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生物法处理VOCs废气的研究进展

文档作者：朱英俊谢国建柳展飞主茎赞施丽莉沙昊雷文档来源： 1．杭州市环境监测中心站 2．杭州市萧山区环境保护局3．浙江工业大学生物与环境工程学院		点击数：	更新时间： 2021年05月13日
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8 第36卷，第4期
2010年8月
安徽化工
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Vo1．36．No．4
AUg．2010
生物法处理VOCs废气的研究进展
朱英俊1 7谢国建，柳展飞 ，主茎赞 ，施丽莉 ，沙昊雷。
(1．杭州市环境监测中心站，浙江杭州310007；2．杭州市萧山区环境保护局，浙江杭州311200；
3．浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310032)
摘要：VOCs废气对环境和人类产生严重危害，已成为人们关注的焦点。生物法具有处理效果好，运行费用低，无二次污染等优点，被称为
绿色的污染治理技术。介绍了近几年生物法处理VOCs废气的研究进展。
关键词：挥发性有机物；废气处理；生物法
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1008—553X(2010)04～0008—02
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称
VOCs)，是指常压下沸点在50～260~C之间的有机化合
物。随着经济的快速发展，VOCs废气的污染问题日益严
重。VOCs产生于石油加工、化工等各种工业生产及储运
过程中，不仅种类繁多(包括芳香烃类、酯类、醛类和酚类
等)，而且多数有毒，部分致癌，严重地污染环境和危害人
类健康。VOCs废气的污染问题已经引起了科学家的高
度重视，各国纷纷通过立法限制VOCs的排放，同时，许
多学者也开始致力于VOCs污染治理技术的研究。
在众多的VOCs废气治理技术中，生物法具有处理
效果好，运行费用低，安全性好，无二次污染等优点，被
称为“绿色”的VOCs污染治理技术，越来越受到人们的
关注。
1原理
生物法处理VOCs废气的原理：通过控制适宜的环
境条件，培养并驯化出特定的微生物，并利用废气中的
污染物作为碳源和能源维持其生命活动，同时将污染物
转化为CO：、H。O等无机物，从而达到净化的目的。其中，
废气中的污染物首先要经历由气相到固／液相的传质
过程，然后才在固／液相中被微生物利用并降解。目前
主要有两种理论来解释这一传质过程：一种是Ottengraf
依据吸收操作的双膜理论而提出的“吸收一生物膜”理
论，一种是孙佩石等依据吸附理论而提出的“吸附一生
物膜”理论[1]。
2 影响处理效率的因素
在生物法处理VOCs废气的过程中，温度、pH值、
营养物质等因素都会对处理效率产生影响。
温度对微生物降解污染物有着重要的作用，因为温
度会直接影响到生物的活性。一般情况下，适宜的温度
在l5～40℃之间。大多数微生物的最适pH值为6．5～7．5
之问，少数硫杆菌和极端嗜酸菌的最适pH值为2—3。同
时，由于微生物在自身的代谢活动中会改变环境的pH
值，因此在工程应用中往往通过添加适当的缓冲物质以
保持pH值的基本恒定。利用生物处理VOCs废气，为提
高处理效率，需要提供给微生物氮、磷、硫及微量元素等
无机盐类营养物质。Zhu等12j在去除气体中酯的研究中
发现，提高硝态氮的量可使处理效率明显提高。另外，在
工程实践中，废气进气速度、液气比、循环液喷淋量等参
数也会对处理效率产生较大的影响。
3 研究进展
生物法处理VOCs废气在国外已经相当成熟【3j，国
内的研究近几年也广泛地开展起来。张书景等【 】采用
恶臭假单胞菌为菌源接种生物滴滤塔处理甲苯废气，
结果表明，在停留时问为54 s和43．2 s，进气甲苯浓
度为544～1044 mg／m。，环境温度为17～26℃的条件下，
出口检测不到甲苯，去除率接近100％。周敏等【 】采用
生物滴滤床处理甲苯废气，结果表明，在空床停留时
问(EBRT)为lOs，甲苯浓度为184～1223 mg／m 的条件
下，甲苯的去除负荷为62．4～190．7 g／(in ·h)，处理效
果明显。沙吴雷等 利用生物滴滤床处理某化工厂污水
站的H S和挥发性有机物的混合废气，结果显示，污染
物出口浓度均可达标排放。张京等f7J采用错流式生物滴
收稿日期：2010—03—30
作者简介：朱英俊(1983一)，男，助理工程师，目前从事环境监测工作，0571—87980379，13757199617；
通讯联系人：谢国建(1981一)，男，毕业于浙江T业大学，硕士，研究方向：环境生物技术，0571—87980379．13666611911，yobbe1478@hotmail．com。
朱英俊，等：生物法处理VOCs废气的研究进展 9
滤床净化甲苯废气，结果表明，反应器的挂膜启动只需
6d，稳定运行时的平均去除效率为95％。吴献花等fs】开
展了生物滴滤塔净化苯乙烯废气的研究，结果显示，在
进气浓度为200～1000 mg／m ，停留时间为50～65s的条
件下，净化效率达到90％～99％。孙佩石等19J用生物滴滤
床处理再生胶工艺过程中的VOCs废气，结果表明，在
甲苯浓度为300～1400 mg／m 的条件下， 连续运行
100d，去除效率可保持在90％左右。
4 小结
大量的研究表明，生物法可以有效地处理VOCs废
气，同时克服了传统处理技术的不足，必将在VOCs废
气治理领域发挥出巨大作用。但是VOCs种类复杂，污
染范围也呈扩大的趋势，要想使生物法取得更好的处理
效果，还需要做好以下几方面的工作：
(1)培育针对性强的VOCs废气治理优势菌种，缩
短丁程处理装置的启动时间，提高废气处理效率。
(2)对现有的处理工艺开展研究并进行优化设计，
实现运行参数的自动控制，简化操作，降低运行费用。
(3)开展生物处理原理的研究，建立数学模型，并
结合工程实际对关键的模型参数进行改进，进一步提高
生物处理的效率。
参考文献
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究IJ1．上海环境科学，1997，16(8)：13—14．
[2]Zhu X Q，Suidan M T，Pruden A，et a1．The Efect of Nitrate on
VOC Removal in Trickle Bed Biofihers 【JJ．Water Sci．Technol，
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[3】Van Langenhove H，De Bo I，Jacobs P，et a1． Amembrane
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【7】张京，李坚，孙莉，等．错流式生物滴滤床净化甲苯废气【J】．
环境1二程学报，2008，2(1)：59—63．
f81吴献花，孙琨石，雷艳梅，等．生物滴滤塔净化低浓度苯乙烯
废气的研究fJl环境科学与技术，2008，31(4)：5-9，32．
[91孙巩石，杨显万，黄若华，等．生物法净化再生胶生产废气工
业试验研究眦环境污染与防治，2002，24(1)：8-12．口
Review of Studies on Treatment of Volatile Organic Compounds by Biological Treating Process
ZHU Yin l,nl，XIE Guo-jian1．LIU Zhan-『ei2，WANG Yun-yunl，SHI Li—lil，SHA Hao—lei3
(1．Hangzhou Environmental Monitoring Center，Hangzhou 3 1 0007，China；2．Environmental Protection Bureau of
Xiaoshan，Hangzhou 3 1 1200，China；3．College of Biological and Environmental Engineering，Zhejiang University of
Technology，Hangzhou 3 10032，China)
Abstract：Volatile organic compounds is one kinds of waste gas producing danger to the environment and the human
body，and it has been concerned specially．Biologicals treating process is a new technology on treatment of volatile
organic compounds．And the progress of biological treatment of VOCs in recent years is reviewed on this paper．
Key words：VOCs；waste gas treatment；biological treating process
(上接第7页)
【18]Bauman，Willam C．Composition for the lithium values from brine 6280693，2001．口
and process of making／using saidcomposition 【P1．U．S．Patent：
The Study of Adsorption Techniques on the Extraction of Lithium from Brines
YlN Tao-gang FENG Hai—yuan
(College of Materl‘al，Chemistry and Chemical Engineering，
Chengdu University of Technology，Chengdu 6 1 0059，China)
Abstract：The PaDer summarizes resources of Lithium．The necessity of extracting Lithium from brine was illustrated．
After discussing the adsorption techniques of Lithium in current status，this paper focuses on the basic properties and
adsorption mechanism of several inorganic adsorbent，a variety of problems that exist in each of the adsorptions and the
research direction for the adsorption techniques on the extraction of Lithium from brines were pointed out．
Key words：Lithium resources；brine；adsorption of Li ；inorganic adsorbent

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