生物洗涤技术在废气治理中的应用

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:叶贤升
[导读] 摘要:随着我国工业经济的快速发展,工业企业的生产规模也在不断壮大,其在提高社会经济和生产力水平的同时,也产生了大量的VOCs废气,这在一定程度上就会给大气环境造成严重的污染,进而给人们的身体健康带来较大的威胁。
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        摘要:随着我国工业经济的快速发展,工业企业的生产规模也在不断壮大,其在提高社会经济和生产力水平的同时,也产生了大量的VOCs废气,这在一定程度上就会给大气环境造成严重的污染,进而给人们的身体健康带来较大的威胁。因此,要想改善现状,就要对废气治理工程建设给予高度的重视,并积极引入生物洗涤技术来对VOCs废气进行全面有效的整治和处理,才能改善大气环境,提高人们的生活质量。本文主要针对当前VOCs废气治理工程中生物洗涤技术的处理工艺进行着重分析,并提出相应的应用注意事项,以便有关人士参考。
        关键词:生物洗涤技术;废气治理;应用要点;注意事项
        引言:
        近年来,因工业经济发展而产生的VOCs废气逐渐加大,这种废气通过空气光化学反应后会形成臭氧及雾霾、光化学烟雾等污染情况,一旦被人体过量吸收,势必会给人体呼吸系统造成严重的伤害,进而使人体组织出现癌变和畸变等疾病。基于此,相关部门在整治城市环境过程中,就要将VOCs废气治理作为首要任务,尽可能采取行之有效、便捷经济、安全可靠的生物洗涤技术来进行,确保废气治理效果。
        1.废气治理中生物洗涤技术的处理工艺分析
        1.1生物洗涤器
        该装置主要包括两个重要组成部分,即传质洗涤器和生物降解反应器,并且其内部还存有悬浮态的微生物群和专门的悬浮处理系统,可以在与循环喷洒的水融合后依然以循环方式持续流动,这样在对VOCs废气进行吸收时,气体就会直接进入吸收室内,并且悬浮液也会在吸收室上侧进行喷淋,一旦气体与生物悬浮液相接触,就会被迅速吸收,同时还会随着生物悬浮液进入到吸收室下侧,最终通过曝气处理来实现对废气的回收再利用。另外,VOCs废气经过微生物净化处理后,也会直接通过洗涤器顶部排放出来。在这一过程中,悬浮液主要是由微生物群和活性较强的污泥所组成,由于其再生周期十分明显,所以在选择生物反应器时,就要依据微生物自身的性质来进行选择,尽可能确保其便捷性和实用性。同时,在使用惰性填料时,还要格外添加营养物,促进微生物在反应器中的快速生长。此外,由于生物洗涤器的工艺操作较为复杂,且填料比表面积较小,所以为了限制微溶化合物的使用,这种情况下,就需要对处理的化合物浓度进行严格控制,使其尽量每方低于5千mg,亨利系数低于0.01,实现对难溶性废气的有效处理。
        1.2生物滤池
        在采用该生物处理装置对VOCs废气进行处理时,应先利用过滤器将废气中的颗粒物质先清除掉,然后再采取调温调湿技术对其规范的处理,符合相关标准要求后将处理后的废气送至进具备吸附性过滤材料的滤池当中,并向池中填充一定的活性生物填料,在这一过程中,填料层厚度应控制在0.5-1m范围内,促使废气通过相应管道从滤池底部直接与上面的生物填料相融合,进而达到分解废气的目的。另外,废气在排放过程中,其污染物质及氧气会以气相的方式扩散进入到外部水膜中,这样微生物就会将有机物作为能量和碳物质进行分解,进而形成以下几种物质:第一,VOCs废气中的氮会通过降解处理演变成氨气,并再深度处理后形成硝酸盐;第二,VOCs废气中的有机物质会经过微生物处理后演变成二氧化碳;第三,VOCs废气中的硫化物会经过分解处理后形成硫化氢,并再经深度处理后转变成硫酸盐。现阶段,生物滤池已成为废气处理中最为常见的生物洗涤技术,据相关专家一致研究证明,废气中的甲苯可作为碳源来使用,才能培养出高效降解的生物菌群。另外,在菌群降解实验中,其环境温湿度若分别为30℃和80%,则废气进口浓度必须处在每方1500mg范围内,才能达到理想的废气处理效果,将甲苯VOCs气体降解到90%左右。而在生物过滤塔实验中,废气气体入口浓度应尽量低于每方25 mg,使废气降解率达到97%左右。

相反,若气体进口浓度高于每方25mg,则废气净化处理效率就会随着气体流量速度的提升而减小。此外,气体入口温度的高低也会影响到废气净化效率,一般情况下,只有当入口温度高于40%时,生物反应器的净化效果才能达到最佳状态[1]。
        1.3生物滴滤塔
        该生物处理装置主要是由一层或多层填料所组成的填充塔,并在填料表面附着一层生物膜,随后还要在膜层表面均匀涂抹一层无机盐营养液,这样废气就会直接从塔底部排出进行循环应用。另外,废气在进入塔底部时,还会与存在达塔内部湿润状态下的生物膜相接触,进而通过微生物菌群来达到净化处理的目的。据相关实践证明,生物滴滤塔一般针对含有大量碳氢化合物和酮类的VOCs气体,其整体操作流程极为简便,节能降耗性能也是十分明显,并且在对废气进行降解处理时,依然可以确保生物相与液相的持续流动,不会产生太大的压降,因此,其净化处理效率也是极为显著。但是该生物洗涤技术也存在一定的应用缺陷,即填料物质必须定期进行更换,且容易出现生物堵塞问题,并且相关设备的抗腐蚀能力偏弱。
        2.废气治理中生物洗涤技术的应用注意事项分析
        2.1合理选择填料
        在对VOCs废气进行生物洗涤处理时,为了避免影响最终的处理效果,首要任务就是要对所涉及的填料进行合理的选择,尽可能确保填料符合微生物良好生长需求,并且要对填料的比表而积、堵塞发生概率、化学性质以及对微生物的附着性、机械强度等内容进行充分考虑。另外,在采用生物滴滤池进行废气净化处理时,由于其主要功能是为大气污染提供可以进行气-液或气-生反应过程的载体场所,所以其在选择填料时,不仅要选择比表面积大且孔隙率较高的生物填料,而且对于微生物的生长质量要求也是十分严格,必须确保其数量、种类以及活性等能够符合生物滴滤池净化处理要求,避免对整个滴滤池系统造成压降影响,进而导致填料出现堵塞现象,增加反冲洗操作难度。基于此,目前,以轻质陶块为填料的生物滴滤池的净化效果要优于不锈钢环为填料的生物滴滤池,其可以对甲苯的净化效率可达到98%左右。
        2.2组合工艺
        当前,各工业企业由于生产类型不同,所以其产生的VOC废气成分以及理化性质等也是极为复杂,这在一定程度上就会给废气治理工作带来较大难度,若仅仅采用单一的生物洗涤处理工艺来进行净化处理,很难达到最佳处理效果。必须结合实际情况,采取多种生物处理工艺相结合的技术手段才能对多组分VOC气体进行有效的降解处理,如可将生物滴滤和生物过滤联合起来。但在实际处理过程中,这种组合式处理工艺也存有一定的应用弊端,其虽然能够将废气中的污染物进行有较降解,但针对不同的污染组分,却需要在不同处理单元中才能达到最佳处理效果。基于此,就要在现有工艺技术基础上进行相应的优化创新,即采用生物滴滤池组合其他工艺处理技术来对有机废气进行综合治理,这样才能实现最终的废气处理目标,促进工业企业的健康发展[2]。
        结束语:
        综上所述,在当前废气治理工程中,生物洗涤技术的应用占有着很重要的地位,无论是生物滤池、生物滴滤塔,还是生物洗涤装置,都具有一定的废气治理功效。但随着工业生产的多样化发展,其所产生的废气成分也是极为复杂,要想达到最佳的废气治理效果,就要对组合式处理工艺进行充分考虑,并结合实际情况,合理选择填料,有效对废气进行综合治理,实现工业企业节能环保生产目标。
        参考文献:
        [1]颜清壤.生物处理技术在VOCs废气处理过程中的研究与分析[J].环境与发展,2017,(07):33-34.
        [2]朱岳军.一种用于废气处理的生物洗涤装置及其系统[J].污染与防治,2019,(09):12-13.
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