生物法在工業(yè)廢氣處理中的應用

褚婷婷

摘 要：工業(yè)發(fā)展為當今社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活質(zhì)量提升創(chuàng)造了很多價值，但是隨之而來的就是越來越嚴重的工業(yè)廢氣問題，如果任由這些廢氣排放到環(huán)境中，將會對環(huán)境造成極大破壞。大量的廢氣不斷地排向大氣中，這些廢氣不但難以分解，還會在空氣中不斷積累、擴散、二次污染，不但嚴重污染環(huán)境，而且會通過消化道、呼吸道、皮膚等各種途徑進入人體，嚴重危害人們的健康。充分認識工業(yè)廢氣的危害并加以預防和治理，是我國可持續(xù)發(fā)展道路上的重要一環(huán)。

關鍵詞：生物法;工業(yè);廢氣處理;應用

0 引言

國家和社會的進步和發(fā)展不能以破壞環(huán)境、損害人的健康為代價，要通過采用新技術新方法、加強企業(yè)自主管理、加強政府監(jiān)督管理等手段在源頭上控制工業(yè)廢氣的產(chǎn)生，同時，根據(jù)企業(yè)自身情況選擇合適的廢氣治理方法，為企業(yè)和社會的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

1 工業(yè)廢氣的危害

工業(yè)廢氣通常指在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動中外排的污染性氣體，從組份上可以分為無機廢氣和有機廢氣，從形態(tài)上可以分為顆粒性廢氣、氣態(tài)性廢氣和放射源性廢氣。在國民經(jīng)濟的諸多行業(yè)中，石油化工行業(yè)的工業(yè)廢氣不但排放量最大，且具有成分復雜、種類繁多、難以治理的特點。

1.1 對環(huán)境的危害

工業(yè)廢氣對環(huán)境的危害主要表現(xiàn)在以下四個方面：第一，減少到達地面的太陽輻射量。大量煙塵微粒，使空氣變渾濁，遮擋住陽光，導致到達地面的太陽輻射量減少。有報道顯示，在大型工業(yè)城市煙塵籠罩的日子里，太陽光照射到地面的輻射量比沒有煙霧時降低約40%。第二，導致大氣降水量變大。顆粒性廢氣具有水氣凝結核的作用，當空氣濕度較大的時候，就會出現(xiàn)濃霧、降水天氣。第三，酸雨。當污染物中SO2氣體較多時，就會氧化、溶于水形成硫酸，隨自然界的降水下落形成酸雨。硫酸雨能毀壞建筑物，腐蝕皮膚、紡織品、皮革制品，影響植物生長并造成農(nóng)作物減產(chǎn)。第四，溫室效應。CO2氣體大量排放破壞臭氧層，導致全球氣候變暖和冰川融化，即“溫室效應”;大量廢熱肆意排放，導致“熱島效應”。

1.2 對人體的危害

工業(yè)廢氣中有毒物質(zhì)通過呼吸道、皮膚、眼睛進入人體后，長期低濃度接觸可導致人體的呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、肝臟的暫時性或永久性病變。有報道顯示，環(huán)境污染會會導致兒童呼吸道炎癥發(fā)病率上升，在兒科呼吸道疾病中，哮喘與環(huán)境污染無導致的氧化應激關系最為密切，可直接或間接的造成兒童肺損害，增加哮喘發(fā)病率，環(huán)境污染還會導致兒童肺發(fā)育受阻。臭氧層被破壞后，還會加劇紫外線照射，對人類皮膚造成傷害，誘發(fā)各類皮膚病。

2 生物法凈化廢氣的原理闡述

生物法凈化廢氣的過程其實就是一個氧化分解過程，通過氧化分解反應，可以讓大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣有機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，讓原本對大氣環(huán)境有毒有害的有機工業(yè)廢氣污染物轉變成無機物或簡單的細胞組織。按照生物膜理論，在對大氣環(huán)境中工業(yè)廢氣污染進行治理的過程中，可以按照三個步驟進行：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，可以借助于濃度差關系讓工業(yè)污染物在生物膜中進一步擴散，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入的過程中，這些污染物會產(chǎn)生代謝，而代謝出來的物質(zhì)就會成為生物膜最好的養(yǎng)料，被生物膜作為能源物質(zhì)或者是營養(yǎng)物質(zhì)，從而將其在污染物中分解，讓無毒無害的物質(zhì)擴散到大氣環(huán)境中，有毒有害的物質(zhì)成為生物膜的養(yǎng)料，經(jīng)降解之后形成無機物或者是簡單的生物細胞。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)廢氣有機污染物逐漸減少，直到完全凈化的一個過程。將該技術應用到當今的工業(yè)廢氣處理中，將會收到良好的治理效果，以此來實現(xiàn)大氣環(huán)境的合理改善。

3 生物法凈化處理工業(yè)廢氣的工藝

3.1 生物過濾法

在生物法凈化中，生物過濾法是一項傳統(tǒng)的處理工藝，它最早僅僅被應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，該技術的應用范圍也越來越廣。通過微生物處理大氣環(huán)境中的揮發(fā)性工業(yè)廢氣是生物過濾法主要的應用范圍，但在具體應用中，需要借助于具有較強吸附性物質(zhì)的生物過濾裝置，將大氣環(huán)境中工業(yè)廢氣的有氣味、揮發(fā)性有機氣體吸收和氧化分解，以此來達到過濾工業(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。

3.2 燃燒氧化法

燃燒氧化法分為直接燃燒法、熱力燃燒法、催化燃燒法三種。直接燃燒法是將可燃的有機污染物作為燃料，將其燃燒轉化為無污染物質(zhì)排放，需要污染物達到較高的濃度;熱力燃燒法缺點明顯，處理污染物過程中需要消耗大量的輔助燃料，如柴油、天然氣等，運轉成本較高，但由于其能處理濃度較低的廢氣、氣溶膠、微小固體顆粒，所以當前國內(nèi)外仍有應用;催化燃燒法的特點是處理過程中沒有火焰，使用催化劑將氣態(tài)污染物凈化，成本較低。

3.3 吸附法

吸附法是通過將污染物吸附到吸附劑上進而達到處理污染物的目的。吸附法能耗低、操作簡單、效率高，在工業(yè)廢氣治理中應用廣泛，常用的吸附劑有活性炭、分子篩、活性氧化鋁、沸石、硅膠等。在對大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣進行處理時，污染物可以直接從反應器下端進入反應器，在此過程中，污染物中的有機氣體將會直接接觸到填料液相，然后從氣態(tài)轉變成液態(tài)。此時，反應器中大量的微生物就會吸收和分解這些有機物污染物。由于這種處理方法需要的技術和設備都十分先進，且需要給反應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條件。由于吸附劑的吸附容量有限，通常都為再生循環(huán)使用，同時脫吸附下來的有機物以液態(tài)形式回收利用或燃燒處理。

3.4 生物滴濾法

簡單來講，生物滴濾法就是將生物過濾和生物吸收相結合的一種處理工藝。在應用該方法對大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣進行處理時，必須要求廢氣中的污染物降解和污染物吸收都在同一個反應容器里進行。因此，為滿足污染物的降解和吸收需求，在該方法的應用過程中，填料的表面積一定要足夠大，通常情況下，可以選擇小碎石、陶瓷等無機惰性物質(zhì)作為填料，以此來給微生物創(chuàng)造一個適合的生長媒介。但在對大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣進行處理之前，還要進行一道非常重要的工序--給填料噴灑營養(yǎng)液，讓填料表面得到良好的氧化處理。不過，在該方法的具體應用過程中，也可以通過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。

3.5 生物洗滌技術

將生物洗滌技術用來處理大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣，首先需要建設一個用來進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制，再生池是其必不可少的一部分。使用該技術具體處理大氣環(huán)境中的工業(yè)廢氣時，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)過氣相和液相轉化溶解后，使其隨著懸浮液一起進入到再生池中。再生池中富含大量的微生物，可以將有機污染物氧化分解，分解物可從再生池中流出，以此達到循環(huán)利用的效果。該技術不僅降壓小，不需要任何填料，而且管理起來也更加簡單，但應用時卻需要很多設備，所以成本較高。

4 結束語

工業(yè)廢氣不僅對人體有毒有害，而且也會嚴重危害環(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，不僅可以對工業(yè)廢氣中的污染物起到良好的凈化作用，也不會造成二次污染。因此，應加強對生物法凈化的研究，并將其合理應用到工業(yè)廢氣污染的治理中，使其發(fā)揮出充分的作用與優(yōu)勢。

參考文獻：

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