自上世紀(jì) 80 年 代，德國(guó)和荷蘭專家提出使用生物法有效地降解有機(jī)廢氣，生物法處理廢氣的技術(shù)就被運(yùn)用得越來越多。生物滴濾池對(duì)VOCs 的降解效率與效果受到微生物、填料、pH 以及運(yùn)行參數(shù)的等多個(gè)因素的綜合影響。

1. 填 料

作為生物膜的支撐，生物滴濾池內(nèi)的填料對(duì)設(shè)備降解 VOCs的能力也有較大的影響。良好的填料應(yīng)該具有以下性質(zhì)。

(1 ) 比表面積大，較大的比表面積有利于微生物的生長(zhǎng)，同時(shí)也提高了廢氣的傳質(zhì)效果；

(2 ) 高孔隙率，可以有效地促進(jìn)氣體的均勻分布；

(3 ) 良好的保水能力，微生物的生長(zhǎng)需要一定的濕度，具有較好保水能力的填料可以避免因?yàn)榇矊痈稍锒斐傻纳锬っ撀洹?/p>

生物滴濾池內(nèi)最常見的生物填料有：海藻石、陶環(huán)、陶粒、塑料環(huán)、不銹鋼環(huán)等，這幾種填料具備成為良好的填料所應(yīng)該具有的性質(zhì)。不同的填料具有不同的優(yōu)勢(shì)與不足，如:塑料環(huán)雖然價(jià)格低廉但是比表面積較小，且產(chǎn)生高壓降，而且其表面疏水性較強(qiáng)，這使其表面較難附著濕潤(rùn)的生物膜。陶環(huán)、陶粒是新型的材料，其比表面積大，持水能力好，滲透性好。陶粒、陶環(huán)由于其諸多優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于廢水的處理中。不銹鋼環(huán)的濕填料因子為1000 ，僅高于塑料環(huán)，即在其表面難以附著生物膜。海藻石是最常使用的生物材料，其表面易形成較密集的生物膜，能夠提供一個(gè)密集和多樣的微生物系統(tǒng)，具有良好的持水能力和透氣性。

2.微生物

生物凈化的實(shí)質(zhì)上是一種生物分解的過程，生物滴濾池能夠降解VOCs的關(guān)鍵在于微生物是否能夠分解并礦化 VOCs 的各種廢氣。1923年，德國(guó)人首次提出使用活性污泥對(duì)生活和工業(yè)有機(jī)廢物進(jìn)行處理。之后，微生物降解有機(jī)物的研究越來越多，不少學(xué)者利用生物方法降解VOCs中的一類廢氣。雖然混合菌群已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于處理廢氣和廢水，但是菌群在處理VOCs過程中的各個(gè)菌種之間的協(xié)同和拮抗作用的機(jī)理還尚未有統(tǒng)一的理論。因此，完整的生理學(xué)和遺傳學(xué)的正交實(shí)驗(yàn)可能有助于優(yōu)化菌種的比例的選擇，進(jìn)一步提升菌群的降解效率與效果。

3. pH 值

pH對(duì)生物滴濾池降解VOCs的影響較大。pH可以直接影響微生物，其不僅能夠直接影響微生物的生長(zhǎng)狀況，而且也能改變液相中有機(jī)化合物的離子態(tài)。具有降解揮發(fā)性有機(jī)物能力的微生物大部分是異養(yǎng)微生物，其適宜的pH值在 7-8 之間。pH能夠通過影響酶的活性，從而影響微生物對(duì)VOCs的降解能力。一般情況下，液相中離子態(tài)的有機(jī)物較非離子態(tài)有機(jī)物難于被微生物作為碳源或者能量源利用。過低的 pH值通常使液相中的有機(jī)物以離子形態(tài)存在，因此在這樣的狀態(tài)下，液相中的有機(jī)物難以被微生物降解。

4. 溫度與氧氣濃度

生物滴濾池內(nèi)的溫度通常直接與VOCs的氣流的溫度和塔設(shè)備的保溫裝置相關(guān)，適宜的溫度有助于微生物降解VOCs。反應(yīng)設(shè)備的內(nèi)部溫度通常保持在25-40 ℃左右，溫度除了對(duì)微生物有所影響，也會(huì)影響氣液的傳質(zhì)。溫度的提升可以降低亨利系數(shù)，加快氣體的擴(kuò)散速度，起到促進(jìn)廢氣進(jìn)入填料表面的生物膜的作用。而設(shè)備通常設(shè)置有保溫裝置且降解反應(yīng)為放熱，所以設(shè)備內(nèi)部的溫度往往稍高于預(yù)設(shè)溫度。

降解VOCs的菌種大多數(shù)是好氧微生物，因此， 塔設(shè)備內(nèi)部的氧氣濃度會(huì)影響好氧微生物對(duì)VOCs 的降解，而使用的生物填料等對(duì)氧氣的塔設(shè)備中的 氧氣濃度也會(huì)有所影響，從而使生物滴濾池內(nèi)氧氣的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 VOCs 的濃度。

5. 生物滴濾池運(yùn)行參數(shù)

VOCs的傳質(zhì)效率在一定程度上受到生物滴濾池的運(yùn)行參數(shù)的影響，在使用生物滴濾池時(shí)，以聚氨酯作為生物填料降解甲苯的過程中，調(diào)節(jié)參數(shù)污染物流量Q與噴淋液流量Q之比在60-275之間，氣液傳質(zhì)效率達(dá) 到最佳，過高的氣液比會(huì)導(dǎo)致傳質(zhì)效率降低。生物滴濾池的參數(shù)之間有一定關(guān)聯(lián)，在處理不同濃度VOCs 時(shí)，應(yīng)合理調(diào)整各個(gè)運(yùn)行參數(shù)。

來源：VOCs減排工作站