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摘要：随着我国现代化生物制药工程的快速发展，科学家们对于制药废水处理中的VOCs废气处理技术也提出了更高的要求，而高效生物滴滤反应器的应用，则很好地攻克了VOCs有机恶臭废气处理这一技术难题，废气的整体去除效果较好，反应操作简单，不会对环境造成二次污染，有着非常高的生态应用价值。
关键词：生物滴滤反应器；制药废水站；恶臭废气
前言：近几年来，我国的生物制药产业发展迅速，在提高制药生产效率的同时，也产生了大量的制药废水需要处理，对于传统废水处理工艺中会有VOCs废气残留的问题进行了创新改进，希望通过应用生物滴滤微生物降解的方式，有效地对VOCs废气进行处理。
一、制药废水站处理工程概述
本次研究将选择大学生物净化实验室高效菌种培育工程为研究对象，对菌种培育过程中制药废水站中含有的挥发性有机物恶臭废气进行处理。在过去的生物制药工程中，受到生产工艺发展水平的限制，很多具有挥发性质的有机物将会随着生物反应溶液以及清洗废水进行到制药废水处理站当中，这种有机物存在于制药废水后很难被降解，直到以工业废水的形式排放到和河流和大气以后，造成对自然生态环境极大的污染[1]。VOCs制药臭气中的成分，将会继续在空气中发生光化学反应，成为了PM2.5雾霾污染的重要组成元素，同时VOCs臭气中的SO42-离子以及SO32-离子将会在大气厌氧环境下，还原生成硫化氢具有臭鸡蛋味道的恶臭有毒有害气体，严重威胁着人们的健康，对生态环境造成了非常恶劣的不良影响。因而在生物制药工程中，急需采用高效的生物学净化技术，应用生物滴滤反应处理器，在微生物细菌代谢的作用下，将制药废水站废水处理中的有机物进行微生物降解，将VOCs废气转化成为无毒害性的物质，有效地减少生物制药工程的污染率，完成绿色生态环保的生物制药生产。
二、高效生物滴滤反应器废气处理控制参数
本次研究实验将选择现代化高效生物滴滤反应器为生物制药废水处理站的废气处理设备，同时对工程制药废水进行化学氧化工艺处理。在废水处理站中，厌氧池和水解池将会产生大量的恶臭废气，像是氯仿，甲苯以及硫化氢等有机物，而在对废气进行处理时，施工单位需要在厌氧池和调节池上面进行废气采集，通常情况下，每小时的废气风量是5000立方米，废气的平均湿度是80%。当完成制药废气的采集以后，会在风机的鼓风吹动下，将废气注入到了生物滴滤反应器当中，这样在药品填料上面的硫酸根氧化菌，硝酸根氧化菌就可以在微生物的降解作用下，和制药废水中的可挥发性废气成分发生反应，不过需要注意的是，此时的微生物的处理能力如果达到一定极限的话，就需要继续采用化学氧化单元进行废气处理[2]。
（一）生物滴滤反应器
在生物滴滤反应器中，主要是由反应营养液喷淋装置，生物滴滤床以及反应控制系统所组成的，反应器中大部分结构都是用玻璃钢制作而成，从整体上看是箱式的结构，它的物理学尺寸为12m*3m*3.2m，外壁的厚度为8毫米，内壁则是由乙烯基树脂材料组成，拥有很好的耐酸碱性能，药品填料在生物滴滤反应器中的反应时间是35秒。一般来讲，药品填料都是PP 结晶型高聚材质，这种材质不会在腐烂的时候发出恶臭气体，而且对人类的身体是没有伤害，在生物制药工程中可以使用很长时间，本次实验所用的生物药品填料是具有生物降解性的空心多面球型纹翼净水材料，药品填料中的空隙率是85%，填料层的高度是1.45米，填料的堆积密度是每立方米100千克，生物滴滤层床的总压降要小于800帕。反应器设备所使用的是双通道型的气相色谱仪，在对硫化氢臭气含量进行检测时，采用的是吸收法，同时对挥发性有机物VOCs气体进行FID色谱检测[3]。
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（二）化学氧化塔
当生物制药废水经过化学氧化塔时，化学氧化塔主要负责对废水进行吸收、处理和排放，化学塔的外壁也是玻璃钢装置，尺寸为θ 600mm*650mm，化学塔中的填料高度为1.3米，用梯形环的方式进行填料，对化学塔用风机进行吹料，速度是0.7m/s，氧化塔中的总压降要小于500pa[4]。
三、恶臭废气处理的参数控制
（一）控制床层温度
微生物菌要想发挥出更好的降解功效，提高细胞中酶的活性，需要科学地控制好生物滴滤床层的温度，使得微生物可以快速地生长，从实践经验来看，生物制药工程中废水处理营养液的温度最好是控制在30℃到35℃左右，选择高效的微生物降解菌Mycobacterium cosmeticum byf-4,Methyl-boacterium rhodesianum H13以及根瘤杆菌T3、Pseudomonas oleovorans DT4对生物制药废水中的CH4、CHCl3、H2S以及THF等恶臭性气体进行降解，在生物滴滤处理中，还需要对填料层进行加热，再经过循环泵装置通过连续滴淋、喷淋的方式，保证填料层的温度保持在30℃到35℃左右，始终保持微生物具有很强的菌株活性。在循环泵装置上需要安装一个浮球式的液位计，另外还有温度测量仪和pH检测装置等，从而观察微生物菌株的生长情况，根据温度的不断变化来相应地调整废水处理站微生物反应器中的蒸汽提供速度[5]。
（二）控制营养液pH值
除了需要控制生物反应器中的温度以外，还需要控制废气处理过程中的营养液pH值，如果制药废水中的VOCs有机恶臭气体的浓度值不是很高的haunted，那么此时应当将营养液中的pH值控制在5-9，这样可以最大程度发挥出微生物降解菌的作用功效，因为一般来说硫化氢气体的最佳生物降解pH值是在3.0-6.5之间，为了能够将硫化氢、甲烷、氯仿等恶臭气气体清除干净，还可以在反应营养液中加入一定量的氢氧化钠溶液，此时可以将生物滴滤床层的pH值把握在5.0-6.5间。
四、高效生物滴滤反应器的废气处理优势
通过应用生物滴滤反应器对生物制药工程项目中所产生的制药废水进行降解处理，具有运行状态稳定，反应器操作简单，处理价格低等优点，已经在获得了我国各大生物制药工程的认可和推广，对于硫化氢气体的除气率可以达到100%，对于甲烷的除气率也可以达到90%以上，VOCs气体的总体处理效果较好，在微生物菌株的作用反应下，能够将恶臭的有机物转化降解成为水和无机物，而且反应器的抗冲压能力较强，不会对自然生态环境造成化学污染。
结论：综上所述，应用现代化生物滴滤反应器进行生物制药工程中的废水废气处理，已经取得了较为不错的实验研究成果，通过在生物滴滤床层上喷淋营养液的填料方式，让微生物对制药废水中的VOCs有机恶臭物质进行降解，在废水处理过程中，需要控制好营养液的温度以及反应器装置中的pH值，从而达到快速降解的目的。
参考文献：
[1]於建明，刘建胜，冯卓焕，彭旭.高效生物滴滤反应器处理制药废水站含VOCs恶臭废气[J].中国给水排水，2016，(14):79-82+87.
[2]张萍.一体式膜生物反应器处理制药废水的中试研究[J].工业用水与废水，2016，(02):31-34.
[3]陈立波，柏承志.UASB-压力曝气生物反应器处理化学合成制药废水[J].中国给水排水，2016，(04):84-86.
[4]周涛，马青兰，陈宏平，张鹏.复合生物反应器处理化学合成类制药废水研究[J].工业用水与废水，2010，(02):42-45.
[5]胡雪利，买文宁，牛娜.一体式平板膜生物反应器处理维生素制药废水中试研究[J].水处理技术，2010，(03):85-88.
论文作者:骆骅1,李彬2
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签：废气论文; 废水论文; 反应器论文; 生物论文; 生物制药论文; 恶臭论文; 微生物论文; 《基层建设》2017年6期论文;