废气治理工艺之紫外协同生物工艺

废气治理工艺之紫外协同生物工艺

一、存在问题

1.紫外/臭氧治理废气的局限性

对于单独采用紫外/臭氧进行废气治理：要么不彻底，因为很多化学键不能彻底的打断重组，很多情况下只能打断部分后加入氧原子，也就是酸化或醇化，这样就会造成出口的VOCs比进口的还大；要么就会出现大量臭氧（O₃）进入大气中，造成了二次污染。

2.生物工艺治理废气的局限性

生物处理的工艺机理见下图。虽然从“吸收-生物膜理论”和“吸附-生物膜理论”可以从动力学角度解释了对可溶解性和不可溶解性都能得到治理。

 

但是，对于难溶解性的有机物还是比较难的，也就是难于有很好的效果。

二、紫外/臭氧协同生物治理废气原理及优点

紫外/臭氧协同生物治理废气工艺，其原理为：

紫外协同对生物滤池生物膜和填料层结构特性以及微生物群落结构与代谢特性的影响。紫外协同对生物滤池运行性能影响途径主要有以下两方面：

1.紫外预处理，提高污染物可生化性

紫外协同去除一部分难生化性污染物，从而降低了后续生物滤池的进口浓度，避免了过高的难生化污染物对微生物的抑制作用。（具体作用见如下）

可能的光化学过程：

①　直接光解：污染物分子吸收特定波长的紫外光后，自身化学键断裂，直接分解。

②　紫外/臭氧（UV/O?）：向反应器中注入臭氧（O?）。紫外光会分解臭氧，产生具有极强氧化能力的羟基自由基（·OH）。

③　紫外/过氧化氢（UV/H?O?）：喷洒过氧化氢溶液，紫外光激活H?O?产生·OH。

预处理的目标：

?破环断链：将复杂、稳定、难降解的大分子污染物（如苯、甲苯、氯苯）氧化分解成 smaller、更简单的中间产物（如有机酸、醛、酮，甚至直接变成CO?和H?O）。

?提高可生化性：这些中间产物通常比原污染物更容易被微生物降解。

?降低毒性：通过分解有毒物质，减轻对后续生物滤池中微生物的抑制和毒害。

2、激发生物活性，提升微生物的处理能力

紫外协同产生的臭氧降低了生物滤池生物膜厚度和生物膜的EPS含量，改善了生物膜的特性，提高了难生化污染物和营养物质（N、P等）在生物膜内的传质效率。同时，臭氧可以有效控制生物量过量积累，增加了填料层的比表面积，优化了填料层的结构特性，提高了污染物的反应速率。此外，紫外协同对生物滤池微生物群落结构和代谢特性也产生了影响，增强了微生物群落的降解能力。

上述各方面的综合作用最终促进了生物滤池对难生化污染物的去除性能。