影響VOC廢氣治理設(shè)備效率的主要因素 - 諾和環(huán)保設(shè)備

1廢氣性質(zhì)
    
    廢氣組分的可生物降解性和水溶性是影響生物處理工藝降解性能的主要因素之一。傳統(tǒng)生物過(guò)濾/滴濾工藝常被認(rèn)為不適合處理難生物降解和低水溶性的組分。疏水性VOCs從氣相到水相較慢的傳質(zhì)速率常導(dǎo)致其較低的生物降解率。研究表明：污染物的去除能力與亨利系數(shù)和疏水性有關(guān)，且污染物的_大去除能力遵循以下順序：醇類(lèi)>酯類(lèi)>酮類(lèi)>芳香類(lèi)>芳香烴類(lèi)>烷烴類(lèi)。

    針對(duì)難生物降解組分，有研究者以紫外光氧化作為預(yù)處理技術(shù)，以生物技術(shù)作為主體凈化工藝，通過(guò)紫外光氧化預(yù)處理，將難降解污染物轉(zhuǎn)化為易生物降解的水溶性物質(zhì)，提高后續(xù)生物凈化單元的處理效果。針對(duì)疏水性組分，主要在反應(yīng)器中引入疏水性有機(jī)相強(qiáng)化該類(lèi)物質(zhì)的傳質(zhì)，進(jìn)而提高其生物凈化效率。

2降解菌

    微生物在廢氣生物處理系統(tǒng)中起著決定性作用。廢氣生物處理裝置在啟動(dòng)期需對(duì)填料層接種微生物。接種的微生物菌種可以為活性污泥、專(zhuān)門(mén)馴化培養(yǎng)的純種微生物]或人為構(gòu)建的復(fù)合微生物菌群。選育優(yōu)異菌種并優(yōu)化其生存條件是目前該技術(shù)的主要研究方向之一。此外，基于菌種的代謝特征，人為構(gòu)建生態(tài)結(jié)構(gòu)合理的復(fù)合微生物菌群，對(duì)縮短反應(yīng)器的啟動(dòng)周期、提高接種微生物的競(jìng)爭(zhēng)性和保持反應(yīng)器持續(xù)_性具有重要意義。

    處理VOCs廢氣的微生物種群很多，在反應(yīng)器中占主體的多為異養(yǎng)型微生物，以細(xì)菌為主，其次真菌，還有放線(xiàn)菌和酵母菌，也有少量蠕蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)等原生動(dòng)物。研究發(fā)現(xiàn)廢氣生物降解過(guò)程中，污染物降解主要與細(xì)菌有關(guān)，但目前的研究證明，真菌有可能成為廢氣生物處理過(guò)程中_具有廣闊前景的菌類(lèi)，作為典型的氣生型微生物，其具有較大的比表面積，對(duì)干燥環(huán)境或強(qiáng)酸環(huán)境具有較強(qiáng)的耐受能力，表現(xiàn)出比細(xì)菌_的對(duì)疏水性VOCs的去除性能。

    微生物群落結(jié)構(gòu)及代謝功能的動(dòng)態(tài)變化將對(duì)反應(yīng)器的宏觀(guān)處理能力產(chǎn)生影響。不同反應(yīng)器運(yùn)行條件，形成的微生物群落結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)種群_不同。調(diào)控微生物群落的方法有：控制反應(yīng)器內(nèi)微環(huán)境、采用_菌種接種或生物強(qiáng)化。傳統(tǒng)的生物技術(shù)局限于微生物的定量與表征上。但隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，一些分子生物技術(shù)，如變性梯度凝膠電泳、熒光原位雜交等已經(jīng)用于研究微生物群落結(jié)構(gòu)及生態(tài)特征。

3填料結(jié)構(gòu)與特性

    填料是廢氣生物處理裝置的核心部分，其性能影響微生物的附著及系統(tǒng)的運(yùn)行效果。理想的填料一般應(yīng)具備比表面積大、過(guò)濾阻力小、抗堵性能強(qiáng)、適合微生物附著生長(zhǎng)、持水能力強(qiáng)、堆積密度小、機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、易獲得、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。

    生物過(guò)濾法常采用有機(jī)活性填料為主要填料。常用的有機(jī)活性填料有土壤、堆肥、泥炭、硅藻土、樹(shù)皮等或其混合物其中堆肥_為常用]。有機(jī)活性填料具有價(jià)廉、富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和易于微生物附著等優(yōu)點(diǎn)，但該類(lèi)填料的有機(jī)物會(huì)逐漸降解礦化，導(dǎo)致填料層壓實(shí)和堵塞，縮短填料的使用壽命。因此，有機(jī)填料和無(wú)機(jī)填料制成的復(fù)合填料是目前的研究熱點(diǎn)。

    生物滴濾的床層由惰性填料組成，該類(lèi)裝置的改進(jìn)與發(fā)展主要體現(xiàn)在填料的改進(jìn)與發(fā)展上。傳統(tǒng)的生物滴濾填料有卵石、粗碎石、木炭、陶粒、火山巖等，該類(lèi)填料存在處理效率低、易堵塞等問(wèn)題。新型生物滴濾填料的研究與開(kāi)發(fā)主要表現(xiàn)在材質(zhì)和結(jié)構(gòu)方面的不斷改進(jìn)，主要包括：聚氨酯泡沫、聚丙烯球、聚乙烯球、硅藻土、不銹鋼、分子篩等。生物填料的發(fā)展主要為對(duì)已知_活性填料進(jìn)行改性以提高填料的綜合性能或人為增加填料比表面積和強(qiáng)度、提高孔隙率、減輕重量，防止填料壓實(shí)和氣體短流。

4pH和溫度

    噴淋營(yíng)養(yǎng)液的pH是影響廢氣生物凈化性能的主要運(yùn)行參數(shù)之一。反應(yīng)體系營(yíng)養(yǎng)液pH多保持在5~8之間。一些研究表明，較低的pH(<4.2)影響微生物的降解活性進(jìn)而影響反應(yīng)體系的降解性能。

    溫度是影響生物凈化性能的關(guān)鍵參數(shù)之一。填料層中的微生物多為中溫性生物，床層溫度可為10~42℃，大部分實(shí)驗(yàn)研究和工程應(yīng)用的生物滴濾/過(guò)濾體系在環(huán)境溫度15~30℃運(yùn)行。然而，許多工業(yè)廢氣排放溫度高于環(huán)境溫度，因此，常規(guī)處理工藝需要對(duì)排放廢氣進(jìn)行預(yù)冷卻處理，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加。

    為了降低成本，一些研究者研究了嗜熱菌在廢氣生物處理中的應(yīng)用。有研究表明，嗜熱型生物反應(yīng)器的運(yùn)行溫度一般控制在45~75℃，如在50℃應(yīng)用生物過(guò)濾處理BTEX廢氣，其_大去除負(fù)荷達(dá)218g/（m3˙h）（平均去除率>83%）；在45~50℃處理乙酸乙酯廢氣，其運(yùn)行性能優(yōu)于同等條件的中溫反應(yīng)器；采用生物滴濾處理異丁醛和2-戊酮混合廢氣，在52℃較25℃可獲得_高的去除能力。