挥发性有机废气生物处理技术研究进展

可见微生物量在处理VOCs废气过程中起着至关重要的地位[12-13]，生物滤池能较好地处理单环芳烃、醇、羧酸、醛、酮、酯类等VOCs废气[14-16]，其工艺流程如图2所示，生物滤池适用于质量浓度低于1000mg/m3的VOCs废气处理，具有无水相，设备简单易操作，生物膜固定比表面积大，二次污染小等优点。

图2生物滤池工艺流程

但滤池面积大，基质浓度增大会直接引起微生物快速繁殖而堵塞滤料[17]，影响其传质效果。目前生物滤池已被广泛应用于有机废气处理，并取得一定的研究成果。郑连英[18]等人筛选出以甲苯作唯一碳源的高效降解菌并，设计了生物滤池装置，结果表明:在温度为30℃、相对湿度80%、进口浓度1500mg/m3的最佳操作条件下，甲苯的最高降解率可达89.7%。

曹旭等人[19]进行了生物过滤塔净化工业有机气体的实验研究，结果表明:

有机废气入口浓度小于25mg/m3时，其净化效率在97%以上，当浓度大于25mg/m3时，净化效率随着进口气体流量的增加而逐渐下降，由入口流量为0.2m3/h增至0.8m3/h时，其对应的净化效率也由97.2%下降到73.0%，湿度对净化效率的影响较大，当湿度大于40%时，反应器有良好的去除效果;Cao等人[20]利用预反硝化生物滤池去除邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和氮，结果表明，当水力负荷为1.1m3/(m2·h)时，DEHP的去除率稳定在48%，将水力负荷提高到2.2m3/(m2·h)时，DEHP的去除率可达82%。无论是反硝化生物滤池和硝化生物滤池均表现出了相似的DEHP去除性能，整体DEHP去除率为83.8%，其中生物降解占72.3%，在系统中起到了关键作用。

2.2生物滴滤塔

生物滴滤塔主体部分为一层或多层填料的填充塔，填料表面附有驯化培养的生物膜。可溶性无机盐营养液于塔上自上而下均匀的喷洒在填料层之上，后由塔底排出循环利用。生物滴滤处理VOCs工艺流程如图3所示，VOCs废气经塔底进入塔内与湿润的生物膜接触而被微生物分解净化，处理后的气体由塔顶释放，代谢产物随废液排出。

图3生物滴滤塔工艺流程

据文献[21-23]报道，生物滴滤塔易处理碳氢化合物、卤代烃、醇、酮类等VOCs废气，具有操作简单，易控制反应条件，能耗低，生物相与液相循环流动，压降小，净化效率高等优点，但填料定期更换，生物量堵塞难以控制，设备易腐蚀。国外生物滴滤池已得到广泛应用，国内还处于研究阶段。

任爱玲等人[24]利用菌丝体热解炭为填料，在生物滴滤塔中分别填装热解炭-木屑和木屑单一填料，并联进行微生物净化苯乙烯气体实验，结果表明:混合填料比单一的挂膜速度快，当入口浓度为50～450mg/m3，停留时间为21.6～43.2s，气液比为110.7～55.3时，净化效率可达92%以上。

何觉聪等[25]人采用生物滴滤塔处理苯酚气体，结果表明:生物滴滤塔对苯酚气体的去除率达99.5%，最佳条件为停留时间20.6s，循环液pH值中性，喷淋密度为1.67m3/(m2·h)。

2.3生物洗涤器

生物洗涤器是由传质洗涤器及生物降解反应器组成，洗涤器内存在呈悬浮状态的微生物群，生物相和水相均以循环方式流动。常用的洗涤悬浮液是活性污泥，处理废气后再生需要一定的时间。生物洗涤处理VOCs工艺流程如图4所示，该反应器操作条件易控制[26]，生物填料不易堵塞;但处理气量小，因其亨利系数小于0.01，处理化合物浓度小于5000mg/m3，不适于处理难溶性废气。

图4生物洗涤工艺流程

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