影響VOC廢氣治理設備效率的主要因素 - 諾和環保設備

1廢氣性質
    
    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。傳統生物過濾/滴濾工藝常被認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速率常導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和疏水性有關，且污染物的_大去除能力遵循以下順序：醇類>酯類>酮類>芳香類>芳香烴類>烷烴類。

    針對難生物降解組分，有研究者以紫外光氧化作為預處理技術，以生物技術作為主體凈化工藝，通過紫外光氧化預處理，將難降解污染物轉化為易生物降解的水溶性物質，提高后續生物凈化單元的處理效果。針對疏水性組分，主要在反應器中引入疏水性有機相強化該類物質的傳質，進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中起著決定性作用。廢氣生物處理裝置在啟動期需對填料層接種微生物。接種的微生物菌種可以為活性污泥、專門馴化培養的純種微生物]或人為構建的復合微生物菌群。選育優異菌種并優化其生存條件是目前該技術的主要研究方向之一。此外，基于菌種的代謝特征，人為構建生態結構合理的復合微生物菌群，對縮短反應器的啟動周期、提高接種微生物的競爭性和保持反應器持續_性具有重要意義。

    處理VOCs廢氣的微生物種群很多，在反應器中占主體的多為異養型微生物，以細菌為主，其次真菌，還有放線菌和酵母菌，也有少量蠕蟲、線蟲等原生動物。研究發現廢氣生物降解過程中，污染物降解主要與細菌有關，但目前的研究證明，真菌有可能成為廢氣生物處理過程中_具有廣闊前景的菌類，作為典型的氣生型微生物，其具有較大的比表面積，對干燥環境或強酸環境具有較強的耐受能力，表現出比細菌_的對疏水性VOCs的去除性能。

    微生物群落結構及代謝功能的動態變化將對反應器的宏觀處理能力產生影響。不同反應器運行條件，形成的微生物群落結構和優勢種群_不同。調控微生物群落的方法有：控制反應器內微環境、采用_菌種接種或生物強化。傳統的生物技術局限于微生物的定量與表征上。但隨著分子生物學的發展，一些分子生物技術，如變性梯度凝膠電泳、熒光原位雜交等已經用于研究微生物群落結構及生態特征。

3填料結構與特性

    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的運行效果。理想的填料一般應具備比表面積大、過濾阻力小、抗堵性能強、適合微生物附著生長、持水能力強、堆積密度小、機械強度、化學性質穩定、使用壽命長、易獲得、價廉等優點。

    生物過濾法常采用有機活性填料為主要填料。常用的有機活性填料有土壤、堆肥、泥炭、硅藻土、樹皮等或其混合物其中堆肥_為常用]。有機活性填料具有價廉、富含營養物質和易于微生物附著等優點，但該類填料的有機物會逐漸降解礦化，導致填料層壓實和堵塞，縮短填料的使用壽命。因此，有機填料和無機填料制成的復合填料是目前的研究熱點。

    生物滴濾的床層由惰性填料組成，該類裝置的改進與發展主要體現在填料的改進與發展上。傳統的生物滴濾填料有卵石、粗碎石、木炭、陶粒、火山巖等，該類填料存在處理效率低、易堵塞等問題。新型生物滴濾填料的研究與開發主要表現在材質和結構方面的不斷改進，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。生物填料的發展主要為對已知_活性填料進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度、提高孔隙率、減輕重量，防止填料壓實和氣體短流。

4pH和溫度

    噴淋營養液的pH是影響廢氣生物凈化性能的主要運行參數之一。反應體系營養液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而影響反應體系的降解性能。

    溫度是影響生物凈化性能的關鍵參數之一。填料層中的微生物多為中溫性生物，床層溫度可為10~42℃，大部分實驗研究和工程應用的生物滴濾/過濾體系在環境溫度15~30℃運行。然而，許多工業廢氣排放溫度高于環境溫度，因此，常規處理工藝需要對排放廢氣進行預冷卻處理，導致運行費用增加。

    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用。有研究表明，嗜熱型生物反應器的運行溫度一般控制在45~75℃，如在50℃應用生物過濾處理BTEX廢氣，其_大去除負荷達218g/（m3˙h）（平均去除率>83%）；在45~50℃處理乙酸乙酯廢氣，其運行性能優于同等條件的中溫反應器；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。