王林静
广西辰浠工程咨询有限公司，广西 南宁 530000
摘要：随着现代科技水平的提高，各类多样化、低能耗、轻污染的节能环保技术应运而生，为环境保护工作提供了便利条件。生物技术具有投资成本低廉，废气处理效率高，无二次交叉污染等优势，被广泛运用于废气处理工作中。本文就将探究生物技术在废气处理中的应用现状与未来发展前景，以供参考。
关键词：生物技术；废气处理；二次交叉污染；
如今，社会对有机合成工业和石油化学工业产品的需求量进一步扩张，而这也为化工企业提供了广阔的发展空间。同时工业废气排放量也呈倍数增长，不仅造成了严重的生态环境污染，也对人们的身体健康构成了潜在威胁。本文就将探究生物技术的基本概念，以及该技术在废气处理中的应用优势与实践应用形式，最后预测生物技术的未来发展趋势。
1生物技术的基本概念
近年来，生物技术被拓展应用到有机废气处理中。在有机废气处理过程中，生物技术的应用具有处理流程简单，处理效率高，处理安全性强等特点。当前，国外发达国家已经普遍采用生物技术处理有机废气，拥有成熟的技术理论与丰富的实践经验。从本质上来说，也就是利用微生物的正常繁殖从有机物质中获取有利于自身生长所必需的营养物质，达到将有机高分子污染物质转化为纯净度、清洁度较高的无机物质的目的。
生物技术在处理有机废气中最显著的特点就是，将有机高分子污染物从气体转化为液体，在填充固体外表层形成一层液态膜，利用填充固体中的微生物的生长繁殖作用，达到分解有机物质的目的，进而净化和提纯有机废气。
2生物技术在有机废气处理中的应用优势
由于微生物对生存环境的适应能力较强，可以有效分化和降解有机高分子污染物质。需要格外强调的是，由于废气的组成成分不同，所以必须选择对应类型的菌群进行培育。生物技术与传统的有机废气处理方法存在较大差异，具有处理效率高，中间环节污染程度小，处理效果良好等优势特点。从废气治理单位的角度来说，可以节省大量的废气处理成本与设备维护成本，实现经济效益的最大化。尤为关键的是，采用生物技术处理有机废气，有效避免了二次污染问题。再者，微生物的生存能力较强，解决了传统有机废气治理工作中存在的混合废气难治理的问题，且可以将有毒害性、有污染性的有机高分子污染物质转化为无毒害性、无污染性的纯净物质。
3生物技术在有机废气处理中的应用形式
生物处理技术作为一类新型生物技术，在实践应用过程中的处理工艺也是多种多样的，如膜生物技术、生物滴滤塔技术、生物过滤床技术、生物洗涤器技术及低温等离子技术等。这些技术的核心原理与适用环境条件不同，所体现出的应用价值也存在一定差异。
3.1膜生物技术
膜生物反应器是膜生物技术的核心组成部分，通过传统废气处理技术与膜生物技术的相互结合达到处理有机废气的目的。膜生物技术最显著的优势特征就是能耗指标低，环境污染小。生物淡化处理技术是以膜材料为主，通过不断扩大覆盖面积，达到加强有机废气淡化处理效果的目的。由于膜生物材料的生产成本较高，限制了膜生物处理技术的应用与发展。
3.2生物滴滤塔技术
生物滴滤塔是一种在有机废气处理中普遍应用的生物技术。该技术的原理是在填充塔内部空间中设置多层由不同菌群的微生物群落和生物膜组成的填料。生物滴滤塔装置主要由过滤床、喷淋系统和参数控制系统三部分组成。从外观结构方面来说，生物滴滤塔的主体部分是圆柱形密闭罐体。随着现代工艺的迅猛发展，主罐体的组成材料越来越多样化，如陶瓷材料、PP材料以及玻璃钢材料等。由于所采用的生物滴滤技术工艺形式、使用功能以及应用条件不同，所以有机废气的处理流程也存在一定差异。工业生产形成的有机废气经由传质滴滤器、增湿器以及传质洗涤器从塔底部源源不断的进入罐体内部空间，通过第一级碱洗塔、除雾器、低温等离子体、生物底滤塔以及三级降膜吸收预处理等工艺流程，自然流动到上部空间中。此时，安置于滴滤塔顶端的喷淋装置在自动感应有机废气气体量与浓度的条件下，快速喷淋悬浮液，使废气中的有机高分子污染物附着在生物膜上，达到提纯过滤废气的目的。经过集中净化处理的废气再由顶端出气孔排放到外界环境中。
有机废气处理结束后，罐体内剩余且未遭受污染的悬浮液在重力作用下会自然沉降到滴滤塔底部，在抽水装置的压力作用下重新回到循环工艺流程中，进而实现资源的回收循环利用，减少资源浪费。总而言之，生物滴滤塔最显著的优点就是操作流程简便，不需要额外提供营养物质，资源回收利用效率高，投资成本较低。但是生物滴滤塔也存在一定的缺陷，即微生物随液态流失、酸碱度与温度控制难度大、过滤床堵塞等。
3.3生物过滤床技术
从本质上来说，生物过滤床是一种净化装置，含有大量具备一定吸附能力的滤过材料。与生物膜处理技术相比，生物过滤床增加了一定容量和浓度的缓冲剂等营养物质。当湿度较大的有机废气经过生物过滤床时，生物活性填料层中的微生物可以快速且精准的捕获有毒害性物质，并将其转化为有利于微生物生长繁殖的无机碳源。生物过滤床技术不仅可以起到提纯净化废气的作用，还可以实现废物利用，延长生物技术的使用寿命，确保生物滤池长期不间断的工作。
3.4生物洗涤器技术
生物洗涤器主要由吸收室和再生池两部分组成，形成活性强，效率高，应用效果良好的悬浮处理系统。当有机废气进入吸收室时，灵敏的感应装置会自动喷淋生物悬浮液，使悬浮液与VOCs废气充分的接触。经过吸收处理的有机微生物的悬浮液因重力作用会落入到吸收室的下部，并随导出设备进入到再生池，在空气作用下实现微生物繁殖再生，作为二次能源。另外，吸收室的感应装置还会对新鲜的、无污染的物料进行识别与回收，转移到喷淋装置中，实现资源的循环利用。而经过净化处理的VOCs废气会由生物洗涤器的顶部排出孔排放到室外。
生物悬浮液是由大量活性较强的污泥组成的，往往需要较长的时间周期才能实现再生。在生物悬浮液再生过程中，微生物的属性特征决定了生物反应容器的选择性。在吸收器中，生物悬浮液与气体之间的接触交换方式，除大面积接触以外，还包括鼓泡方式。
3.5低温等离子技术
低温等离子技术是一项集理化学、生物学与环境学等多专业学科于一体的空气强力杀菌消毒净化处理技术。基于低温等离子技术具有效率高、能耗低、无二次污染等优势特点，使得其更加适用于小型废气处理装置。低温等离子技术的原理主要包括如下两方面：其一，有机废气中的污染物质的化学结构较为复杂，且稳定性较强，而高频放电产生的强大的瞬时电能会破坏污染物质的化学键，削弱分子结构稳定性，将有机复合物质分解为单体物质；其二，等离子体中的正负离子与激发态电子等会与有机废气中的臭气分子在相应介质条件下发生剧烈的碰撞反应，导致臭气分子失去结构稳定性，便于降解过滤清除。
3.6变压吸附技术
变压吸附技术的核心原理是，气体的组成成分不同，在不同类型吸附剂上所体现出的吸附特性存在较大差异。同时，随着气压的动态变化，吸附量也随之快速变化，出现不同程度的接触化学反应，达到提纯净化的目的。在整个变压吸附技术应用过程中，吸附剂发挥着至关重要的作用。吸附剂的表面活性较强，可以与液态微量化合物或固态微量化合物充分混合，达到吸收目的。常见的吸附剂主要包括硅胶、氧化铝、活性炭、碳分子筛以及沸石分子筛等。各类吸附剂的适用条件与使用效果存在一定差异。为此，相关人员要结合有机废气种类、理化性质、浓度以及净化处理要求等，选择适宜的吸附剂，进一步增强废气集中净化处理效果。
4生物技术在有机废气处理中的未来发展前景
尽管我国在生物技术应用于有机废气处理方面的研究时间较长，但是在实践应用过程中仍存在各种各样的问题，限制了生物技术的良性发展。当前，我国大多数化工企业的技术创新意识不足，单纯依靠引进国外先进设备与技术支撑有机废气处理。这不仅消耗了大量的资金，也使得科研技术水平处于相较落后的局面。为此，在未来发展进程中，各科研单位、化工企业以及高等院校应不断加大自主技术研发力度，积极创新和完善有机废气处理技术，以此推动各行业的长远进步。
5结语
根据上文内容我们可以看出，生物技术在有机废气处理中发挥着不可替代的作用。在实践应用过程中，各化工企业需结合实际情况对有机废气以及净化处理装置加以合理规划，完善生物技术的应用效能，加强废气净化处理效果。这不仅可以实现企业经济效益、社会效益与生态效益的最大化，对于减轻生态环境污染，构建和谐文明社会也具有重要意义。
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