生物滴濾池處理異味惡臭/VOCs 廢氣的影響因素解析

時間：2021-09-22 13:45

來源：VOCs減排工作站

自上世紀 80 年代，德國和荷蘭專家提出使用生物法有效地降解有機廢氣，生物法處理廢氣的技術就被運用得越來越多。生物滴濾池對VOCs 的降解效率與效果受到微生物、填料、pH 以及運行參數的等多個因素的綜合影響。

1. 填料

作為生物膜的支撐，生物滴濾池內的填料對設備降解 VOCs的能力也有較大的影響。良好的填料應該具有以下性質。

(1 ) 比表面積大，較大的比表面積有利于微生物的生長，同時也提高了廢氣的傳質效果；

(2 ) 高孔隙率，可以有效地促進氣體的均勻分布；

(3 ) 良好的保水能力，微生物的生長需要一定的濕度，具有較好保水能力的填料可以避免因為床層干燥而造成的生物膜脫落。

生物滴濾池內最常見的生物填料有：海藻石、陶環、陶粒、塑料環、不銹鋼環等，這幾種填料具備成為良好的填料所應該具有的性質。不同的填料具有不同的優勢與不足，如:塑料環雖然價格低廉但是比表面積較小，且產生高壓降，而且其表面疏水性較強，這使其表面較難附著濕潤的生物膜。陶環、陶粒是新型的材料，其比表面積大，持水能力好，滲透性好。陶粒、陶環由于其諸多優勢被廣泛應用于廢水的處理中。不銹鋼環的濕填料因子為1000 ，僅高于塑料環，即在其表面難以附著生物膜。海藻石是最常使用的生物材料，其表面易形成較密集的生物膜，能夠提供一個密集和多樣的微生物系統，具有良好的持水能力和透氣性。

2.微生物

生物凈化的實質上是一種生物分解的過程，生物滴濾池能夠降解VOCs的關鍵在于微生物是否能夠分解并礦化 VOCs 的各種廢氣。1923年，德國人首次提出使用活性污泥對生活和工業有機廢物進行處理。之后，微生物降解有機物的研究越來越多，不少學者利用生物方法降解VOCs中的一類廢氣。雖然混合菌群已經被廣泛地應用于處理廢氣和廢水，但是菌群在處理VOCs過程中的各個菌種之間的協同和拮抗作用的機理還尚未有統一的理論。因此，完整的生理學和遺傳學的正交實驗可能有助于優化菌種的比例的選擇，進一步提升菌群的降解效率與效果。

3. pH 值

pH對生物滴濾池降解VOCs的影響較大。pH可以直接影響微生物，其不僅能夠直接影響微生物的生長狀況，而且也能改變液相中有機化合物的離子態。具有降解揮發性有機物能力的微生物大部分是異養微生物，其適宜的pH值在 7-8 之間。pH能夠通過影響酶的活性，從而影響微生物對VOCs的降解能力。一般情況下，液相中離子態的有機物較非離子態有機物難于被微生物作為碳源或者能量源利用。過低的 pH值通常使液相中的有機物以離子形態存在，因此在這樣的狀態下，液相中的有機物難以被微生物降解。

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4. 溫度與氧氣濃度

生物滴濾池內的溫度通常直接與VOCs的氣流的溫度和塔設備的保溫裝置相關，適宜的溫度有助于微生物降解VOCs。反應設備的內部溫度通常保持在25-40 ℃左右，溫度除了對微生物有所影響，也會影響氣液的傳質。溫度的提升可以降低亨利系數，加快氣體的擴散速度，起到促進廢氣進入填料表面的生物膜的作用。而設備通常設置有保溫裝置且降解反應為放熱，所以設備內部的溫度往往稍高于預設溫度。

降解VOCs的菌種大多數是好氧微生物，因此，塔設備內部的氧氣濃度會影響好氧微生物對VOCs 的降解，而使用的生物填料等對氧氣的塔設備中的氧氣濃度也會有所影響，從而使生物滴濾池內氧氣的濃度遠遠高于 VOCs 的濃度。

5. 生物滴濾池運行參數

VOCs的傳質效率在一定程度上受到生物滴濾池的運行參數的影響，在使用生物滴濾池時，以聚氨酯作為生物填料降解甲苯的過程中，調節參數污染物流量Q與噴淋液流量Q之比在60-275之間，氣液傳質效率達到最佳，過高的氣液比會導致傳質效率降低。生物滴濾池的參數之間有一定關聯，在處理不同濃度VOCs 時，應合理調整各個運行參數。

編輯：李丹

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