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時間:2025-01-09 12:50:13
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自從人類社會進入工業化社會以來,生產力和生產效率大大提高,社會財富飛速增長,讓民眾的生活有了翻天覆地的變化。然而,在這樣的情況下也帶來新的問題,那就是環境污染。人類活動必然會對環境造成威脅。農耕時代人類的農耕活動就已經導致了水土流失問題,而工業化之后,土地、空氣、植被等都受到威脅。為了保護家園,政府和相關組織根據科學依據對工業生產進行限制,其中廢氣處理就是重點內容之一。目前常見的工業廢氣處理方法有物理處理、化學處理和生物處理。相較于物理、化學兩種處理方式來說,生物凈化的優點在于投資低、運行維護管理簡單,最重要的是不會產生二次污染。因此,在未來廢氣處理工作中,生物法凈化勢必會得到廣泛的應用。
1 生物法凈化的應用原理
所謂的生物法凈化指的就是利用活性微生物,通過氧化分解工業廢氣中的有毒物質、有機物等污染物,將其轉化為對人體和環境無害的物質,再進行達標排放。通常情況下,生物法凈化的應用分為以下幾個步驟:首先,利用水泵將含有活性微生物的水與廢氣充分混合,將廢氣中的污染物融入水體當中,并確保液膜得到充分融合;其次,對濃度差進行分析,確保其在液膜內能夠進行快速有效的擴散,從而確保污染物能夠被活性微生物快速捕捉;最后,進入分解過程,在這個過程中,一部分代謝物會被液膜吸收,停滯在液膜當中,另一部分則轉化為無害氣體被排放到大氣環境當中[1]。根據上述過程可以看出,在應用生物法凈化時需要注意三點:第一,盡可能確保有毒物質、有機物等污染物融入到水體當中;第二,要提升污染物溶液的濃度,從而提升凈化效率;第三,要考慮微生物新陳代謝的方式。
2 常見生物法凈化處理工藝
2.1 洗滌法
洗滌法是當前生物法凈化處理的常見工藝之一。洗滌法的應用主要涉及兩個部分,分為洗滌塔和再生池。在應用洗滌法之前,必須要先完成洗滌塔的搭建。同時,還需要一套較為完善的污泥處理系統,在應用時不需要任何填料。工業廢氣是采用自下而上的方式進入到洗滌塔。在塔內完成液相與氣相的轉換之后,就可以通過懸浮液進入到再生池當中,并且在再生池中與微生物進行氧化反應,將有害成分進行分解、處理。最后,分解物從再生池中流出,并可以再生使用。洗滌法的優勢在于操作較為簡單,但是對于設備有較高要求,成本投入較大。
2.2 滴濾法
滴濾法同樣是當前應用得較為廣泛的生物法凈化方式之一,通常應用于酸性代謝物。滴濾法的工作原理就是通過生物的過濾與吸收,讓工業廢氣中的物質產生化學反應,從而達到分解凈化的目的。通常情況下,物質的降解與吸收需要使用相同的反應器。而在反應器中會加入填充劑,如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供營養物質的惰性材料作為濾料。使微生物附著在這些填充劑上面,促使微生物的快速生長。需要注意的是,完成填充劑環節之后,需要進行營養化處理,從而保障微生物的活性。常見的操作方式是將營養液噴灑在填充劑的表面上。在填充劑的底部還可以安裝回收設置,這樣一來就可以重復使用營養液,減少浪費[2]。
2.3 過濾法
在工業廢氣處理領域,過濾法已經得到了很長時間的應用。根據以往的應用經驗來看,過濾法對于硫化氫的處理有著極佳的應用效果。隨著科學技術的不斷發展,目前過濾法已經被應用于氣體降解工作當中。其具體的操作方式就是對揮發性的氣體進行處理,當氣體達到一定的狀態時就可以導入過濾裝置當中。而在過濾裝置中,利用吸附性物質就能夠有效吸附工業廢氣中的污染物,使其得到凈化。過濾法的優勢在于使用成本較低,并且對于揮發性的污染物有著極為明顯的處理效果。
2.4 電暈法
在之前,電暈法通常是應用在二氧化硫與氮氧化物的處理之上。伴隨應用時間的增長,技術人員發現電暈法對于工業廢氣也有著極佳的凈化效果。因此,目前電暈法也被廣泛應用在工業廢氣的處理工作之中。電暈法的具體操作方式就是利用高電壓反應器來處理揮發性的有機物。通過高壓脈沖產生作用,從而產生出自由基,并與揮發性有機物進行反應,從而實現無害處理。電暈法的優勢在于對于揮發性有機物有著極佳的凈化效果。不過,電暈法在工業廢氣凈化領域還處于探索發展之中,目前只使用濃度較低揮發性有機物,對于濃度較高的揮發性有機物廢氣則效果不明顯。
2.5 吸收法
吸收法,顧名思義就是將有害物質進行吸收,主要的方式是對微生物進行氧化反應以及吸收廢氣。具體的操作方式是將廢氣從下至上導入到反應器當中。在這個過程中,污染物會與水進行接觸,融入到水中之后再進入到反應器。在反應器當中,微生物會與溶液產生化學反應,從而實現去污凈化的作用。相較于其他方式來說,吸收法的流程和操作都較為簡單。但是,使用的設備較多,投入成本較高,并且在處理過程中需要不斷添加養料來保障反應效果。
3 生物法凈化的影響因素
在進行工業廢氣處理工作時,要想保障凈化效率,需要了解處理過程中可能會影響到凈化效率的因素,這樣才能進行針對性處理。根據目前生物法凈化的實際應用情況來看,對凈化效率產生影響的因素有三點,分別是微生物、填充劑和壓降。
微生物對于生物法凈化來說十分重要,其主要作用在于對污染物進行降解。在實際應用過程中,就要求技術人員對工業廢氣中的污染物進行分析,了解不同污染物的含量,這樣才能挑選出更加合適的微生物種類,從而提升凈化效率。
填充劑對于工業廢氣的處理同樣重要。在進行處理工作時,需要填充劑為微生物提供足夠的養料,從而有效保障微生物的活性。因此,對于填充劑,要求技術人員根據微生物的種類進行嚴格挑選,并充分了解填充劑的pH值、持水能力以及表面積大小,這樣才能更好地發揮填充劑的作用[3]。
利用生物法進行凈化工作的時候,需要充分考慮床層之間的壓降問題。這是因為,床層之間的壓降會關系到凈化處理的成本。比如說,在滴濾法的降壓環節當中,調料與微生物膜是兩道最重要的環節。如果使用的是有機填料,在短時間內會對保持微生物的活性產生較好的作用。但是,伴隨時間的增加,填料就可能出現礦化現象。一旦出現這種情況,就需要增加降壓工序,導致處理成本上升。伴隨技術不斷更新,近些年無機惰性填料的應用增加,這種填料的使用不僅能夠有遏制礦化現象,還能更加均勻的分布,從而確保與微生物的接觸,有效提升凈化效率。不過,在這個過程中降壓不能太大,否則就可能引發床層溝流。
4 結束語
綜上所述,工業廢氣的處理對于環境保護來說至關重要。在未來的工業化生產當中,企業、組織、政府都需要重點關注,這樣才能減少工業廢氣對環境的污染,保護人類家園。目前常見的廢氣處理方式包括了洗滌法、滴濾法、吸收法、電暈法以及過濾法。在實際的應用過程中,則需要技術人員對工業廢氣進行分析,根據污染物的特征來挑選合適的處理方式。同時,也需要考慮到成本,這樣才能平衡環境與生產之間的關系,從而實現人與自然的和諧統一。
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