摘要：在工业快速发展之时，工业生产随之排放的废气也日益增加，其中废气污染物中所含的各种挥发性有机物(VOCS)，严重污染空气，危害人体健康和生态环境。文章主要分析了大气污染治理中环保生物技术的优势及应用，以供参考。
关键词：大气污染；环保；生物技术
引言
在工业生产过程中，尤其在印刷、制鞋、机械、电气、家电、家具、涂料、塑料、汽车、摩托车等行业生产过程中所排放出来的浓度较低的有机废气的种类和数量与日俱增，废气污染物中所含有多种挥发性有机物(VOCS)，严重污染大气环境，危害人体健康和生态环境。环保生物技术净化VOCS是一种净化效率高，投资及运行成本低，符合安全和清洁生产原则的处理低浓度大风量VOCS气体的新型处理技术，具有广泛的工业应用前景。
1大气污染治理中环保生物技术的的优势
VOCS(volatile organic compounds )是指可挥发性有机物，VOCS中包含烷烃类、芳香烃及其衍生物、卤代烃等化合物，其中大部分具有较强挥发性、毒性、燃爆性等。由于VOCS对人体和环境具有较大的威胁而且我国的VOCS排放量巨大，因此对VOCS的处理已经引起我国高度的重视。对VOCS的处理的手段虽然较多，但是不同的处置方法由于均存在一定的问题而难以在处理VOCS上得以广泛应用。对于吸附和吸收等方法，在VOCS处理过程中，因为吸附材料或吸收剂的缺陷多会造成二次污染；光催化用于处理低浓度的VOCS有较好的效果，但由于其使用的催化剂对激发源能级的要求较严格，所以当处理高浓度VOCS时，可能由于催化剂的活化程度低而产生有害的副产品；对于高浓度的VOCS，燃烧法虽然效率很高，但易中毒的催化剂很大程度上限制了燃烧法的广泛应用；低温等离子法处理VOCS从20世纪70年代被提出就一直受到广泛关注，而目前研究最多的由脉冲电晕放电产生的等离子体距离实用阶段仍有较大差距，有待经过更深入的研究才有望推向市场。
生物法废气净化技术的实质是利用微生物的生命活动去降解消除废气中的低浓度污染物。微生物在其生长过程中需要吸收消化碳、磷、氮及氧等营养元素，在生物废气处理过程中，微生物自身可从废气中通过捕获、吸收、降解来获取目标污染物成分作养料，在物净化反应器中向微生物提供目标污染物以外的营养成分，维持微生物适宜生存的环境，从而实现净化去除废气中低浓度污染物的目的，并获得高效的处理效果，这就是生物法废气净化技术。相对于常规方法处理VOCS，生物法具有无二次污染和降解效果好等诸多优点，主要体现在:（1）不受气候等条件的限制。在环境保护中运用生物技术，主要是根据生物技术中的化学反应来对污染物进行处理，而这些化学反应通常不受气候和场地等外在条件的限制，随时能发挥作用。正是因为生物技术不受外在条件的限制，才使其应用范围不断扩展，极大地提高了环境保护工作的整体力度和水平。（2）能创造出可再生资源。运用生物技术对环境污染物进行处理，能不断将污染物转化成可再生资源，从而进行循环利用，这也是生物技术所具备的优势。比如对农村沼气池进行改造等项目，可对粪便等进行加工，从而让污染农村空气环境的事物变为能产生清洁能源的沼气，不仅开发了新能源，还达到了环保效果，有利于资源的合理循环利用。（3）彻底去除有害污染物。运用现代生物技术能对污染物彻底去除，这主要源于生物技术能将污染物内部分子排列结构彻底改变并重组，从而形成新的物质，新物质主要是由无毒无害的物质构成，比如CO2和H2O等，因此，不会造成环境破坏，且去除污染物质很彻底，能实现环境保护的一劳永逸。
2大气污染治理中环保生物技术的应用研究
2.1生物滴滤法
生物滴滤法简单来说是指生物过滤与吸收的集合处理。在工业废气处理过程中，大多都是在一个反应容器内进行，因此工业废气中污染物的降解与吸收都在一起进行。因此，生物滴滤法处理工艺需要一个比表面积大的填料作为基础，填料的材质可以是无机惰性物质、陶瓷、小碎石等等，目的是为微生物提供一个生长媒介。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在滴滤液中含有很多生物生长过程中所必须的一些元素，主要为氮元素、磷元素及钾元素，并且这些元素可实现循环使用。相比于生物滤器而言，生物滴滤器结构比较复杂，然而在对有酸性产物生成的废气进行护理过程中，其能够得到更加理想的效果。生物过滤器和生物滴滤器的差异就是生物滤器在处理废气之前需要先将废气润湿，而在利用生物滴滤器处理废气过程中，其具有自由液态流动相由填料表面流过，并且其所选择合成材料通常情况均属于合成材料。在处理工业废气中的污染物之前，需要对填料表面进行营养化处理，要对填料进行营养液的喷洒处理。在使用生物滴滤法的过程中，去除微生物新陈代谢产物的唯一方法就是替换回流液，回流液体的缓冲能力要大。因此，此种方法仅适用于新陈代谢产物呈酸性的污染物。
2.2生物过滤法
在生物法净化的诸多处理工艺中，生物过滤法是最先使用的一项处理工艺，也是最早被用来处理硫化氢等臭味气体，而随着科技技术的不断创新，这项技术的适用范围不断扩大，现在主要应用在挥发性工业废气的微生物处理中。这项处理技术利用生物过滤装置，吸收工业废气中的可挥发有机气体，生物过滤装置多采用吸附性较强的物质制成，例如活性炭、土壤等等。在过滤器中有一层生物膜，其中含有微生物，当废气进入过滤器以后，经过生物膜并且与其中的微生物发生反应，通过一系列的氧化分解过程，转化为NO3-、H2O、SO4-和CO2等无机物，从而实现过滤、净化的功能。生物技术可以处理1～10000m3/h的废气，可以处理的废气浓度范围是0～100g/m3，而对于0.1～1g/m3之间的气体不可以再生吸附，而1～10g/m3之间的气体可以进行再生吸附，对于使用焚烧的方法可以处理的气体浓度大约在7～150g/m3之间，而对于洗涤法、凝聚法以及低温凝聚法可以处理的废气浓度更加有局限性。生物过滤法的反应器一般为一个，其中的液相与微生物一般处于静止状态，且反应器中的比表面积较大，为气体与液体提供充分的接触面积，因此，由于这项废气处理工业所呈现的特质，较适用于醛酮等挥发性物质。对于生物滤器而言，其优点就是工艺结构比较简单，并且操作费用比较低，运行成本比较低，在处理比较容易讲解且不会有酸性副产物产生的有机化合物方面可得到比较理想的效果。
2.3生物吸收法
生物吸收法的核心便在微生物吸收与氧化分解的过程，在工业废气的处理过程中，污染物由反应器的下端通入，在通入反应器的过程中，有机气体会与填料中的液相接触，并由气态转化为液态，然后，反应器中的微生物便会对这些污染物进行吸收分解。这项处理工艺需要较为先进的技术与设备作为支持，并且针对微生物需要投放额外的养料，因此投入的成本较大，但这项工艺的反应条件相比于其他工艺更容易控制。
2.4生物洗涤工艺
采用生物洗涤法来净化工业废气，需要构建一个生物洗涤塔，且生物洗涤塔需要具备一套完整的污泥处理机制，因此洗涤塔的组成部分包括再生池与洗涤塔两个部分。这项工艺与生物滴滤法完全不同，不需要填料。在生物洗涤处理工艺中，将工业废气由洗涤塔下端通入，经过气相与液相的转化溶解，经由悬浮液流入再生池，在再生池中被微生物氧化分解，再生池中流出的分解物可以进行循环利用。由此可知，这道处理工艺降压小、管理等操作简便，可工业所需的设备确实较多，因此投入的成本较高。
结束语
在现代社会经济快速发展的大形势下，大气污染也越来越严重，因而有效进行大气污染控制也就十分必要，同时也是当前一项重要社会任务。在当前大气污染控制过程中，为能够得到更加理想的控制效果，生物技术得到十分广泛的应用。在实际工作过程中，相关工作人员应当在充分了解该技术的基础上，对其进行合理应用，从而保证大气污染控制取得更理想成果。
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论文作者:李志华1,王炳胜1,王琳2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/23
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