生物過濾技術在大氣污染控制中的應用

鄧王軒 麻金衛(wèi) 李凌

摘要：當今，環(huán)境污染問題日益突出，尤其是大氣污染，已經嚴重影響了人們的正常生活和身體健康。基于當前環(huán)境治理的大趨勢，大氣污染控制逐漸成為一項非常重要的社會任務。雖然在大氣污染控制方面我們已經取得了初步成果，但為了達到更加理想的效果，需要大力發(fā)展并應用生物過濾技術這一前沿技術。因此，本文主要分析了生物過濾技術的原理及裝置，并對其在大氣污染控制中的應用進行了探討。

關鍵詞：大氣污染控制；生物過濾技術；原理；裝置

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0033-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.018

Application of biological filtration technology in air pollution control

Deng Wangxuan 1， Ma Jinwei 1， Li Ling 2

（1. Dawan District Testing （Shenzhen） Co.， Ltd.， Shenzhen Guangdong 518000， China；

2. Shenzhen Environmental Engineering Science and Technology Center Co.， Ltd.， Shenzhen Guangdong 518101， China）

Abstract： The problem of modern environmental pollution has become increasingly prominent. Air pollution in particular has seriously affected peoples normal lives and physical health. Based on the current trend of environmental governance， air pollution control has gradually become a very important social task. Although we have achieved preliminary results in air pollution control， we must vigorously develop and apply the leading edge technology in biofiltration technology in order to achieve more satisfactory results. Therefore， this paper mainly analyzes the principles and devices of biological filtration technology， and discusses its application in air pollution control.

Keywords： Air pollution control； Biofiltration technology； Principle； Device

新興的技術手段不斷被應用于污染控制領域，生物過濾技術就是其中之一，在大氣污染治理中，如果對生物過濾技術加以有效利用，污染控制將取得更好的效果[1]。因此，要推廣該技術，使更多環(huán)境從業(yè)者了解它、應用它，從而提高大氣污染控制質量及水平，讓我們重新呼吸上清新的空氣。

1 我國大氣污染現(xiàn)狀及其特點

1.1 大氣污染現(xiàn)狀

目前，我國的大氣污染已非常嚴重，且以煤煙型污染為主。從許多城市的大氣質量監(jiān)測可以看出，TSP濃度普遍超標，SO2污染嚴重，機動車尾氣污染也很嚴重，且其排放總量仍在不斷增加，同時NOx污染也呈上升趨勢，酸雨現(xiàn)象也在加劇，這些情況無不威脅著人們身體健康及生命安全。我國大氣污染的主要來源是煤炭燃燒，某些城市還存在工業(yè)污染和氣候性污染[1]。

1.2 大氣污染特點

在我國，大氣污染對社會環(huán)境和經濟發(fā)展的危害非常嚴重。目前，我國大氣污染的現(xiàn)狀有以下幾個方面的特點：（1）在主要污染指標中，PM10和TSP總量都較高，成為影響空氣質量的首要因素；（2）我國屬于燃煤大國，煤炭燃燒導致的大氣污染不容忽視；（3）隨著我國機動車保有量的不斷增加，大氣中的汽車尾氣排放難以遏制。

2 生物過濾技術概述

2.1 生物過濾技術原理

生物過濾技術在大氣污染控制中發(fā)揮著極其重要的作用，并取得了令人滿意的效果[2]。該技術主要應用了現(xiàn)代生物技術，通過生物過濾來去除大氣中的各種污染物，從而達到治理大氣污染的目的[2]。

生物過濾技術的工作原理大致如下：廢氣通過反應器下部抽氣裝置進入系統(tǒng)，反應器的填料上有微生物附著，廢氣通過反應器時，相關污染物與微生物發(fā)生反應，可被微生物降解從而生成CO2、硝酸根離子、硫酸根離子和水。

2.2 生物過濾裝置

目前，生物過濾技術應用較為廣泛的裝置有兩種，即生物濾器和生物滴濾器。前者主要是將一定濕度的廢氣通過一個由木屑、土壤以及微生物組成的填料層，在其中微生物的作用下使廢氣達到凈化。生物濾器的優(yōu)點是結構簡單、運行成本低，降解效率高且不會有副產生成。而后者可對干燥氣體進行凈化，生物滴濾器使用了惰性材料做成的填料，這些填料表面有生物膜，可降解大氣中的污染物。而且滴濾液中含有的生物生長所必需的氮元素、磷元素和鉀元素可以循環(huán)使用[3]。

3 生物過濾技術的應用

3.1 系統(tǒng)設計與控制參數(shù)

在生物過濾技術中，廢氣的進氣濃度應該控制在5g/m3。實際的工程應用方面，生物濾池高度應保持在0.5-1.5m之間。生物過濾技術的結構應以多層填裝方式為宜，并且應當盡可能地選擇封閉式濾池。生物過濾技術系統(tǒng)的主要設計和控制參數(shù)如表1所示。

進氣污染物濃度一般用g/m3表示，但是通常情況下廢氣都是由于多種污染物混合而成的，用單一物質濃度表示可能會存在一定誤差，同時缺乏經濟性。

3.2 合理選擇濾料

在生物過濾技術進行大氣污染治理的過程中，濾料的選擇非常重要。濾料選擇的基本原則如下：（1）應當選擇有較大孔隙率的濾料，且比表面積較大；（2）應選擇密度較小的材料做濾料；（3）濾料的保濕能力較好，其濕度、營養(yǎng)條件及pH 等條件應當比較容易控制，適宜微生物生長。

生物濾池中的填料應盡量選擇泥炭及堆肥等物質，它們可單獨作為濾料使用，不過在實際的應用中需要對這些物質進行篩分，從而滿足孔隙率的設計要求[4]。除此之外，在這些天然的有機物質中可摻入比表面積和孔隙率更大的惰性物質，來保證填充的均勻性。如果濾料的材料僅有無機材料，必須對微生物進行提前的接種和培養(yǎng)。

3.3 溫度控制

溫度控制也是該技術中的一項重要內容，如果濾池過干或者過濕，都會對實際運行產生不良影響。在實際的設計和施工中，通常要在濾池上方安裝一個噴水器，并通過電腦控制，實現(xiàn)間歇噴灑，以增加廢氣濕度。

對于生物濾池而言，濕度控制同樣意義重大。一般來說，濕度的選擇要視廢氣的相關物理條件、濃度以及工藝的管理水平而定，目前通常采用自動控制、半自動控制及手動控制為主?？刂品绞降倪x擇也應視實際情況而定，不同的控制方式其內容和優(yōu)勢有很大差異。

3.4 微生物的培養(yǎng)與反應器的啟動

大部分生物濾池中，選擇了異養(yǎng)型細菌來對揮發(fā)性有機物進行處理，其次的選擇是真菌，而酵母菌通常很少使用。研究資料顯示，多數(shù)細菌均屬于內生孢子菌以及桿狀菌，有的也以假單胞菌形式存在。

以土壤及堆肥為濾料的生物濾池，可通過利用濾料中原有的微生物進行啟動。但為了使反應器更快地啟動，可能會選擇人工合成濾料或惰性濾料，此時就需要對微生物進行預先接種。

4 結語

隨著我國社會經濟的飛速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是大氣污染變得越來越嚴重。進行有效大氣污染控制迫在眉睫，需要我們每一位環(huán)境工作者的努力。為了達到投入更少、治理效果更好的目的，不斷有新技術和新方法被應用于大氣污染控制之中，生物過濾技術就是其中之一，且已經得到了廣泛的應用。盡管如此，在實際的工作中，相關工作人員還是應當進一步了解這一技術的原理及裝置，才能更加合理地應用這一技術，使大氣污染控制取得更令人滿意的成果。

參考文獻

[1]胡玲.生物過濾技術在大氣污染控制中的應用探討[J].工程技術：引文版，2017（1）：00009.

[2]袁超柏.淺析生物除臭技術在合成氨生產過程中的應用[J].工程技術：引文版，2016（11）：00058.

[3]羅國武，翁如柏.水產養(yǎng)殖水體污染的生物修復技術[J].海洋與漁業(yè)，2017（7）：74-76.

[4]金耀民，陳建孟.生物過濾技術在大氣污染控制中的應用[J].環(huán)境污染治理技術與設備，2001（03）：76-80.

收稿日期：2018-05-02

作者簡介：鄧王軒（1984-），男，大專，助理工程師，研究方向為水污染控制。