廢氣生物處理填料的特點(diǎn)與選擇依據(jù)

李 琳，李慧麗，劉俊新

(1.中國(guó)科學(xué)院 生態(tài)環(huán)境研究中心，北京 100085;2.北京排水集團(tuán) 清河再生水廠，北京 100085)

專論與綜述

廢氣生物處理填料的特點(diǎn)與選擇依據(jù)

李 琳1，李慧麗2，劉俊新1

(1.中國(guó)科學(xué)院 生態(tài)環(huán)境研究中心，北京 100085;2.北京排水集團(tuán) 清河再生水廠，北京 100085)

介紹了去除揮發(fā)性有機(jī)污染物及惡臭物質(zhì)的生物反應(yīng)器中常用填料的種類和性質(zhì)，比較了它們的特點(diǎn)和適用條件，闡述了實(shí)際應(yīng)用中填料的含水率、pH和壓力損失等的控制方法。

揮發(fā)性有機(jī)污染物;惡臭物質(zhì);生物反應(yīng)器;填料;廢氣處理

對(duì)于大流量、低濃度的揮發(fā)性有機(jī)污染物及惡臭物質(zhì)，生物處理方法具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、不產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn)。生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池是3種主要的廢氣生物處理技術(shù)。早期的生物處理方法主要用于減少惡臭氣味。近幾十年，其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到去除易被生物降解的揮發(fā)性有機(jī)污染物方面［1-4］。據(jù)報(bào)道，1987年日本城市污水廠治理惡臭物質(zhì)的脫臭裝置約有166座［5-6］。至2000年，超過(guò)7 500座廢氣生物處理系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施在歐洲建立，最大處理規(guī)模超過(guò)200 000 m3/h。其中，荷蘭城市污水處理廠80%的臭味氣體處理設(shè)施采用生物技術(shù)［7］。

處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物及惡臭物質(zhì)的生物反應(yīng)器中一般都裝有一定厚度的填料作為微生物的載體，使微生物形成的生物膜能夠附著在填料顆粒上，而且還能向微生物提供必須的營(yíng)養(yǎng)。生物填料的材質(zhì)、比表面積的大小、布?xì)庑阅堋?qiáng)度和密度等因素直接影響廢氣的處理效率和生物反應(yīng)器的運(yùn)行可靠性。為了提高廢氣處理能力和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，20世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在填料的選擇和改進(jìn)方面進(jìn)行了大量的研究。

本文介紹了常用填料的種類和特性，闡述了在實(shí)際操作中選擇理想填料應(yīng)考慮的因素，并就生物填料的研究進(jìn)展、存在問(wèn)題和發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

1 常用填料的種類和特點(diǎn)

填料的種類有很多，根據(jù)其組成可分為活性填料、惰性填料和混合填料。

1.1 活性填料

活性填料通常為天然有機(jī)填料，如堆肥［8-9］、泥煤塊［4，10］、有浸透性的土壤［10］、樹(shù)皮［11］、木片［9，11］、麥殼［12］等。其中土壤、麥殼等因粒徑小、易腐爛、易板結(jié)、壓力損失大等原因，目前很少使用。而堆肥、泥煤塊、樹(shù)皮、木片等因其良好的物理化學(xué)性能和低廉價(jià)格而沿用至今。

活性填料的吸附能力和持水能力強(qiáng)，良好的表面性質(zhì)能夠?yàn)槲⑸锾峁├硐氲纳L(zhǎng)環(huán)境。通常，活性填料自身帶有大量的、多種多樣的活性微生物，并且含有豐富的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，用作填料時(shí)無(wú)需接種菌種，使反應(yīng)器可以立即工作。填料內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)還可以在生物反應(yīng)器運(yùn)行期間給微生物提供必需的碳源。活性填料通常用于生物濾池。

活性填料的缺點(diǎn)是易腐爛、易變形、機(jī)械性能差，長(zhǎng)期使用會(huì)發(fā)生填料層壓縮現(xiàn)象，引起壓力損失升高、能耗增加。多數(shù)活性有機(jī)填料是疏水性物質(zhì)，干燥后很難再潤(rùn)濕。當(dāng)不能及時(shí)補(bǔ)充水分、養(yǎng)分時(shí)，填料層因干燥也會(huì)產(chǎn)生裂縫，影響氣體在反應(yīng)器內(nèi)的均勻分布。一些活性有機(jī)填料的自身降解產(chǎn)物會(huì)改變填料的pH，使反應(yīng)器的去除效果降低。與惰性填料相比，活性有機(jī)填料的使用期限短。

1.2 惰性填料

根據(jù)材料的來(lái)源，惰性填料包括珍珠巖［13-14］、火山巖［15-16］、煤粒［13］等天然材料，以及活性炭［17］、陶粒［18-22］、聚氨酯［23-26］、聚乙烯［27］、不銹鋼環(huán)［28］等合成材料。

惰性填料具有耐化學(xué)腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、長(zhǎng)時(shí)間使用不分解、不變形、結(jié)構(gòu)疏松不易堵塞反應(yīng)器、氣體壓力損失低、使用時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。有些惰性填料如二氧化硅，其表面對(duì)蛋白質(zhì)、氨基酸有親和力，易于吸收和保存微生物所需的有機(jī)養(yǎng)分。用攙有黏結(jié)劑的剩余污泥制成的陶粒填料與裝有混合肥的土壤、珍珠巖等填料相比，裝有陶粒的生物濾池處理甲苯能力更高［18］。

但是惰性填料一般不帶有活性微生物，用做填料時(shí)，需要預(yù)先在填料上接種菌種。此外惰性填料本身不含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，需要及時(shí)添加氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以維持微生物的生長(zhǎng)繁殖。添加方式主要有兩種:一種是預(yù)先將氮、磷、鉀按一定的比例(分別占干填料質(zhì)量的0.4%，0.15%，0.15%)［29］與填料混合均勻，再裝入反應(yīng)器中;另一種是將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)配制成溶液，定期噴淋填料，可同時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分和水分。惰性填料主要用于生物滴濾池。

1.3 混合填料

由于活性填料和惰性填料各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此，20世紀(jì)90年代中期又發(fā)展了混合填料，即將小顆粒的活性材料如堆肥與珍珠巖［30］、火山巖［31］、活性炭［32］、聚合物［12，33］等惰性材料按一定比例混合。

混合填料兼具活性填料和惰性填料兩方面的優(yōu)點(diǎn)，一方面，由于填料中有惰性材料，提高了填料的機(jī)械性能，減少了反應(yīng)器的壓力損失，使用壽命長(zhǎng)［31］;另一方面，由于活性填料帶有大量多種活性微生物，無(wú)需接種菌種，并且填料內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)可以使微生物快速生長(zhǎng)繁殖?；钚?惰性混合填料既可用于生物濾池又可用于生物滴濾池。但是，使用混合填料需分層裝填，活性填料部分易腐爛，填料更換繁瑣，微生物馴化期長(zhǎng)，反應(yīng)器啟動(dòng)慢，并且，混合填料的成本較高。

2 選擇理想填料應(yīng)考慮的因素

2.1 填料的表面性質(zhì)

用于廢氣生物處理的填料應(yīng)具有較大的比表面積，便于污染物與微生物接觸;應(yīng)具備一定的孔隙率，利于布?xì)夂蜏p小阻力;應(yīng)具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防腐蝕能力;應(yīng)具有易于獲得且使用壽命長(zhǎng)等性質(zhì)。

填料的表面性質(zhì)可以用比表面積、粒徑、孔隙率描述。將填料顆粒視為球形時(shí)，比表面積、粒徑、孔隙率之間的關(guān)系見(jiàn)式(1)［29］。

式中:as為比表面積，m2/m3;a為顆粒的表面積，m2;V為顆粒的體積，m3;ε為孔隙率，%;dp為顆粒直徑，m。由式(1)可見(jiàn)，大粒徑、大孔隙率的顆粒比表面積小。常用填料的性質(zhì)見(jiàn)表1。

研究發(fā)現(xiàn)填料的粒徑和比表面積是影響反應(yīng)器去除能力的主要因素。在相同條件下，反應(yīng)器的最大去除能力隨填料粒徑增大而減小，隨填料比表面積增大而提高。大量報(bào)道顯示，活性填料中，堆肥和泥煤的比表面積通常為20～180m2/m3和40～85 m2/m3;在惰性填料中，因合成過(guò)程中易于控制粒徑和孔徑大小，合成材料往往具有較大的比表面積。

微生物在填料表面的附著、生長(zhǎng)狀況以及填料的持水能力與填料的表面結(jié)構(gòu)、孔隙率、粒徑密切相關(guān)。表面粗糙、多孔以及親水的填料更適合微生物的附著和生長(zhǎng)繁殖。表面光滑的填料，在噴淋時(shí)，其表面生長(zhǎng)的微生物易被淋洗液帶走。

填料的高孔隙率可以使反應(yīng)器內(nèi)的氣流分布均勻，還可以給微生物的氧化降解提供充足的氧氣。填料顆粒大小一般以既能提供合理的吸附表面，又具有滿意的滯流性為宜。顆粒太大，總吸附表面小;顆粒過(guò)小，氣流通過(guò)濾池時(shí)為克服阻力需要消耗過(guò)多能量。通常，填料的孔隙率為40% ～80%，顆粒直徑為1～20 mm較適宜。

表1 常用填料的性質(zhì)

2.2 填料的含水率及保濕方法

填料保持適宜的濕度有利于維持微生物的活性，保證了生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行。有些填料是疏水性的如泥炭、堆肥等，相對(duì)于親水性的材料聚氨酯、聚乙烯等，疏水性材料一旦發(fā)生干燥，再次潤(rùn)濕比較困難。有些堆肥開(kāi)始運(yùn)行時(shí)是親水性的，一旦干燥后就變成疏水性的［5］。通常活性有機(jī)填料須維持較高的含水率，堆肥為40% ～70%、泥炭為60%～90%、木片為70%;惰性填料的含水率可以略低，火山巖、活性炭為30% ～40%，合成材料為40%～50%，聚氨酯為65%;活性-惰性混合填料的含水率控制在前兩者之間，如堆肥-惰性混合填料為40%～65%。

保持填料濕度的方法包括預(yù)濕氣體和定期噴淋填料兩種。在生物反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)的氣體會(huì)帶走填料上的水分，反應(yīng)器出口氣體的相對(duì)濕度與填料的含水率密切相關(guān)，一般，進(jìn)出口氣體相對(duì)濕度減少1%，則填料的含水率減少10%。與測(cè)定填料的含水率相比，氣體相對(duì)濕度的監(jiān)測(cè)較為容易，因此，通常用生物反應(yīng)器進(jìn)出口氣體的相對(duì)濕度反映填料的含水率。當(dāng)反應(yīng)器進(jìn)口處氣體的相對(duì)濕度為98.5%、出口處的相對(duì)濕度為99.5%時(shí)，水分被氣體帶走，反應(yīng)器正逐漸減少水分;當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的水分減少速度低于50 g/(m3·h)時(shí)，可手動(dòng)補(bǔ)加水分;在50～180 g/(m3·h)時(shí)，反應(yīng)器應(yīng)安裝噴淋設(shè)備，定期補(bǔ)充水;180～400 g/(m3·h)時(shí)，應(yīng)設(shè)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，反應(yīng)器含水率低時(shí)能夠自動(dòng)及時(shí)補(bǔ)加水;大于400 g/(m3·h)時(shí)，填料的保水性很差，應(yīng)慎重選擇［29］。

2.3 壓力損失

氣體流過(guò)反應(yīng)器內(nèi)的填料時(shí)，因各種阻力造成的壓力降為壓力損失。壓力損失的大小與填料的性質(zhì)有關(guān)，小顆?；蛐】紫堵实奶盍蠅毫p失大，小顆粒的填料引起的壓力損失可能是大顆粒的10倍。常用填料的適宜溫度、pH、濕度以及壓力損失見(jiàn)表2。

表2 常用填料的適宜溫度、pH、濕度以及壓力損失

Devinny等［29］認(rèn)為:堆肥的粒徑小于1 mm時(shí)，壓力損失嚴(yán)重;粒徑大于4 mm時(shí)，才能夠減少反應(yīng)器的壓力損失。大粒徑的填料不僅減少因壓實(shí)引起的壓力損失，還有利于氣體通過(guò)反應(yīng)器，提高供氧率。

高比表面積的填料有利于微生物的附著和生長(zhǎng)繁殖。微生物的過(guò)度生長(zhǎng)繁殖也會(huì)堵塞填料，增加壓力損失。Groenestijn等［15］用真菌生物濾池凈化甲苯廢氣時(shí)，對(duì)兩種惰性填料火山巖和珍珠巖進(jìn)行了比較，結(jié)果表明:填料為火山巖的反應(yīng)器其氣體壓力損失遠(yuǎn)大于珍珠巖為填料的反應(yīng)器，這是由于火山巖更適于真菌生成菌絲，過(guò)度生長(zhǎng)的菌絲塞滿孔隙，增大了填料層的阻力。

壓力損失還與填料的機(jī)械性能相關(guān)。機(jī)械性能差的填料，壓力損失大。與黏土粒、堆肥等活性填料相比，惰性填料如珍珠巖、海綿塊引起的壓力損失小。將小顆粒的堆肥材料與泥煤、木片、活性炭、聚合物等壓力損失小的材料按一定比例混合，使用混合填料代替單一活性填料，可有效地降低填料層的壓力損失。

引起壓力損失的另一個(gè)原因是填料中的水分。填料保持適宜的濕度有利于維持微生物的活性，保證生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行，但濕度過(guò)大會(huì)大幅度提高反應(yīng)器的壓力損失，增加能耗。

2.4 生物反應(yīng)器內(nèi)的溫度和pH

溫度是微生物的重要生存因子。在適宜的溫度范圍內(nèi)，微生物的代謝速率和生長(zhǎng)速率均可相應(yīng)提高。一般地，生物反應(yīng)器的溫度高，則去除能力也高。但是，溫度過(guò)高會(huì)減少填料的含水率，引起填料干燥等問(wèn)題。通常，大多數(shù)填料的適宜溫度為常溫。在一些特殊條件下，則惰性材料具有活性填料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。在處理有機(jī)合成過(guò)程中排出的廢氣時(shí)，由于廢氣排出口的溫度往往高達(dá)60～90℃，混合肥料、泥煤等材料不適于在高溫(高于40℃)下使用，此時(shí)使用耐高溫的陶粒填料和嗜熱微生物可在60～71℃條件下運(yùn)行，無(wú)需增加降溫設(shè)備，減少了投資和運(yùn)行費(fèi)用［19］。

微生物的生命活動(dòng)、物質(zhì)代謝與pH密切相關(guān)。大多數(shù)細(xì)菌的最適pH為6.5～7.5。大多數(shù)的活性填料為中性材料，使用時(shí)無(wú)需調(diào)節(jié)pH。有些活性填料如木片，pH通常為3～4，并且自身緩沖能力弱，反應(yīng)器運(yùn)行前需要先在填料中加入堿、石灰、貝殼粉等作為pH調(diào)節(jié)劑。一些活性填料的自身降解產(chǎn)物會(huì)改變填料的pH，使反應(yīng)器的去除效果降低。惰性填料因本身無(wú)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需額外補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)液，通過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)液，在補(bǔ)充養(yǎng)分和水分的同時(shí)還可以調(diào)節(jié)填料的pH，創(chuàng)造適宜微生物生長(zhǎng)的微環(huán)境。

2.5 填料的機(jī)械性能及填充方式

填料層的結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)固結(jié)實(shí)，底層的填料應(yīng)能夠承受重力，中間的填料可以較重，軟的填料應(yīng)填充在上部。填料的填充密度與填料自身的機(jī)械性能有關(guān)。在生物反應(yīng)器運(yùn)行期間，良好的機(jī)械性能可以使填料不發(fā)生分解、壓縮、堵塞、收縮等現(xiàn)象。機(jī)械性能低的填料如堆肥、聚氨酯泡沫，填充過(guò)高或填充密度過(guò)大時(shí)，底層填料容易被壓實(shí)，導(dǎo)致布?xì)獠痪鶆?、壓力損失增高等問(wèn)題。通常，填充高度為1.0～1.5 m，填充密度為300～500 kg/m3(堆肥)、20～40 kg/m3(聚氨酯泡沫)?；钚蕴?、火山巖、分子篩、陶粒等材料因機(jī)械強(qiáng)度高，填充高度可以達(dá)到5 m，填充密度大于600 kg/m3。體積相同時(shí)，增加填料的填充高度能夠有效減少反應(yīng)器的占地面積。質(zhì)輕的填料如珍珠巖、聚氨酯則更適于多層填充的生物反應(yīng)器。

2.6 填料的投資控制及使用期限

填料應(yīng)容易獲得，價(jià)格較為便宜，盡量減少其在投資運(yùn)行費(fèi)用中所占的比例。相對(duì)而言，天然材料最便宜，一般只需支付運(yùn)費(fèi);堆肥或堆肥-惰性填料約為50～500元/m3;合成材料最貴［41］。就近取材是降低填料成本的有效途徑之一。歐洲森林資源豐富，填料多采用木材加工的副產(chǎn)品——木片和樹(shù)皮;有些沿海國(guó)家則采用貝殼作填料。理想的填料應(yīng)當(dāng)能夠正常使用2至4年。合成材料的使用期最長(zhǎng)，至少10年。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)各種填料的優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件以及實(shí)際需要做出選擇。

3 填料的改進(jìn)與發(fā)展趨勢(shì)

填料的改進(jìn)是廢氣生物處理的核心技術(shù)之一，對(duì)填料進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠H水與生物親和改性，能夠大大提高填料的傳質(zhì)性能、掛膜性能和廢氣處理效果。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的大孔徑的發(fā)泡聚氨酯作為填料處理?yè)]發(fā)性有機(jī)污染物和惡臭物質(zhì)，處理效果普遍比活性填料好，得到更多的實(shí)際應(yīng)用［7］。北京某污水處理廠，生物除臭池內(nèi)原有的填料是按一定比例混合的木片和樹(shù)皮，使用2年后部分木片和樹(shù)皮腐爛，填料層發(fā)生板結(jié)和塌陷，導(dǎo)致除臭池內(nèi)的壓力損失升高，能耗增大。腐爛的填料散發(fā)出臭味，加重了污染。將除臭池內(nèi)的填料全部更換為聚氨酯泡沫后，新填料孔隙率大，透氣性好，壓力損失小;保水性強(qiáng)，減少噴淋水的用量;并且不易腐爛，沒(méi)有異味［44］。

荷蘭是最早采用生物方法處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物和惡臭物質(zhì)的國(guó)家之一，至2000年，荷蘭使用最多的4種填料是火山巖(占38%)、椰殼纖維(31%)、堆肥(30%)以及合成材料(1%)［7］。由于在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題，堆肥材料正逐步被火山巖或合成材料所代替。美國(guó)、加拿大、印度、中國(guó)等國(guó)家在處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物和惡臭物質(zhì)的研究和實(shí)際應(yīng)用中，也越來(lái)越多地使用合成材料作為生物反應(yīng)器的填料［24-26，44-45］。

4 結(jié)語(yǔ)

近幾年，廢氣生物處理填料的開(kāi)發(fā)與研究側(cè)重于改進(jìn)合成材料的比表面積、結(jié)構(gòu)以及填料的布?xì)庑阅芎蜋C(jī)械性能。陶粒、聚氨酯、聚乙烯等合成材料的機(jī)械性能往往優(yōu)于天然材料，通過(guò)改變和控制生產(chǎn)工藝，可以控制填料的形狀、孔徑、粒徑、孔隙率等，得到的填料更具保水性，其孔徑和孔隙率也更適合微生物附著生長(zhǎng)，更有利于與污染物的充分接觸，提高處理效果。合成材料重量輕、顆粒小且均一，比較容易形成自動(dòng)化的大規(guī)模生產(chǎn)，與裝有其他填料的生物反應(yīng)器相比，采用這種填料的生物濾池能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，并且不易發(fā)生堵塞。可以預(yù)計(jì)，在不久的將來(lái)，合成材料定能在廢氣生物處理中得到更廣泛的應(yīng)用。

［1］ 沙昊雷，陳建孟.用生物滴濾床處理H2S和揮發(fā)性有機(jī)物混合廢氣［J］.化工環(huán)保，2007，27(1):152-155.

［2］ 張馨月，王燦，季民.嗜熱菌生物過(guò)濾技術(shù)處理高溫廢氣的研究進(jìn)展［J］.化工環(huán)保，2011，31(1):34-37.

［3］ 朱登磊，趙修華.生物滴濾塔處理含H2S和NH3氣體的中試研究［J］.化工環(huán)保，2009，29(5):438-441.

［4］ Clarke K，Hill G A，Pugsley T.Improved VOC bioremediation using a fluidized bed peat bioreactor［J］.Process Saf Environ Protect，2008，86:283-290.

［5］ Burgess JE，Parsons S A，Stuetz R M.Developments in odour control and waste gas treatment biotechnology: A review［J］.Biotechnol Advanc，2001，19:35-63.

［6］ Easter C，Quigley C，Burrowes P，et al.Odor and air em issions control using biotechnology for both collection and wastewater treatment systems［J］.Chem Eng J，2005，113(2-3):93-104.

［7］ Groenestijn JW，Kraakman N J R.Recent developments in biologicalwaste gas purification in Europe［J］.Chem Eng J，2005，113:85-91.

［8］ Delhoménie M C，Bibeau L，Heitz M.A Study of the Impact of particle size and adsorption phenomena in a compost-based biological filter［J］.Chem Eng Sci，2002，57:4999-5010.

［9］ Pagans E，F(xiàn)ont X，Sánchez A.Biofiltration for ammonia removal from composting exhaust gases.Chem Eng J，2005，113:105-110.

［10］ álvarez-Hornos F J，Gabaldón C，Martínez-Soria V，et al.Biofiltration of ethylbenzene vapours;Influence of the packing material［J］.Bioresour Technol，2008，99:269-276.

［11］ Sheridan B A，Curran T P，Dodd V A.Biofiltration of n-butyric acid for the control of odour［J］.Bioresour Technol，2003，89:199-205.

［12］ Xi Jinying，Hu Hongying，Zhu Hongbo，et al.Effects of adding inert spheres into the filter bed on the performance of biofilters for gaseous toluene removal［J］.Biochem Eng J，2005，23:123-130.

［13］ Lu Chungsying，Lin M inray，Wey I.Removal of pentane and styrenem ixture from waste gases by a tricklebed air biofilter［J］.J Chem Technol Biotechnol，2001，76:820-826.

［14］ Van Groenestijn JW，Liu Junxin.Removal of alphapinene form gases using biofilters containing fungi［J］.Atmos Environ，2002，36:5501-5508.

［15］ Groenestijn JW，Heiningen W N M，Kraakman N J R.Biofilters based on the action of fungi［J］.Water Sci Technol，2001，44(9):227-232.

［16］ Cho K S，Ryu H W，Lee N Y.Biological deodorization of hydrogen sulfide using porous lava as a carrier of Thiobacillus thiooxidans［J］.J Biosci Bioeng，2000，90(1):25-31.

［17］ Garcia-Pe?a E I，Hern?ndez S，F(xiàn)avela-Torres E，etal.Toluene Biofiltration by the Fungus Scdosporium apiospermum TB1［J］.Biotechnol Bioeng，2001，76(1): 61-69.

［18］ Lim J S，Park S J，Koo J K，et al.Evaluation of porous ceramic as m icrobial carrier of biofilter to remove toluene vapor［J］.Environ Technol，2001，22:47-56.

［19］ Groenestijn JW，Harkes M，Cox H，et al.Ceram ic materials in biofiltration［C］//Hodge D S，Reynolds F E，eds.Proceedings Conference on Biofiltration.Los Angeles:University of Southern California，1995: 317-323.

［20］ Sakuma T，Jinsiriwanit S，Hattori T，et al.Removal of ammonia from contam inated air in a biotrickling filter-Denitrifying bioreactor combination system［J］.Water Res，2008，42:4507-4513.

［21］ 汪鳳誕，初慶東，劉強(qiáng)，等.陶粒填料生物滴濾塔處理二甲苯廢氣［J］.化工環(huán)保，2004，24(2):121-124.

［22］ 柳知非，蓋麗娜，衛(wèi)靜，等.用生物滴濾池凈化苯乙烯廢氣［J］.化工環(huán)保，2007，27(1):24-26.

［23］ Fortuny M ，Baeza J，Gam isans X，et al.Biological sweetening of energy gases m im ics in biotrickling filters［J］.Chemosphere，2008，71:10-17.

［24］ Li Lin，Liu Junxin.Removal of xylene from off-gas using a bioreactor containing bacteria and fungi［J］.Int Biodeter Biodegr，2006，58(2):60-64.

［25］ He Ze，Zhou Lincheng，Li Guiying，et al.Comparative study of the elim inating of waste gas containing toluene in tw in biotrickling filters packed with molecular sieve and polyurethane foam［J］.JHazard Mater，2009，167(1-3):275-281.

［26］ 於建明，沙昊雷，褚淑祎，等.生物滴濾床凈化含H2S廢氣的實(shí)驗(yàn)研究［J］.環(huán)境污染與防治，2008，30 (4):31-34.

［27］ Dumonta E，Andrès Y，Cloirec P L，et al.Evaluation of a new packing material for H2S removed by biofiltration［J］.Biochem Eng J，2008，42:120-127.

［28］ Nicolella C，Converti A，Zilli M.Biotrickling air filtration of 2-chlorophenol at high loading rates［J］.Biochem Eng J，2009，43:98-105.

［29］ Devinny JS，Deshusses M A，Webster T S.Biofiltration for Air Pollution Control［M］.New York:Lew is publishers，1999:43-60.

［30］ Kibazohi O，Yun S，Anderson W A.Removal of hexane in biofilters packed with perlite and a peatperlite m ixture［J］.World J M icrobiol Biotechnol，2004，20:337-343.

［31］ Jin Y，Guo L，Veiga M C，et al.Optim ization of the treatment of carbon monoxide-polluted air in biofilters［J］.Chemosphere，2009，74:332-337.

［32］ Chan Wuchung，Su Meiqi.Bioltration of ethyl acetate and amyl acetate using a composite bead biolter［J］.Bioresour Technol，2008，99:8016-8021.

［33］ Taghipour H，Shahmansoury M R，Bina B，et al.Operational parameters in biofiltration of ammoniacontam inated air streams using compost-pieces of hard plastics filter media［J］.Chem Eng J，2008，137: 198-204.

［34］ Kennes C，Thalasso F.Waste gas biotreatment technology［J］.J Chem Technol Biotechnol，1998，72: 303-319.

［35］ Ho Kuoling，Chung Yingchien，Tseng Chingping.Continuous deodorization and bacterial community analysis of a biofilter treating nitrogen-containing gases from sw ine waste storage pits［J］.Bioresour Technol，2008，99:2757-2765.

［36］ Lu Chungsying，Lin Min Ray，Lin Jingchung.Removal of styrene vapor from waste gases by a trickle-bed air biofilter［J］.JHazard Mater，2001，B82:233-245.

［37］ Jeong E，Hirai M，Shoda M.Removal of o-xylene using biofilter inoculated with Rhodococcus sp.BTO62［J］.JHazard Mater，2008，152:140-147.

［38］ Ding Ying，Wu Weixiang，Han Zhiying，et al.Correlation of reactor performance and bacterial community composition during the removal of trimethylam ine in three-stage biofilters［J］.Biochem Eng J，2008，38: 248-258.

［39］ Vergara-Fernándeza A，Molina L L，Pulido N A，et al.Effects of gas flow rate，inlet concentration and temperature on the biofiltration of toluene vapors［J］.J Environ Manag，2007，84:115-122.

［40］ Galera M M，Cho E，Tuuguu E，et al.Effects of pollutant concentration ratio on the simultaneous removal of NH3，H2S and toluene gases using rock woolcompost biofilter［J］.J Hazard Mater，2008，152: 624-631.

［41］ Bhaskaran K，Nadaraja A V，Balakrishnan M V，et al.Dynamics of sustainable grazing fauna and effecton performance of gas biofilter［J］.J Biosci Bioeng，2008，105(3):192-197.

［42］ Moe W M，Irvine R L.Polyruethane foam based biofilter media for toluene removal［J］.Water Sci Technol，2001，43(11):35-42.

［43］ Pandey R A，Mudliar SN，Borgaokar S.Treatmentof waste gas containing diethyldisulphide(DEDS)in a bench scale biofilter［J］.Bioresour Technol，2009，100:131-135.

［44］ 李慧麗，張建新，張榮兵，等.污水廠生物除臭設(shè)施運(yùn)行及影響因素的研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007，1 (5):25-30.

［45］ Hernández-Meléndez O，Peydecastaing J，Bárzana E，et al.Graft polymerization of wood sawdust and peat with ethylene carbonate.A novelmethod for the preparation of supports with enhanced mechanical properties to be used in biofiltration of organic vapors［J］.Bioresour Technol，2009，100:737-743.

Characteristics and Selection Basis of Packing for Waste Gas Bio-treatment

Li Lin1，Li Huili2，Liu Junxin1

(1.Research Center for Eco-Environmental Sciences，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100085，China; 2.Qinghe Water Reclamation Plant，Beijing Drainage Group Co.Ltd.，Beijing 100085，China)

The types and properties of common packings in bioreactor for removal of volatile organic compounds and malodorousmatters are introduced.Their characteristics and application conditions are compared with each other.Themethods for control of packing water content，pH and pressure loss in practical application are expounded.

volatile organic compound;malodorous matter;bioreactor;packing;waste gas treatment

X5

A

1006-1878(2011)06-0490-07

2011-06-16;

2011-07-13。

李琳(1966—)，女，廣東省大埔縣人，博士，副研究員，主要從事?lián)]發(fā)性有機(jī)物及惡臭物質(zhì)生物處理技術(shù)與設(shè)備研究。電話010-62923543，電郵leel@rcees.ac.cn。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50978249)。

(編輯 張艷霞)