生物技术成VOCs治理生力军

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楼主 2020-08-16 15:25:51
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近年来,
大气污染治理越来越引起各行业关注,尤其是VOCs挥发性有机物)的治理。


随着相关政策法规、标准的出台,目前国内防治VOCs(挥发性有机物)污染已进入议事日程并不断深入。在生产过程中采用替代产品和实施清洁生产从源头上减少VOCs产生和排放,是控制VOCs的首选措施。然而在很多情况下,VOCs气体会不可避免地挥发,因此,收集处理VOCs气体(包括回收)是必不可少的控制措施。


VOCs气体处理技术主要分为两类,一类是回收技术,以各种物理方法为主,对排放的VOCs进行吸收、过滤、分离,再资源化循环利用。包括吸附、冷凝、膜分离、吸收等技术。另一类是分解技术,以化学处理和生物处理方法为主,把排放的VOCs分解化合转化为其他无毒无害物质。包括热力燃烧、催化燃烧、等离子体、化学吸收、紫外光(催化)氧化、生物处理等技术。


在众多处理技术中,VOCs生物处理技术是近年来广受关注的一种技术,具体的处理工艺有生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法、活性污泥法和膜生物法等。


生物法可将VOCs降解为水、二氧化碳等无害物质


VOCs生物处理技术具有多个优点,工艺设备结构相对简单,处理工艺投资和运行费用较低,产生二次污染物少生物处理技术去除VOCs的基本原理是,气体中的VOCs经过传质过程(气液接触表面或通过膜)进入微生物悬液或生物膜中,在好氧条件下(有氧气存在的条件下)大部分VOCs被微生物降解为水、二氧化碳、硫酸盐、硝酸盐等小分子无机物质,小部分转化为剩余菌体,从而实现VOCs气体净化。


与其他物理和化学处理技术相比,VOCs生物处理技术具有多个优点。


由于生物处理装置的关键部分是生物填料层和喷淋加湿系统,工艺设备结构相对简单,而其他工艺组成往往比较复杂。例如,蓄热式催化燃烧(RCO)工艺具有催化反应床、气体热交换、气路切换阀门、电加热或燃气加热、防爆、温度监控??榈榷喔霾糠?。


另外,生物处理工艺投资和运行费用较低。由于不使用价格昂贵的催化剂、吸附剂或离子管,其投资费用一般比其他方法便宜1/3至1/2。此外,由于生物法反应在常温下进行,不需要对气体进行加热,在运行过程中也仅消耗少量的营养液和水,其能量消耗与药剂消耗水平比较低,运行费用也相对低廉。


运用生物法产生二次污染物少。VOCs生物法处理的产物主要是无害的二氧化碳、水等小分子物质,属于一种绿色环保技术。研究表明,某些工艺处理过程中,VOCs会转化为毒性更大的中间产物,或者产生臭氧等有害副产物,或者产生大量废液,从而产生二次污染物。


任何VOCs处理技术都有其优缺点和适用范围。在VOCs处理领域,由于气体性质千差万别,不存在某一类技术“包打天下”的情况。同样,VOCs生物处理技术也并不是万能的,它主要适合于处理低浓度、不具有回收价值或燃烧经济性的VOCs气体,尤其适合处理生物降解性较好组分的气体。


在国内外不同行业得到成功应用


在美国加州和西德建成土壤过滤床,被用于污水处理厂;20世纪80年代后,生物过滤塔应用领域扩展到其他含有毒污染物的废气;进入21世纪,生物法应用研究依然活跃


据了解,生物技术已经有60多年的研究和应用历史,尤其在德国、荷兰等欧洲国家应用较为广泛。


20世纪50年代,在美国加州和欧洲的西德建成了一些土壤过滤床,并被用于处理污水处理厂散发出的含硫化氢的恶臭气体。早期是敞开式土壤生物滤床,后来发展为封闭式生物过滤塔。由于敞开式的生物滤床占地大,并且受气候条件影响较大,因此封闭式的生物过滤塔更适用于工业企业和城市。


进入20世纪60年代和70年代,在欧洲一些国家,尤其是在西德和荷兰,生物过滤塔被广泛应用于污水处理、喷涂、堆肥、食品加工,以及畜禽养殖等领域,并被认为是最具实用性的有机废气控制技术。

来源:中国环境报



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