有機溶劑廢氣處理設備三、用處理于廢氣的微生物種類

人們發(fā)現，多種微生物有著相同的繁殖環(huán)境，因此，同一裝置內可繁殖多種微生物，可以顯著地降低成本。為了獲得更好的降解效果，應詳細了解各類微生物的特性，優(yōu)選菌種，完善培養(yǎng)環(huán)境，以獲得優(yōu)良菌群。按照微生物獲取營養(yǎng)的方式，用于治理含有機廢氣的菌類一般分為2種：

1. 自養(yǎng)菌

自養(yǎng)菌可以在沒有氧氣和有機碳的條件下，通過光和氨、硫化氫、硫、鐵離子等的氧化獲得能量，又通過卡爾文循環(huán)從二氧化碳中獲得生長所需的碳，這一類微生物很適合于無機物的轉化。自養(yǎng)菌的能量轉換和生長過程比較緩慢，其生物負荷相對較低，對處理無機污染物而言比較困難，適配菌種比較少。

2. 異養(yǎng)菌

異養(yǎng)菌是通過有機物和氧來獲取營養(yǎng)及能量的，適合于處理有機污染物，當配以適當的溫度、酸堿度及氧，能較快地完成對污染物的降解，因此異養(yǎng)菌獲得了廣泛的使用，被用于包括乙醇、硫醇、甲酚、吲哚、脂肪酸、乙醛等有機物的降解。

1. 填料

對填料的要求應該具備良好的傳質能力，有利于化學轉化的效率，應具備以下特性：

a. 良好的微生物生長環(huán)境，適宜的營養(yǎng)物、溫度、濕度、pH、充足的碳源供給。

b. 較大的比表面積。

c. 足夠的結構強度，填料應有足夠間隙，防止溫度過高，利于氣體排放。

d. 保有足夠水分，保證微生物的活性。

e. 高孔隙率，增加氣體滯留時間。

f. 填料體密度低。

2. 溫度

適宜的溫度是微生物生存繁殖的必要條件，要保證菌群的大量存在，必須根據微生物的適宜溫度維持相應的環(huán)境，按照不同種類的菌群的適宜溫度，一般分為3類：

a. 低溫性（<25℃）

b. 中溫性（25—40℃）

c. 高溫性（≧40℃）

通常，利于有機物和無機物降解的微生物以中、高溫菌群為主，一般情況下，大多在25—35℃下進行，而35℃是大多數好氧菌群的溫度。溫度還會對污染物造成某些影響，例如，溫度會使有機物在氣固液各相間發(fā)生轉移，溫度過高會降低有機物在液相和填料上的吸附。

3. pH值

pH會極大地影響生命的新陳代謝水平，只有適宜的pH才能保證微生物有的新陳代謝水平，大多數微生物的適宜pH在4—10，pH在6.5—7.5

4. 溶解氧

根據微生物新陳代謝與氧的關系，一般把微生物分為：

a. 好氧微生物

氧的供應量與微生物的增長呈正相關，氧對好氧微生物的作用有2個：氧充當電子受體；在硫醇類、不飽和脂肪酸合成中提供氧。

b. 兼性厭氧（或兼性好氧）微生物

該類微生物具有脫氫酶和氧化酶，在無氧和有氧環(huán)境中均能生存。在有氧環(huán)境下，氧化酶活性強，細胞色素及電子傳遞體系的其他組分均正常存在；無氧環(huán)境中，氧化酶不活動，細胞色素及電子傳遞體系的其他組分會減少甚至全部喪失，通入足夠氧氣后，這些組分的合成會恢復。

c. 厭氧微生物

僅生存于無氧條件，只有在無氧條件下才能進行發(fā)酵或無氧呼吸。在降解過程中，應注意保持無氧狀態(tài)。

5. 濕度

濕度對降解的過程非常重要：

a. 決定供養(yǎng)水平，如果填料的微孔中80—90%充滿水，則可能是無氧條件；

b. 為微生物活動提供水分，足夠的水量能保證污染物*進入液相，提高污染物降解率。

c. 填料濕度過低會導致微生物失活，填料收縮、破裂導致氣流短流；濕度過高，會使氣流通過濾床壓降增大，停留時間降低，還會引起供養(yǎng)不足，形成厭氧區(qū)，產生臭味。實驗表明：填料適宜濕度應維持：40—60%；對于致密的填料和憎水的揮發(fā)性有機物，含水量維持40% ；而密度較小且多孔的填料和親水性有機物，含水率不應低于60% 。

有機溶劑廢氣處理設備生物法處理有機廢氣是利用微生物的生理過程，把有機廢氣中的有害物質轉化為簡單的無害的無機物，比如CO2、H2O及其它簡單無機物等，從而達到凈化廢氣的目的。自然界存在著各種微生物，能轉化大多數的無機物和有機物，針對廢氣中的有機物種類，選擇合適的微生物，在一個有利于微生物生長的環(huán)境中，促使微生物有效地吸收廢氣中的有機物，通過微生物自身的新陳代謝，把有害的物質轉化為無害或低毒的物質。

利用生物法處理廢氣時，不需要考慮再生和其他的高級處理過程，設備簡單、能耗低、安全可靠、無二次污染，是一種無害的有機廢氣處理方式。

二、微生物降解過程

生物法處理廢氣需要在液相中進行（也可以在固體表面的液膜中進行），按照普遍采用的處理流程，一般有四個步驟：

（1）廢氣中的污染物首先進入液相（由氣膜擴散進入液膜）

（2）液膜中的污染物在濃度差推動下擴散到生物膜，生物膜內的微生物開始吸收并分解有機物。

（3）微生物將有機物分解為無害的CO2、H2O及其它簡單無機物。

（4）生化反應產生的無害氣體從生物膜表面脫附進入氣相，水保留于生物膜內。

整個過程的速率取決于：

A. 氣相向固相的傳質速率（與污染物性質及反應器結構有關）

B. 用于降解的活性生物的質量。

C. 活性生物的降解速率（取決于污染物種類、微生物生長環(huán)境等因素）