生物法在工業(yè)廢氣處理中的應(yīng)用

文_左傳梅 佛山市環(huán)境工程裝備有限公司

1 工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的危害

1.1 含氮廢氣污染

含氮廢氣主要的組成部分有NO和NO2，在氣流層中，這兩種氮氧化合物都有著極大的毒性。NO2主要來(lái)源于化石燃料燃燒，NO主要來(lái)源于氨在大氣中的氧化和微生物在土地中的硝化，如森林火災(zāi)、閃電等情況。在這些氮氧化合物經(jīng)過(guò)雷電或光照等反應(yīng)之后，就會(huì)形成含有氮元素的有機(jī)污染物，嚴(yán)重?fù)p壞空氣中的各種氣體占比，進(jìn)而污染環(huán)境。

1.2 含硫廢氣污染

含硫廢氣污染主要包括二氧化硫、三氧化硫、硫化氫氣體和硫酸鹽等的這些含硫化合物。這些含硫化合物主要來(lái)源于金屬冶煉，在礦物分解和燃燒后形成。同時(shí)，如果將含有硫元素的無(wú)機(jī)金屬氧化物置于高溫和強(qiáng)光條件下，這些物質(zhì)也可以和空氣中的有機(jī)氣體反應(yīng)，進(jìn)而生成烯烴、烷烴等物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成更大的污染。

1.3 碳?xì)鋸U氣污染

碳?xì)鋸U氣屬于烷烴類的碳?xì)浠衔?，該化合物是由碳原子和氫原子組成，最常見(jiàn)的有烯烴、烷烴、芳香烴、含氧烴等。這些物質(zhì)如果燃燒不完全排放到大氣中，會(huì)直接對(duì)臭氧層造成破壞，嚴(yán)重污染環(huán)境。

2 大氣環(huán)境中的廢氣污染計(jì)算

在對(duì)工業(yè)廢氣污染進(jìn)行治理的過(guò)程中，要想全面了解大氣環(huán)境的實(shí)際污染狀況，一項(xiàng)關(guān)鍵的內(nèi)容是做好大氣環(huán)境中工業(yè)廢氣污染的計(jì)算，以此來(lái)采取合理的措施加以應(yīng)對(duì)，保障環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。具體計(jì)算如下：

式中：P——第i種污染物在污染源中的等標(biāo)污染負(fù)荷；qi——第i種污染物在廢氣中的絕對(duì)排放量；coi——第i種污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3 生物法凈化廢氣的原理闡述

生物法凈化廢氣的過(guò)程其實(shí)就是一個(gè)氧化分解過(guò)程，通過(guò)氧化分解反應(yīng)，可以讓大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣有機(jī)組分變成填料活性微生物的“食物”，為其供給必要的能源和養(yǎng)分，讓原本對(duì)大氣環(huán)境有毒有害的有機(jī)工業(yè)廢氣污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)機(jī)物或簡(jiǎn)單的細(xì)胞組織。

按照生物膜理論，在對(duì)大氣環(huán)境中工業(yè)廢氣污染進(jìn)行治理的過(guò)程中，可以按照三個(gè)步驟進(jìn)行：第一步，讓大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣污染物和水接觸，并使其在水中溶解；第二步，當(dāng)大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣污染物已經(jīng)溶解在生物膜中時(shí)，可以借助于濃度差關(guān)系讓工業(yè)污染物在生物膜中進(jìn)一步擴(kuò)散，讓分散在生物膜中的微生物更容易徹底地捕獲和吸收這些有機(jī)污染物；第三步，在大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣污染物向生物膜進(jìn)入的過(guò)程中，這些污染物會(huì)產(chǎn)生代謝，而代謝出來(lái)的物質(zhì)就會(huì)成為生物膜最好的養(yǎng)料，被生物膜作為能源物質(zhì)或者是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而將其在污染物中分解，讓無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)擴(kuò)散到大氣環(huán)境中，有毒有害的物質(zhì)成為生物膜的養(yǎng)料，經(jīng)降解之后形成無(wú)機(jī)物或者是簡(jiǎn)單的生物細(xì)胞。

綜合以上分析可知，生物法凈化主要是將大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣有機(jī)污染物逐漸減少，直到完全凈化的一個(gè)過(guò)程。將該技術(shù)應(yīng)用到當(dāng)今的工業(yè)廢氣處理中，將會(huì)收到良好的治理效果，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境的合理改善。

4 生物法凈化處理工業(yè)廢氣的工藝

4.1 生物過(guò)濾法

在生物法凈化中，生物過(guò)濾法是一項(xiàng)傳統(tǒng)的處理工藝，它最早僅僅被應(yīng)用到硫化氫等有臭味氣體的處理中，伴隨著科技的更新和發(fā)展，該技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。通過(guò)微生物處理大氣環(huán)境中的揮發(fā)性工業(yè)廢氣是生物過(guò)濾法主要的應(yīng)用范圍，但在具體應(yīng)用中，需要借助于具有較強(qiáng)吸附性物質(zhì)的生物過(guò)濾裝置，將大氣環(huán)境中工業(yè)廢氣的有氣味、揮發(fā)性有機(jī)氣體吸收和氧化分解，以此來(lái)達(dá)到過(guò)濾工業(yè)廢氣、凈化環(huán)境的作用。該方法在醛醇等具有揮發(fā)性工業(yè)廢氣處理中比較適用。

4.2 生物吸收法

生物吸收法的核心是微生物吸收和氧化分解。在對(duì)大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣進(jìn)行處理時(shí)，污染物可以直接從反應(yīng)器下端進(jìn)入反應(yīng)器，在此過(guò)程中，污染物中的有機(jī)氣體將會(huì)直接接觸到填料液相，然后從氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)。此時(shí)，反應(yīng)器中大量的微生物就會(huì)吸收和分解這些有機(jī)物污染物。由于這種處理方法需要的技術(shù)和設(shè)備都十分先進(jìn)，且需要給反應(yīng)器中的微生物添加額外養(yǎng)料，所以成本較大。但是相比較其他處理方法而言，卻有著更加容易控制的反應(yīng)條件。

4.3 生物滴濾法

簡(jiǎn)單來(lái)講，生物滴濾法就是將生物過(guò)濾和生物吸收相結(jié)合的一種處理工藝。在應(yīng)用該方法對(duì)大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣進(jìn)行處理時(shí)，必須要求廢氣中的污染物降解和污染物吸收都在同一個(gè)反應(yīng)容器里進(jìn)行。因此，為滿足污染物的降解和吸收需求，在該方法的應(yīng)用過(guò)程中，填料的表面積一定要足夠大，通常情況下，可以選擇小碎石、陶瓷等無(wú)機(jī)惰性物質(zhì)作為填料，以此來(lái)給微生物創(chuàng)造一個(gè)適合的生長(zhǎng)媒介。但在對(duì)大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣進(jìn)行處理之前，還要進(jìn)行一道非常重要的工序——給填料噴灑營(yíng)養(yǎng)液，讓填料表面得到良好的氧化處理。不過(guò)，在該方法的具體應(yīng)用過(guò)程中，也可以通過(guò)回流液替換法將微生物新陳代謝的產(chǎn)物去除，但是要保障回流液具有足夠大的緩沖能力。該方法在新陳代謝產(chǎn)物為酸性的工業(yè)廢氣污染物處理中十分適用。

4.4 生物洗滌技術(shù)

將生物洗滌技術(shù)用來(lái)處理大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣，首先需要建設(shè)一個(gè)用來(lái)進(jìn)行生物洗滌的洗滌塔，且洗滌塔要具備一整套的污泥處理機(jī)制，再生池是其必不可少的一部分。使用該技術(shù)具體處理大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣時(shí)，首先需要在洗滌塔下部將工業(yè)廢氣通入；其次將廢氣經(jīng)過(guò)氣相和液相轉(zhuǎn)化溶解后，使其隨著懸浮液一起進(jìn)入到再生池中。再生池中富含大量的微生物，可以將有機(jī)污染物氧化分解，分解物可從再生池中流出，以此達(dá)到循環(huán)利用的效果。該技術(shù)不僅降壓小，不需要任何填料，而且管理起來(lái)也更加簡(jiǎn)單，但應(yīng)用時(shí)卻需要很多設(shè)備，所以成本較高。

5 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)廢氣不僅對(duì)人體有毒有害，而且也會(huì)嚴(yán)重危害環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，必須采取積極有效的措施來(lái)加以處理。生物法凈化在大氣環(huán)境工業(yè)廢氣污染處理中就十分適用，不僅可以對(duì)工業(yè)廢氣中的污染物起到良好的凈化作用，也不會(huì)造成二次污染。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生物法凈化的研究，并將其合理應(yīng)用到工業(yè)廢氣污染的治理中，使其發(fā)揮出充分的作用與優(yōu)勢(shì)。