生物發(fā)酵廢氣處理工藝有哪些？

一、生物發(fā)酵廢氣概述
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)迅猛發(fā)展，生物發(fā)酵藥品已被廣泛應(yīng)用于臨床，為人類健康作出了巨大的貢獻(xiàn)。由于生物制藥發(fā)酵空氣用量大，大量未處理廢氣排人大氣，使部分發(fā)酵代謝產(chǎn)物隨發(fā)酵廢氣帶出，甚至有特殊難聞氣味產(chǎn)生，即其藥品成分或中間體濃度在空氣中不斷升高，這些廢氣對(duì)人體及環(huán)境產(chǎn)生危害。因此，必須對(duì)其發(fā)酵廢氣進(jìn)行凈化處理。
二、生物發(fā)酵廢氣主要成分
發(fā)酵廢氣比較復(fù)雜，主要為發(fā)酵罐廢氣、發(fā)酵菌渣干燥廢氣、提取儲(chǔ)罐廢氣、發(fā)酵液預(yù)處理廢氣和板框過(guò)濾的廢氣、有機(jī)溶劑廢氣、污水站廢氣。發(fā)酵尾氣中主要的是未被利用的空氣，還有生產(chǎn)菌在初級(jí)代謝和次級(jí)代謝中的各種中間物和產(chǎn)物，以及發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的酸堿廢氣。這些廢氣一般含有丙酮、丁酯、丁醇、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、正丙醇、二氯甲烷、四氫呋喃類、醚類等VOCs廢氣。
三、生物發(fā)酵廢氣處理方法
生物發(fā)酵廢氣雖然成分復(fù)雜，但主要成分是有機(jī)廢氣，而目前對(duì)于有機(jī)廢氣處理方法有很多種，常見(jiàn)主要有活性炭吸附法、離子凈化法、UV光解凈化法、燃燒法等，下面中仁環(huán)保詳細(xì)介紹生物發(fā)酵廢氣處理方法。

（1）活性炭吸附法
吸附法主要原理就是利用多孔固體吸附劑（活性碳、硅膠、分子篩等）來(lái)處理有機(jī)廢氣，這樣就能夠通過(guò)化學(xué)鍵力或者是分子引力充分吸附有害成分，并且將其吸附在吸附劑的表面，從而達(dá)到凈化有機(jī)廢氣的目的。吸附法目前主要應(yīng)用于大風(fēng)量、低濃度（≤800mg/m3）、無(wú)顆粒物、無(wú)粘性物、常溫的低濃度有機(jī)廢氣凈化處理。
活性炭?jī)艋矢撸ɑ钚蕴课娇蛇_(dá)到95%以上），實(shí)用遍及，操縱簡(jiǎn)單，投資低。在吸附飽和以后需要更換新的活性炭，更換活性炭需要費(fèi)用，替換下來(lái)的飽和以后的活性炭也是需要找專業(yè)人員進(jìn)行危廢處理，運(yùn)行費(fèi)用高。
（2）離子凈化法
離子凈化法利用離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的特點(diǎn)，使用高壓放電裝置在放電時(shí)產(chǎn)生高能電子和離子，將空氣中的氧分子進(jìn)行分離，氧分子吸收能量后產(chǎn)生游離態(tài)的氧離子，有機(jī)廢氣污染物與游離氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等物質(zhì)，從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
此種方法具有適用范圍廣，凈化效率高，設(shè)備占地面積小特點(diǎn)，適用于其他方法較難處理的有機(jī)廢氣體；但由于采用高壓放電裝置，在含水、含塵、有機(jī)廢氣濃度較高的密閉空間易發(fā)生爆炸，存在安全隱患，現(xiàn)在很少采用此方法處理廢氣，因而限制了其使用。
（3）UV光解凈化法
UV光解凈化法利用高能UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧（即活性氧），因游離氧所攜帶正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧，臭氧具有很強(qiáng)的氧化性，通過(guò)臭氧對(duì)有機(jī)廢氣、惡臭氣體進(jìn)行協(xié)同光解氧化作用，使有機(jī)廢氣、惡臭氣體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、CO2和H2O。
UV光解法具有高效處理效率，可達(dá)到95%以上；適應(yīng)性強(qiáng)，可適應(yīng)中低濃度，大氣量，不同有機(jī)廢氣以及惡臭氣體物質(zhì)的凈化處理；產(chǎn)品性能穩(wěn)定，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，每天可24小時(shí)連續(xù)工作；運(yùn)行成本低，設(shè)備耗能低，無(wú)需專人管理與維護(hù)，只需作定期檢查。UV光解法因采用光解原理，模塊采取隔爆處理，消除了安全隱患，防火、防爆、防腐蝕性能高，設(shè)備性能安全穩(wěn)定，特別適用于化工、制藥等防爆要求高的行業(yè)。
（4）燃燒法

燃燒法只在揮發(fā)性有機(jī)物在高溫及空氣充足的條件下進(jìn)行完全燃燒，分解為CO2和H2O。燃燒法適用于各類有機(jī)廢氣，可以分為直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒。
排放濃度大于5000mg/m³ 的高濃度廢氣一般采用直接燃燒法，該方法將VOCs廢氣作為燃料進(jìn)行燃燒，燃燒溫度一般控制在1100℃，處理效率高，可以達(dá)到95％一99％。
熱力燃燒法適合于處理濃度在1000—5000 mg/m³ 的廢氣，采用熱力燃燒法，廢氣中VOCs濃度較低，需要借助其他燃料或助燃?xì)怏w，熱力燃燒所需的溫度較直接燃燒低，大約為540—820℃。燃燒法處理VOCs廢氣處理效率高，但VOCs廢氣若含有S、N等元素，燃燒后產(chǎn)生的廢氣直接外排會(huì)導(dǎo)致二次污染。
通過(guò)熱力燃燒或者催化燃燒法處理有機(jī)廢氣，其凈化率是比較高的，但是其投資運(yùn)營(yíng)成本極高。因廢氣排放的點(diǎn)多且分散，很難實(shí)現(xiàn)集中收集。燃燒裝置需要多套且需要很大的占地面積。熱力燃燒比較適合24小時(shí)連續(xù)不斷運(yùn)行且濃度較高而穩(wěn)定的廢氣工況，不適合間斷性的生產(chǎn)產(chǎn)線工況。催化燃燒的投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用相對(duì)熱力燃燒較低，但凈化效率也相對(duì)較低一些；但貴金屬催化劑容易因?yàn)閺U氣中的雜質(zhì)（如硫化物）等造成中毒失效，而更換催化劑的費(fèi)用很高；同時(shí)對(duì)廢氣進(jìn)氣條件的控制非常嚴(yán)格，否則會(huì)造成催化燃燒室堵塞而引起安全事故。

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