2.5 嗜热生物滤池

       目前多数用于废气处理的微生物的最适生长温度为20—35℃，因此以往生物处理技术主要集中在处理常温废气方面。然而，石油化工、油漆涂料等行业排放的废气往往具有较高的温度，在生物滤池前需增加降温设备降低生物滤池进气温度，这样会提高投资和运行费用，操作较复杂。采用嗜热生物滤池处理高温废气具有操作简单、可处理高温废气的优点。

       嗜热菌是一类能在相对较高的温度下生长并降解污染物的微生物，具有较强的耐热性，可以抵抗温度的变化，此外，高温条件下气体的传质效率和微生物的活性均较高，可快速去除VOCs 。使用接种了脱硫菌Pseudomonas sp.、Paenibacillus sp.和Ralstonia sp.以及嗜热菌Brevibacillus sp.、Bacillus sp.等的嗜热生物滤池研究在60℃下对SO2的去除性能，当SO2的进气速率为51.44g/（m3·h）时，生物滤池对SO2的最大去除速率可达到50.67g/（m3·h）。Ryu等用生物滤池处理60℃的H2S气体，以堆肥作为嗜热菌接种物，可以去除95%以上的H2S，微生物分析结果显示Bacillus sp.TSO3为 H2S的主要降解菌。

       2.6 物化-生物组合技术

       微生物降解污染物需要保持适当的气体停留时间和生物量，生物降解速率慢的污染物难以得到有效的去除。

       工业实际生产中会经常出现污染物的负荷突然增大的现象，会使污染物在短时间内不能被微生物完全降解，在排放气体中仍然含有污染物。将物化技术和生物技术相结合，可以有效地去除不同类型的污染物。目前已有的物化-生物组合技术包括膜生物反应器、活性炭吸附-生物降解组合式处理技术、催化氧化-生物技术、等离子-生物处理技术。

       膜生物反应器分为浸没式和分体式两种。

       浸没式膜生物反应器将膜对污染气体的选择性分离与生物降解相结合，微生物附着在浸没式膜生物反应器膜表面形成生物膜，膜两侧分别为气相和液相，废气中的污染物质选择性通过膜到达生物膜表面被微生物降解。分体式膜反应器是指在生物反应器后增加气体膜分离装置，废气中未被生物反应器降解的VOCs选择性通过气体分离膜并被回流至生物反应器内，使该种物质在生物反应器内继续保持一定的停留时间而被降解。

       分体式膜生物反应器可以提高污染物的去除效率、适应污染物负荷的突然变化、减小生物反应器的体积。活性炭吸附-生物降解组合式废气处理装置由活性炭吸附净化装置和生物反应器组成。在生物反应器内部分污染物被微生物降解，未被降解的污染物被活性炭所吸附，积累在活性炭上的污染物脱附后再次进入生物反应器内被微生物降解。利用生物滴滤池去除聚氨酯和环氧树脂生产过程中产生的乙酸乙酯和二甲苯，在废气进入滴滤池之前，使用煤炭颗粒作为废气浓度的缓冲物质，废气的去除效果良好。根据污染物的种类选择和改性活性炭，可以达到更好的处理效果。等离子-生物处理先利用等离子技术将污染物转化为分子量较小的易生物降解的中间产物，然后再利用微生物的作用将其完全降解。

       催化氧化-生物反应器是针对难生物降解的物质研发的一种生物反应器，将微生物降解和催化剂的活化作用相结合，催化剂可有效活化空气中的氧，将未被生物降解的物质迅速降解，大大提高了污染物的降解速度和去除效率。

       物化-生物组合反应器可以承受污染物负荷的变化、对污染物去除效率高、装置结构紧凑、设备占地面积小、操作简单、运行费用低，适合处理含生物降解慢的有机污染物。

       3 结  论

       从1923年开始研究到现在，VOCs和恶臭物质的生物处理技术已有将近百年的发展历史，已广泛用于处理污水处理厂、垃圾填埋场等产生的废气和恶臭物质。目前研究的重点集中在生物处理技术的处理效果、反应器运行条件控制等方面，以发展更加经济、高效、环境友好的处理技术。今后的发展趋势和研究方向包括研究废气生物处理过程中污染物的传质；生物降解高效菌的培养、驯化与分析；微生物与环境的关系；反应器的微生态等，开发与其他技术相结合的新技术，提高处理含多种成分复杂气体的能力。