background image

环境生物技术的应用及发展前景

    环境生物技术(Environmental Biotechnology)是指直接或间接利用生物或生物体的某
些组成部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,
同时又能生产有用物质的工程技术。科技的发展充分证明了环境生物技术在解决环境问题
过程中所示出的独特功能和优越性,它的纯生态过程,体现出了可持续发展的战略思想 ,
它具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。
    环境生物技术是 21 世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,
在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护
中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无
毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源
的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,
环境生物技术都发挥着极为重要的作用。
    随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,
研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手
段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要
明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。

     1 环境生物技术

  在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废

气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气 ,
是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法
等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。
 

   

1.1 生物过滤法

  生物滤池内部填充活性填料,废气经加压预湿后从底部进入生

物滤池,气体中的无机污染物、有机污染物或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,最终被降解为水和二氧化碳或其它成分,处理过的气体从生
物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、
去除效率高,但反应条件较难控制、占地面积较大。
     

1.2 生物洗涤法

  

生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个

装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应
器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床
中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用
分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部
进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后
的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是
反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解
度小的化合物难以处理。
    

 

1.3 生物滴滤法

  生物滴滤法是在生物吸收法基础上进行的改进,集合了生物过

滤法和生物吸收法两种工艺的优点,生物吸收和生物降解同时发生在一个反应装置内。滴
滤池内装有填料,填料表面被生物膜覆盖。循环水不断喷洒在填料上,废气通过滴滤池时,
气体的污染物被微生物降解。该方法的特点是只有一个反应器、操作简单、压降低、填料不
易堵塞、污染物去除效率高,比生物过滤法能更有效地处理含卤化合物、硫化氢或氨等废
气。但需外加营养、运行成本较高。
     

1.4 植物修复

  植物修复技术是一种以太阳能为动力,利用植物的同化功能净化大