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氣體生物凈化過(guò)程因素分析

(1)待處理對(duì)象

待處理對(duì)象本身的性質(zhì)對(duì)工藝過(guò)程中的傳質(zhì)與生物轉(zhuǎn)化影響很大。

如待處理污染物水溶性的差異影響其從氣相向液相的傳質(zhì)過(guò)程，而降解活動(dòng)又主要發(fā)生在生物膜或液相中，因此待處理污染物的水溶性對(duì)其去除效果的影響很大。待處理污染物的可生物降解性則直接影響到生物轉(zhuǎn)化過(guò)程，此外水溶性差但易降解的物質(zhì)在凈化過(guò)程中也可因生物降解對(duì)氣體吸收的增強(qiáng)作用而取得較好的凈化效果。在某些場(chǎng)合，待處理物質(zhì)在。床層材料或生物膜上的吸附能力對(duì)凈化效果的好壞也起著關(guān)鍵的作用。

總之，能采用生物法凈化的揮發(fā)性有機(jī)化合物的類型很多，國(guó)外的研究表明美國(guó)EPA限制排放的189種氣態(tài)揮發(fā)性有機(jī)物中至少有60種以上是可以通過(guò)生物的方法進(jìn)行凈化的。

(2)起降解作用的微生物

生物氣體凈化器主要是利用異養(yǎng)生物對(duì)污染物質(zhì)的代謝過(guò)程去除污染物的。目前生物過(guò)濾器中通常利用的是土壤、堆肥或泥炭中的自然菌落，也有的投加活性污泥馴化后的菌種，而生物滴濾器的生物相則是通過(guò)活性污泥循環(huán)掛膜或投加馴化后的專性菌而建立起來(lái)的。運(yùn)轉(zhuǎn)的生物濾器中的微生物種類很多，主要為細(xì)菌、放線菌和真菌。對(duì)生物濾器內(nèi)的生物群落的調(diào)查表明，在生物器中污染物去除量大的地方生物的密度也大，如進(jìn)氣口處。對(duì)于難降解物質(zhì)的凈化通常需要接種經(jīng)馴化后的菌種。

(3)填充支撐材料介質(zhì)

對(duì)于所有類型的生物凈化器而言，理想的填充支撐材料獻(xiàn)良好的傳質(zhì)和發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化的場(chǎng)所，即應(yīng)具有以下功能：①為微生物提供生長(zhǎng)表面以反應(yīng)器內(nèi)單位體積的微生物濃度;②對(duì)待處理對(duì)象具有吸附功能從而增大向微生物群酬傳質(zhì)量從而相應(yīng)提高去除速率;③提供良好的流體流動(dòng)和傳質(zhì)性能，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)淤塞結(jié)塊現(xiàn)象，不會(huì)造成氣體或水分的短流;④能提供微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素熊有一定的緩沖能力。對(duì)于生物滴濾器而言，以上第④點(diǎn)則不是選擇時(shí)需考慮的因素。

生物凈化氣體的介質(zhì)最初采用的是土壤，目前各類堆肥、泥炭、樹(shù)皮枝權(quán)介質(zhì)的生物橢器在國(guó)外已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，研究人員還正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用一些工程材料和研究新型盼質(zhì)(包埋固定、膜生物反應(yīng)器)。

①土壤 土壤法利用土壤中膠狀顆粒物的吸附作用將廢氣中的氣態(tài)污染物濃縮到土種，再利用土壤中的微生物將污染物轉(zhuǎn)化成無(wú)害的形式。

②堆肥及泥炭類介質(zhì)

好氧發(fā)酵的熟化堆肥及泥炭中生存著許多的微生物，其數(shù)量緬大于土壤中的微生物量且其中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分能為微生物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，師凈化效果要較土壤法好，其有機(jī)負(fù)荷為土壤法的2～6倍，因而占地面積也較土壤法。

③顆?；钚蕴刻畛浯?/p>

采用顆?；钚蕴孔鳛樘畛浣橘|(zhì)，微生物附著生長(zhǎng)在活性炭的緬，污染物質(zhì)首先被吸附到活性炭上，然后被微生物降解。其吸附能力高，炭表面生物介質(zhì)的附著能力強(qiáng)，單位體積內(nèi)微生物的濃度高，生物降解能力強(qiáng)，設(shè)備的啟動(dòng)快，占地面積小，可用于處理水溶性差的有機(jī)廢氣。

④生物陶粒 生物陶粒法在表面多孔粗糙的陶粒的表面進(jìn)行微生物的生長(zhǎng)和污染物憎化。微生物的濃度較高，降解能力較強(qiáng)，啟動(dòng)較快，易于清除過(guò)剩生物質(zhì)，費(fèi)用較活性炭低，但還是大大高于土壤法或堆肥法的費(fèi)用。

(4)工藝過(guò)程控制因素

影響微生物氣態(tài)污染物凈化的工藝過(guò)程控制因素有濕度、溫度、pH值、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及進(jìn)口氣體的狀況、空塔氣速等。這些因素或是影響生物生長(zhǎng)帆境對(duì)生物代謝過(guò)程產(chǎn)生影響，或是影響傳質(zhì)過(guò)程。

①濕度

對(duì)于氣態(tài)污染物的微生物凈化而言，除生物洗滌法外，其他兩類設(shè)備內(nèi)的濕度條件至關(guān)重要。濕度主要影響微生物的活性和傳質(zhì)過(guò)程。設(shè)備內(nèi)濕度對(duì)不同水溶性污染物的影響也是不盡相同的。

②溫度 溫度對(duì)生物凈化器內(nèi)的傳質(zhì)和生物降解過(guò)程都有著重要的作用。

③PH值 由于微生物的活動(dòng)都有其最佳的PH值范圍，生物床內(nèi)PH值的變化影響微生物的活動(dòng)。生物床的pH值通常為7～8，即細(xì)菌和放線菌的最適范圍。

④營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣

在生物凈化器中，微生物所利用的大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在細(xì)胞死亡和消解后會(huì)被循環(huán)利用，但總有一部分通過(guò)各種途徑而流失就會(huì)成為凈化過(guò)程的控制步驟。如向填料介質(zhì)中添加營(yíng)養(yǎng)物后能顯著提高甲苯等化合物的降解能力。

⑤原始進(jìn)氣狀況 由于生物凈化器可能會(huì)被一些有毒的廢氣成分如

SO2及高濃度的汽所毒害，因此需注意待處理原始進(jìn)氣的狀況，有時(shí)需采取一些措施去除或分流這些有$有害氣體的成分。

⑥表觀氣速(空塔氣速)表觀氣速影響到傳質(zhì)過(guò)程、污染的負(fù)荷量、設(shè)備的阻力及烙內(nèi)部的氣體流動(dòng)情況等。

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