第七章 有废气的微生物处理技术

生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。

自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。

生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。

1.2.3.1 基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。

废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。

1.2.3.2 微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。

按照Ottengraf 提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1）。

1）废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜）；2）溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3）微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4）生化反应产物0 0 2从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120 则被保持在生物膜内。

气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关）;②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关）。

表1-1 列出了各种气态污染物的生物降解效果。

填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。

自养菌可以在无有机碳和氧的条件下，以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量，而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供，因此它特别适合于无机物的转化。

1生物法的概念生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的，生物净化实质上是一种氧化分解过程：附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分，转化为简单的无机物（CO2、H20）或细胞组成物质。

与废水生物处理过程的最大区别在于：废气中的有机物质首先要经过由气相到液相（或固体表面液膜）的传质过程，然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下，进一步扩散至介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉吸收；在此条件下，进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，产生的代谢物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分，（如CO2）则析出到空气中，废气中的有机物通过上述过程不断减少，从而被净化。

2生物法处理有机废气机理对于生化法处理废气的机理研究尽管已做了不少的工作，当至今仍没有统一理论。

目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者，依据传统的双模理论提出额生物膜理论。

另外一种是PEDERSEN、孙佩石等根据吸附理论提出的吸附-生物膜理论所为生物膜及是由微生物群体在固体载体表面构成的粘性膜结构。

润湿环境下，微生物以废气中有机物为能源，将其氧化分解过程中，得以生长、繁殖并形成具有一定厚度的膜。

这种生物膜尤其在处理浓度或生物可降解性强的废气时，更显示了优越性。

3生物法的工艺特点由于微生物对各种污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物而降解、转化、因此，与传统的废气处理技术相比，生物处理技术具有效果好、投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点。

同时，由于废气生物处理系手机的再生可直接通过吸收剂中微生物的作用来实现，而不需要先理化吸收和吸附那样的专门设备，从而简化了工艺流程和工业设备，降低运行操作费用，所以，生物处理技术已逐渐成为世界研究的热点课题之一。

4主要工艺及对比4.1生物过滤床生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料（如泥炭、土壤、活性炭等物质）的净化装置。

生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。

自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。

生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。

1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。

废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。

1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。

按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1)。

1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜)；2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。

气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。

表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。

填料固液混合层图1-1生物法净化工业废气的传质降解模型表1-1微生物对各种气态污染物的生物降解效果化合物生物降解效果甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丁醇、四氢呋喃、甲醛、乙醛、丁醛、三甲胺非常好苯、丙酮、乙酸乙酯、苯酚、二甲基硫、噻吩、甲基硫醇、二硫化碳、酰胺类、吡啶、乙腈、异腈类、氯酚好甲烷、戊烷、环己烷、乙醚、二氯甲烷较差1,1,1-三氯甲烷无乙炔，异丁烯酸甲酯、异氰酸酯、三氯乙烯、四氯乙烯不明1.2.3.3废气生物处理的微生物按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。

废气处理生物法
废气处理是指将产生的废气进行处理，去除污染物，以减少对环境的影响。

其中，生物法是一种利用微生物和生物化学反应来净化废气的处理方法。

生物法的原理是通过使用特定的微生物，将废气中的有机污染物转化为无害的物质。

这些微生物可以是自然界存在的，也可以是经过改良和选育的菌群。

在生物法中，废气首先经过预处理，去除其中的颗粒物、气态污染物等。

然后，废气会进入一个生物反应器，这个反应器内会有适宜生物生长和活动的环境。

微生物会利用废气中的有机污染物作为能源和营养源，通过酵解、氧化等过程将其转化为二氧化碳、水和其他无害物质。

最后，经过处理后的废气会被释放到大气中或经进一步处理后达到排放标准。

生物法相比于传统的物理或化学处理方法具有许多优点。

首先，它是一种相对低成本的处理方法，可以利用自然界中已经存在的微生物资源。

其次，生物法能够高效地去除有机污染物，处理效果稳定可靠。

此外，生物法还具有可持续性和环保性，不会产生二次污染物。

值得一提的是，生物法在处理某些特定的有机废气中表现出很高的选择性，能够实现高效的处理效果。

总之，生物法是一种有效的废气处理方法，通过利用微生物和生物化学反应将废气中的有机污染物转化为无害物质。

它具有低成本、高效、环保等诸多优点，应用广泛。

一、微生物法处理恶臭废气GB14554-93《恶臭污染物排放标准》制定了氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫、二硫化碳、苯乙烯等恶臭污染物的排放浓度限值。

恶臭的治理技术即脱臭技术大致可分为物理方法、化学方法、生物方法三种。

脱臭技术生物脱臭原理如图所示，在水、微生物和氧存在的条件下，利用微生物的代谢作用氧化分解发臭物质，以达到净化气体的目的。

生物脱臭大致可以分为3个过程：1、发臭物质被载体(固定化微生物)吸附的过程；2、发臭物质向微生物表面扩散!被微生物吸附的过程；3、微生物的代谢作用,将发臭物质氧化分解成无臭味物质，不含氮的物质被分解成CO2和H2O，含硫的恶臭成分可被分解成S、S032-，SO12-，含氮的恶臭成分则被氧化分解成NH4-，N02-，NO3-。

生物脱臭原理图二、生物脱臭的方法生物法处理废气实际上也是一种活性污泥处理工艺。

主要有生物滤池、生物滴滤塔和生物洗涤器三种形式。

人们根据这三套系统的液相运转情况(连续运转或静止)和微生物在液相中的状态(自由分散或固定在载体或填充物上)来区分它们。

目前应用最广泛的是生物滤池和生物滴滤塔。

1、生物滤池生物滤池(Biofliter)内部充填活性填料,恶臭废气经加压预湿后,从底部进入生物滤池,废气中的恶臭物质与填料上附着生成的生物膜(微生物)接触,被生物膜吸收,最终降解为水和二氧化碳或其他成分,处理过的气体从生物滤池的顶部排出,如图所示,生物滤池的进气方式可采用升流式或下降式,前者容易造成深层滤料干化,后者则可避免,并可防止未经填料净化的可溶性有机物排出。

为防止气体中颗粒物造成滤池堵塞,废气进入滤池前必须除尘。

生物滤池处理恶臭示意图生物滤池脱臭法目前研究得最多，工艺最成熟，在实际中也是最常用的生物脱臭方法。

该法的脱臭效率受滤料中的含水率、pH、温度、布气的均匀性和自然条件等因素的影响。

常用的滤料有土壤、堆肥和泥炭等，这样生物滤池脱臭法又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法和泥炭脱臭法等。

生物法处理有机废气方法生物法处理有机废气方法生物法处理废气1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。

废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。

1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。

按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1）。

1）废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜）；2）溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3）微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4）生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。

气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关）；②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关）。

1.2.3.3废气生物处理的微生物按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。

自养菌可以在无有机碳和氧的条件下，以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量，而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供，因此它特别适合于无机物的转化。

由于自养菌的能量转换过程缓慢，导致其生长速率也非常慢，其生物负荷不可能很大，因此对无机气态污染物采用生物处理方法比较困难，仅有少数工艺找到了适当种类的细菌，如采用硝化、反硝化及硫酸菌等去除浓度不太高的臭味气体硫化氢、氨等。

微生物技术在废气处理中的应用研究随着城市化进程的加速，生活垃圾、工业废渣等废弃物排放量逐年增加，废气的处理成为一项重要的环境保护任务。

在废气处理技术中，微生物技术作为一种生物降解技术被广泛应用。

微生物可以利用废气中的有机物为生长发酵种群提供营养，从而降解污染物，降低废气中有害物质的含量，减少对环境的污染，同时还能降低废气处理成本。

一、微生物技术在废气处理中的原理微生物技术主要利用微生物学的原理和方法，通过培养和利用微生物将有机物和无机物转化为利用价值的物质或转化为无毒无害的物质。

在废气处理中，微生物技术主要应用了两种降解过程：一种是微生物通过正常生长代谢将废气中的有机物转化为无机物，如二氧化碳和水，实现废气的净化；另一种是废气中的有机物被微生物转化为有利生产的物质，如生物质燃料、化学品等，实现废气的资源化利用。

二、微生物技术在生物滤池中的应用生物滤池是一种常用的微生物处理废气的技术。

生物滤池利用生物膜附着在填料表面的微生物对废气中的有机物进行氧化还原反应，最终将有机物转化为水和二氧化碳等无机物。

生物滤池具有处理效率高、操作稳定、投资和运行成本低等特点，常应用于工业废气处理中。

三、微生物技术在生物反应器中的应用生物反应器是一种包含生物体系的设备，可利用微生物代谢特性或微生物细胞对物质进行转化和代谢。

微生物技术在生物反应器中的应用较广泛，包括生物膜反应器、悬浮生物反应器、曝气池等。

这些反应器可将废气中的有机物转化为无害物质，并可减少废气中硫化氢、氨气等有害物质的含量。

四、微生物技术在污染物吸附、转化中的应用微生物技术不仅可以将废气中的有机物转化为无害物质，还可以通过污染物吸附和转化实现废气的净化。

如微生物在对酚吸附过程中，可产生芳香羟基化酶及过氧化物酶等，通过氧化反应，将废气中的有机物转化为无害物质。

五、微生物技术的应用前景微生物技术在废气处理中的应用具有广阔的发展前景。

其不仅可较为彻底地降解有害物质，满足环境保护要求，而且处理效率较高，成本相对较低，具有良好的经济效益。

有机废气微生物处理技术摘要：在经济快速发展的当下，大量工业有机废气给环境污染治理带来了很大的压力，有机废气处理问题已经成为亟需解决的重要问题。

而有机废气生物处理技术是废气中的污染物质在微生物的作用下转化为无害的物质，在微生物起至关重要的作用。

本文阐述生物法处理原理，有机废气研究的关键技术即生物滴滤法，说明有机废气生物法处理存在问题。

关键词：有机废气；微生物；处理；技术随着经济的高速发展，冶炼厂、印刷厂和化工厂等行业的工业企业产生的工业有机废气越来越多。

在当前工业有机废气排放机制尚不健全的情况下，有些有机废气未经处理就排向了大气，使大气受到了严重的污染。

这会给人们的身体健康带来了威胁，也会影响经济的可持续发展，因此采用合理的有机废气处理技术，加大废气处理力度具有非常重大的意义。

有机废气的处理已经成为了重要的问题，受到相关人员重视，对此进行深入的研究。

一、生物法处理原理1、生物过滤法生物过滤法是最早被研究和使用的一项生物处理技术，是用来处理硫化氢等恶臭性气体，现在应用范围扩展到易于被生物降解的挥发性有机气体。

净化过程中，有机废气经预处理后进入生物过滤装置。

装置中的填料是具有吸附性的滤料，多为木屑、堆肥、土壤和比表面积、孔隙率大的活性炭混合而成。

填料上附着生长着丰富的微生物，通过它们的新陈代谢活动，各类有机废气会被分解为CO2，H2O，NO3-和SO4-，从而得到有效净化的目的。

生物过滤法只有一个反应器，液相、生物相都是不流动的，气液接触面积大，使用的滤池投资少而且运行费用低，对于苯系物和醛酮等挥发性物质有很好的去除效果。

2、生物吸收法由废气吸收和微生物氧化反应两部分组成。

有机废气先从反应器的下部进入，向上流动的过程中与填料层中的水相进行接触，实现质量传递过程；水夹带着被溶解的废气进入生物反应器，其中的悬浮液生长着大量微生物，利用它的代谢活动将污染物去除。

在于反应条件容易控制，但是需要额外添加养料，而且设备多、投资高。

第七章有机废气的微生物处理技术重点难点：1.介绍三种有机废气的微生物处理方法；2.微生物脱硫机理；3.烟气脱硝机理。

7.1有机废气的微生物处理技术7.1.1有机废气的微生物处理原理微生物法净化有机废气需经历三个步骤：（1）有机废气成分首先同水接触并溶于水中（即由气相扩散进入液相）；（2）溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下，进一步扩散至介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉并吸收；（3）进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解, 经生物化学反应最终转化为无害的化合物。

7.1.2有机废气的微生物处理工艺有机废气的微生物处理方法包括生物过滤法、生物滴滤法、生物吸收法和生物洗涤法等。

1．生物过滤法废气处理工艺利用含有微生物的固体颗粒吸收废气中的污染物，然后微生物再将其转化为无害物质，常用的工艺设备包括土壤滤池、堆肥滤池和微生物过滤箱。

生物滤池中，有孔的介质通过进气的湿度调节器和偶尔的喷淋而保持潮湿。

生物过滤法包括：土壤滤池、堆肥滤池、微生物过滤箱。

（1）土壤滤池构造：采用特制的颗粒化土壤作为填料，由气体分配层和土壤滤层两部分组成。

气体分配层下层铺设粗石子、细石子或轻质陶粒等，上部由黄砂或细粒组成；土壤滤层由粘土、含有机质沃土堆肥、细砂土和粗砂按一定比例混合的配料组成。

影响因素：温度、湿度、pH值及土壤中的营养成分。

应用：土壤滤池已用于肉类加工厂、动物饲养场、堆肥场等产生恶臭废气的处理，这类废气的主要特点是带有强烈的臭味，这种臭味是有一种或多种有机成分引起的，而这些有机成分在废气中的浓度并不高。

优缺点：土壤滤池具有投资小、抗冲击能力强、无二次污染等优点，但是该处理方法占地面积大、卫生条件差。

（2）堆肥滤池工作原理：将畜粪、城市垃圾、污水处理厂的污泥等有机废弃物经好氧发酵、热处理后作为填料。

有机废物经稳定化作用后形成的堆肥是一种高达50~80%腐殖质含量的疏松物质，空隙率高、比表面积大，其中含有大量可降解有机气体的微生物。

有机废气的生物处理技术主讲：陈东之副教授E-mail：cdz@第一部分：引言VOCs¾挥发性有机化合物（VOCs）：常温下沸点50℃—260℃的各种有机化合物¾长期以来被广泛地用作为液体燃料、有机溶剂及化学反应的介质和原料从而进入大气中¾美国国家环境保护署（EPA）所列的有毒气体排放物清单包含的25种气体中，18种为VOCs废气对星星港湾影响，（2009.8.26）哈药臭气扰民，2009.8.4）废气对学校影响（2009.4.16）大气污染是目前最突出的环境问题之一，每年因大气污染导致全球约相关法规¾《中华人民共和国大气污染防治法》¾《大气污染物综合排放标准》¾《恶臭污染物排放标准》¾其它z《关于推进大气污染联防联控工作，改善区域空气质量的指导意见》z《城镇污水处理厂污染物排放标准》z《浙江省大气污染防治条例》z《关于开展杭州市干洗行业挥发性有机物污染专项整治工作的通知》末端控制技术VOCs 控制技术吸附焚烧吸收冷凝减少废气释放量生物泄露控制工艺改革溶剂替代1. 溶剂替代一、减少废气释放量（预防性措施）2. 工艺改革z 非挥发性溶剂工艺取代挥发性溶剂工艺3. 泄漏控制¾充入、呼吸和排空损耗呼吸损耗：温度变化使容器产生“吸进和呼出”而导致的有机物损耗白天呼出，夜晚吸进可通过在容器出口附加的蒸气保护阀来控制1. 焚烧法¾适用于可燃或高温分解的物质¾不能回收有用物质，但可回收热量817222662222222C H 12.25O 8CO 8.5H O C H 7.5O 6CO 3H O H S 1.5O SO H O Q Q Q+→+++→+++→++－燃烧时放出的热量Q 二、末端控制技术焚烧工艺¾直接焚烧：将可燃的有害气体当燃料燃烧的方法z适用于可燃有害组分浓度较高或热值较高的废气z设备：燃烧炉、窑、锅炉z温度1100℃左右z产生大量有害气体、烟尘和热辐射焚烧工艺¾热力焚烧：利用辅助燃料燃烧所产生的热量，把有害气体的温度提高至反应温度使其氧化分解的方法z适于低浓度废气的净化z温度低700~870℃z必要条件：温度、停留时间、湍流混合焚烧工艺¾ 催化燃烧：为节省辅助燃料，利用催化剂使有害废 气在更低温度（300~450 ℃）下氧化分解的方法 优点z 无火焰燃烧，安全性好 z 温度低，辅助燃料消耗少 z 对可燃组分浓度和热值限制少11焚烧法处理VOCs的运行性能比较焚烧工艺 直接焚烧投资费用 运行费用 燃烧温度 /℃ 其他 较低 低 > 1100 易爆炸、热能浪 费且易产生二次 污染热力焚烧低 高 700~870 回收热能 高催化燃烧较低 300~450 VOCs中如含重金属、 尘粒等物质，会引 起催化剂中毒122.吸收法¾ 吸收剂的要求z 对被去除的VOCs有较大的溶解性 z 蒸气压低 z 易解吸 z 化学稳定性和无毒无害性 z 分子量低¾ 主要设计指标z 液气比 z 塔径 z 塔高133.冷凝法¾ 接触冷凝z 被冷凝气体与冷却介质直接 接触 z 喷射塔、喷淋塔、填料塔、 筛板塔¾ 表面冷凝（间接冷却）z 冷凝气体与冷却壁接触 z 列管式、翅管空冷、淋洒式、 螺旋板144.吸附法有部分VOCs不易 解吸，不宜用活性 炭吸附 活性炭吸附VOCs 的性能最佳15技术比较适用范围 治理技 术 废气 量 m3/h>2,000 550,000 10060,000技术特点 优点 局限性1m3/h废气的费用 （元） 投资 运行浓度 g/m32~90焚烧法易产生有毒副产物如二噁英、 或可实现热 CO、NOx，对低浓度废气的 50-500 能回收 处理效果差 可用于气量 需回收吸附剂，废气湿度应 波动较大的 <50%，压降高，某些组分会 废气 使吸附剂中毒 不适用于处理低水溶性组 或可实现资 分，产生大量废水而造成二 源回收 次污染 或可实现资 仅对高浓度废气有效；浓缩 源回收 物必须经进一步处理 适用于多组 占地面积大，压降高，某些 分废气，对 组分去除效率低，启动周期 环境友好 长 80-800100-1,000吸附法< 1050-200吸收法 冷凝法8~5040-400 65~520100-800 130~780100~10, > 60 000 100<5 500,000生物法40-4008-5016第二部分 生物净化技术进展1 2 3 4 5 6 7 废气生物处理的发展 废气生物处理的特点 废气生物处理的机理 处理废气的微生物 废气生物处理的基本条件 废气生物处理的反应器 废气生物净化技术研究方向171.废气生物净化的发展9 1957年，Pomeroy RD申请了利用土壤过滤装置处理硫化氢的 专利，并在美国加州的污水厂成功建立起第一套土壤生物过滤 装置 9 上世纪80年代后，生物法处理废气技术在欧洲有了较快的发 展，其应用领域也由硫化氢等恶臭废气扩展到控制VOCs和其 他有毒污染物废气 9 进入21世纪，由于该技术本身具有的经济方面的优势和巨大的 应用潜力，关于其基础和应用研究依然非常活跃189 据2008年统计，欧洲已有约8000套废气生物处理装置正在运 行，废气处理流量为1000~150000m3/h，大部分VOCs处理效 率在90%以上；有800余种化学加工业用生物法处理异味、挥 发性有机物和有毒气体。

微生物生物技术在废气处理中的应用第一章：引言废气处理是当前一个重要的环保领域，环境污染对健康和生态造成了严重影响。

微生物生物技术的应用能够有效地处理废气，因为微生物可以快速将污染物转化为无害的物质。

在废气处理中，微生物生物技术已经成为一种主要的技术展示，并逐渐被广泛应用。

第二章：微生物生物技术的应用微生物生物技术通过利用微生物对有机物进行生物降解，将废气中含有的一系列有害物质得以有效地降解和转化为更为稳定的气态物质，如二氧化碳、水和溶于水中的盐酸等。

微生物生物技术的主要特点是可以在一定条件下迅速、高效地处理废气，并且该技术有较高的稳定性和重复性。

下面就是微生物生物技术在废气处理中的应用。

第三章：微生物生物技术在有机物降解方面的应用微生物生物技术在废气处理中的主要功能是对污染某物的有机物进行分解。

在这一方面，微生物生物技术成为了一种有效的工具。

一种典型的应用是利用微生物分解污染物，包括丙烯和丁烯等不同种类的有机物。

利用微生物, 可以使污染物分解为可转化的产物，使之成功降解，减少了对环境的污染和各种隐患。

第四章：微生物生物技术在脱硫方面的应用微生物生物技术在脱硫方面也被广泛应用。

燃煤在工业生产、家庭生活中应用很广泛，但同时也伴随着严重的大气污染问题，污染物主要是SO2气体。

对于SO2气体的处理，目前主要分为化学法和生物法。

在化学法中，一般采用CaHCO3对污染物进行吸收，这种方法在处理SO2气体时会产生大量的废水和固废对环境造成一定污染。

与之相比，生物法处理SO2气体天然环保，未产生二次污染，所以微生物生物技术中可以应用微生物脱除废气中的SO2气体。

第五章：微生物生物技术在氮氧化物处理方面的应用微生物生物技术在氮氧化物的处理方面也有广泛的应用。

NO和NO2等氮氧化物是造成酸雨的重要成分之一。

微生物的降解作用可以将NOx氮氧化物转化不同的物质，如NH3、N2、N2O等；同时，这些降解下来的产物并不毒害环境。

废气微生物处理废气的微生物处理是利用微生物的生物化学作用，使污染分解，转化为无害或少害的物质。

目前，微生物处理大气污染主要用来净化有机污染物。

同传统的大气污染治理技术相比，微生物法具有处理效果好、投资及运用费用低、易于管理等优点，逐渐应用于大气污染治理中。

大气污染防治源头防治末端治理污染修复源头治理-酸雨煤炭脱硫l N0x的微生物净化技术⋯1．1微生物净化N0x废气的原理NOx是无机气体，其构成中不含碳元素，因此，适宜的脱氦菌在有外加碳源的情况下，利用NOx作为氮源，将NOx还原成最基本的无害的N ，而脱氮菌本身获得生长繁殖的过程。

其中NO：先溶于水中形成NO3-及NOr再被生物还原为N，，而N0则是被吸附在微生物表面后直接被生物还原为N2o1．2微生物净化NOx废气工艺流程1．2．1 悬浮生长系统微生物及其营养物配料存在于液相中，气体中的污染物通过与悬浮液接触后转移到液相中被微生物所净化，其形式有喷淋塔、鼓泡塔等生物洗涤器(图1)1．2．2 附着生长系统微生物则附着生长于固体介质上，气体中的污染物通过介质构成的固定床层时被吸收、吸附，最终被微生物所净化。

其形式有土壤、堆肥等材料构成的生物滤床。

(图2)。

1．3 N0x的微生物净化技术的优缺点用微生物进行废气脱硝是近年来国际上开始的基础性研究工作，该法能有效地脱除废气中的NOx，具有工艺简单、能耗和处理费用低、效率高、无二次污染、易管理等优点。

但要实现工业应用还存在一些问题：(1)微生物的生长速度相对较慢，要处理大流量的烟气，还需对菌种作进一步的筛选；(2)微生物的生长需适宜的环境；(3)微生物的生长会造成塔内填料的堵塞。

而且微生物处理废气法尚处于试验阶段，无成熟工艺。

2微生物烟气脱硫技术2．1微生物烟气脱硫原理烟气中的SO：一方面以物理吸附、化学反应的形式转变为H：SO ，另一方面在微生物的作用下促使上述反应加快。

吸收液中的微生物使Fe 和Fe 相互转化，使反应迅速发生。

生物法处理有机废气(超详细)生物法处理废气废气的生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少或甚至无害物质。

自然界中存在各种各样的微生物，几乎所有无机的和有机的污染物都能转化。

生物处理不需要再生和其他高级处理过程，与其他净化法相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点，但不能回收利用污染物质。

1.2.3.1基本原理在适宜的环境条件下，微生物不断吸收营养物质，并按照自己的代谢方式进行新陈代谢活动。

废气中生物处理正是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点，把废气中的有害物质转化成简单的无机物如二氧化碳、水，以及细胞物质等。

1.2.3.2微生物降解污染物的过程由于微生物将废气中的有害物质进行转化的过程在气相中难以进行，所以废气中气态污染物首先要经气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固体表面被微生物吸附降解。

按照Ottengraf提出的生物膜理论，生物法净化处理工业废气一般要经历以下四个步骤（图1-1)。

1)废气中的污染物首先同水接触并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜)；2)溶解于液膜中的污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜，进而被其中的微生物捕获并吸收；3)微生物将污染物转化为生物量、新陈代谢副产品或者C02、水等；4)生化反应产物002从生物膜表面脱附并反扩散进入气相本体，而1120则被保持在生物膜内。

气态污染物的生物处理过程也是人类对自然过程的强化和工程控制，其过程的速率取决于：①气相向液固相的传质速率（与污染物的理化性质和反应器的结构等因素有关);②能起降解作用的活性生物质量；③生物降解速率（与污染物的种类、生物生长环境条件、控制作用有关)。

表1-1列出了各种气态污染物的生物降解效果。

按照获取营养的方式不同，用于污染物生物降解的微生物有两大类：自养菌和异养菌。

自养菌可以在无有机碳和氧的条件下，以光和氨、硫化氢、硫和铁离子等的氧化获得必要的能量，而生长所需的碳则由二氧化碳通过卡尔文循环提供，因此它特别适合于无机物的转化。

VOCs废气的生物技术处理摘要：VOCs废气对于环境和人类危害巨大，不同类型的VOCs废气，应采取富有针对性且行之有效的处理工艺以达到处理效果的最优化。

本文研究了生物技术处理VOCs废气的技术要点，并对多种技术联合处理苯系物的研究做出展望。

关键词：VOCs；生物学技术引言VOCs挥发性有机化合物的主要成分有烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环芳烃等，特点为沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发。

很多化工产业都不可避免地排放该类物质，如果不能合理地处理，将对大气造成较大的污染，对人畜以及各类建筑设施造成一定的伤害。

1.VOCs废气的生物技术要点1.1基本原理利用生物技术进行VOCs的处理，以最常见的反应器来分析，其具体的原理是，构建一个反应容器，其中最底层是生物膜层，设置了一定量的微生物群落，其上是以水为主的液体，是为液相，再至上则是气体空间，是为气相，含有一定的氧气。

VOCs从气相位置被液体吸附，并逐渐融入到液体中，然后再与生物膜接触并被微生物所降解，对于特定的微生物来说，很多VOCs是一种能量和碳元素的来源。

微生物将其降解后，就生成一定的水与二氧化碳，没有任何毒性，排出到气体环境中。

在这个过程中，需要VOCs从气相环境里中通过气液传质融入到液体环境中，然后再进一步被生物膜吸附。

根据上述原理我们不难看出，采用生物技术对VOCs进行消除，其具体的效果，与VOCs自身的各类物质含量、浓度，与容器的结构大小，与微生物的生物活性等有直接的关系。

同时也与VOCs从气相到生物膜的两次传质情况有直接的关系。

1.2控制要点前文已述，在利用生物技术对VOCs进行处理时，需要经过两次传质过程，其一是污染气体从气相环境中到液相环境中，其二是被处理物从液相传质到生物膜。

这里引入亨利常数的概念，亨利常数，是指一定温度下溶于定量液体中的气体量与溶液处于平衡的该气体分压的比值。

可见在其他条件固定的情况下，不同的VOCs成分的传质效果取决于其亨利常数。