3~5 倍、停留时间缩短 2~5 倍)，进行入口气体甲苯浓度的影响考察实验，其结果如图 4 所示。

　　由图

4 可见，随着入口气体甲苯浓度的增加，生物膜填料塔对甲苯废气的净化效率下

降。分析认为，在气体流量不变的情况下，对于同一生物膜填料塔，其有效传质面积是一定
的，生物膜对甲苯分子的捕捉吸附量

(或生物化学去除量)是一定的。生物膜填料塔净化甲苯

废气是一个

“吸附-生化降解”过程[10]，其中的吸附是通过单分子层吸附进行的。当入口甲苯

浓度较低时，甲苯分子会以单分子层状态覆盖在生物膜表面，而后被微生物捕获并降解。随
着入口气体甲苯浓度的增加，多余的甲苯分子

(即大于单分子层吸附量的甲苯分子)未能被

直接吸附在生物膜表面上，而是随气相主体排出塔外，因而就出现了在同一气体流量下随
甲苯浓度增加其净化效率反而下降的现象。这一结果表明，生物法废气净化技术的适用范围
是低浓度的工业废气。要想获得较好的净化效果，就必须适当降低入口气体污染物浓度和增
加生物膜填料塔的体积

(延长停留时间)。

　　
　　图

4 入口气体甲苯浓度对净化效率的影响

　　气体流量

0.8m3/h，入口气体甲苯浓度 95-160mg/m3

　　

2.4 温度的影响

　　由图

5 可以看出，在气温低于 15

℃时，由于微生物的活性受到影响，生物膜填料塔对

甲苯废气的净化处理能力也相对比较弱。随着温度的升高，生物膜填料塔对甲苯废气的净化
效率呈上升趋势。当气温升至

20

℃时，净化效率趋于稳定，基本保持在 50%左右。因此，在

操作生物膜填料塔净化低浓度甲苯废气时，应注意将操作温度控制在

20~25

℃范围内。

　　
　　图

5 温度对净化效率的影响

　　气体流量

0.8m3/h，入口气体甲苯浓度 95-110mg/m3

　　

2.5 营养物的影响

　　微生物的生长有赖于碳、氮、磷

3 者保持适当的比例，一般情况下营养物的配比为 C:N= 

200:5:1。由于甲苯本身可以为微生物提供足够的碳源，因此营养液中只需加入适当的氮、磷
营养液即可。添加量以气体中甲苯的含碳量作为参考。
　　实验表明，在氮、磷补充过量时，生物膜上微生物过量地生长繁殖，并由此造成运行阻
力降显著上升，填料塔出现堵塞现象。因此，要注意适当控制氮、磷的添加量，使微生物始
终处于一个良好的分解代谢环境中，并保持较高的净化效率。
　　对于已因微生物的生长过量而造成生物膜填料塔出现堵塞的情况，可减少氮、磷的添加
量，使微生物处于一个内源呼吸环境，来抑制其快速繁殖。可以增加喷淋液冲洗的次数，促
进生物膜表层的快速更新，以使堵塞问题得到缓解。
　　

3 结论

　　

3.1 在高气体流量负荷下，可以采用甲苯废气净化专用菌种对生物膜填料塔进行接种挂

膜。该技术适用于高气体流量负荷下的低浓度甲苯废气的净化处理。
　　

3.2 在高流量负荷条件下，气体流量和入口气体甲苯浓度对生物膜填料塔的甲苯净化效

率有较大的影响。当气体流量为

0.8m3/h，入口气体甲苯浓度为 105mg/m3，停留时间为

18.3s 时，甲苯的净化效率可达到 61.9%，与国外同类应用研究结果基本相当。使出口气体
甲 苯浓 度低 于国 家对 现有 企业 的排 放标 准

(≤60mg/m3) 。 同时 ，适 宜地 控制 操作 温度

(20~25

℃)和氮、磷营养物添加配比(C:N=200:5:1)，将有助于提高生物膜填料塔的净化性能。

　　参考文献：
　　

[1]  陆继来，孙珮石。低浓度工业废气生物净化技术  [J]。 环境工程，2002，20(增

刊

):133-137。