有机废气的生物处理概述王家德

生长和生物膜疏松引起的空间堵塞危险性，降到了最

低限度。生物滴滤池处理有机废气的工艺流程如图４。

净化排气

水

调节剂

贮水槽

生物滴滤池

图４生物滴滤池系统示意

生物滴滤池的反应条件易于控制（通过调节循环液的

ｐＨ、温度），而生物滤池的ｐＨ控制，则主要通过装填料

时投配适当的固体缓冲剂来完成，一旦缓冲剂耗竭则

需更新滤料，而温度的调节也只能通过外加措施来完

成。所以，在处理卤代烃、含硫、含氮等，必须通过微生

物降解而产生酸性代谢物和产能较大的污染物时，生

物滴滤池比生物滤池更有效。Ｈａｎｍａｎｓ【７】、Ｄｉｋｓ【８１等的

实验结果表明，气速为１４５～１５６ｍ／ｈ，进气二氯甲烷浓

度为０．７～１．８９／ｍ３时，二氯甲烷的去除率为８０％～

９５％。另外，与生物滤池相比，生物滴滤池因其单位体积

填料层内微生物浓度较高，故在处理高负荷有机废气

时，具有较好的净化效果。Ｔｏｎｇａ等…的研究表明，在

相同的堆肥填料条件下，当停留时间为５０ｓ、处理效率

为９０％时，其处理苯乙烯的负荷是生物滤池的２倍，处

理苯的负荷是生物滤池的３倍以上。Ｐｅｄｅｆｓｅｎ等ｎ０１在

由７０ｍｍ的生物滴滤池中，进行了低浓度甲苯废气的

净化处理研究，得到的甲苯最大生化去除量为４５ｍｇ／Ｌ。

４研究、应用现状及需解决的问题

近年来，由于各国对有机废气造成环境污染的关

注，对有机废气的处理研究也日趋活跃。生物处理技术

由于具有传统方法不可比拟的优越性和安全性，已成

为世界工业废气净化研究的前沿热点课题之一ｎ卜１３］。

生物法净化有机废气的研究，从８０年代初逐步展

开，最初应用是在堆肥场和动物脂肪加工场的脱臭处理

方面。废气中所含臭味物质主要有乙醇、丁二酮、丙酮、

硫醇、硫化氢、腐胺、戊二胺、醛、脂肪酸等。国外某动

物脂肪加工厂曾用堆肥作滤料，在滤料厚度为１ｍ，气

体在滤层中平均停留时间为１７ｓ，过滤负荷为８８ｍ３／

ｍｚ．ｈ的情况下，使废气中的有机物浓度由４５ｍｇ／ｍ３降

到３．５ｍ咖ｎ３，获得良好的除臭效果ｎ引。日本一铸造厂采

用此法，处理含胺、酚和乙醛等的气体，设备为两段涤

气塔，装置运行十多年来一直保持较高的去除率（约

８５％左右）【１引。德国开发的二级洗涤脱臭装置，臭气从下

而上经二级洗涤，浓度从２１００ｍｇ／Ｌ降到５０ｍｇ／Ｌ，且运

行费用极低ｎ引。

不同成分、浓度及气量的气态污染物，各有其有效

的生物净化系统。生物涤气塔适宜于处理净化气量较

小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气处理。对

于气量大、浓度低的废气可采用生物滤池处理系统。

而负荷较高及污染物降解后会生成酸性物质的，则以

生物滴滤池为好。在目前的废气生物净化应用中，以

运行操作简单的生物滤池系统使用得最多。日、德、

荷、美等国家的设备与装置开发，已呈商品化态势，并

且应用效果良好，对混合性有机废气的去除效率，一般

在９５％以上。我国有关这方面的研究及应用，还处于

起步阶段，仅同济大学、昆明理工大学等进行了一些研

究‘１＂。

有机废气生物处理是一项新技术，由于生物反应

器涉及到气、液／固相传质与生化降解过程，影响因素

多而复杂，有关的理论研究和实际应用还不够深入、广

泛，许多问题需要进一步探讨和解决，大致有如下几个

方面：

（１）反应动力学模式研究。要确定并提供各种因素

对降解速率影响的理想水平，使有机物去除能按最佳

速度进行，主要需解决：污染物降解速率与污染物浓

度、生物量等因素之间的定量关系，以及微生物增长速

率与污染物浓度、生物量之间的关系。并通过反应机理

的研究，找出决定反应速度的内在依据，有效地控制和

调节反应速度，最终提高污染物的净化效率。

（２）填充物的特性研究。对于生物滤池和生物滴滤

池来讲，深入研究填充床材料的一些特性是非常必要

的。填充物的比表面积、孔隙率，除与单位体积填充层

生物量有关，还直接影响着整个填充床的压降及填充

床是否易堵塞等问题。更重要的是，气态污染物降解

要经历一个气相到液／固传质过程，而污染物在两相中

的分配系数，是整个装置可行性的决定因素。有资料表

明ｎ８】，填充物对分配系数有较大影响，Ｈｏｄｇｅ在生物滤

池处理乙醇蒸气时发现，颗粒活性炭作填充物时，乙醇

的分配系数是堆肥的２．５～３倍。

（３）动态负荷研究。目前，绝大多数研究报道，是采

用单一组分（或几个简单组分组合）作为实验对象，气

体负荷的变化也是非常有序的、平稳的，气速也很“温

和”，而对于非常态负荷气流，多组分复杂混合气的研

究则较少。事实上，动态负荷的研究很有实际意义，可

解决一系列实际运用中碰到的问题。

一２３—

　

　

万方数据