【主题研究】废气的生物处理8

TVOCs有机废气处理技术汇总吸附技术、催化燃烧技术和热力焚烧技术是传统的有机废气治理技术，也仍然是目前应用最广泛的VOCs实用治理技术。催化燃烧技术催化燃烧装置（RCO）催化燃烧装置（RCO）：首先通过除尘阻火系统。然后进入换热器，再送到加热室，使气体达到燃烧反应温度，再通过催化床的作用，使有机废气分解成二氧化碳和水，再进入换热器与低温气体进行热交换，使进入的气体温度升高达到反应温度。如达不到反应温度，加热系统科通过自控系统实现补偿加热。利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即： 产品性能特点：①操作方便，设备工作时，实现自动控制，安全可靠。②设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，能耗低。③采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。④余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。⑤使用寿命长，催化剂一般两年更换，并且载体可再生。应用范围1　苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气处理。2　适用于化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋等行业的有机废气净化。催化剂在催化燃烧系统中起着重要作用。用于有机废气净化的催化剂主要是金属和金属盐,金属包括贵金属和非贵金属。目前使用的金属催化剂主要是Pt、Pd,技术成熟,而且催化活性高,但价格比较昂贵而且在处理卤素有机物,含N、S、P等元素时,有机物易发生氧化等作用使催化剂失活。非金属催化剂有过渡族元素钴、稀土等。近年来催化剂的研制无论是国内还是国外进行得较多,而且多集中于非贵金属催化剂并取能得了很多成果。例如V2O5+MOX(M:过渡族金属)+贵金属制成的催化剂用于治理甲硫醇废气,Pt+Pd+Cu催人剂用于治理含氮有机醇废气。 由于有机废气中常出现杂质 ,很容易引起催化剂中毒 ,导致催化剂中毒的毒物 (抑制剂主要有磷、 铅、 铋砷、 锡、 汞、 亚铁离子锌、 卤素等。催化剂载体起到节省催化剂 ,增大催化剂有效面积 ,使催化剂具有一定机械强度 ,减少烧结 ,提高催化活性和稳定性的作用。能作为载体的材料主要有 AL2O3、 铁钒、 石棉、 陶土、 活性炭、 金属等 ,最常用的是陶瓷载体一般制成网状、 球状、柱状、 峰窝状。另外近年来研究较多且成功的有丝光沸石等。蓄热式焚烧炉（RTO）RTO（RegenerativeThermalOxidizer，蓄热室氧化器），其工作原理是在高温下（800℃左右）将有机废气氧化生成CO2和H2O，从而净化废气，并回收分解。安居乐RTO工艺示意图：产品性能特点： ①可实现全自动化控制，操作简单，运行稳定，安全可靠性高。 ②VOC的分解效率99%以上； ③采用多项先进技术，使设备简化，易于维修，并降低了运行成本。 ④废气在炉内停留时间长,炉内无死区； ⑤不产生NOX等二次污染。 ⑥操作费用低，超低燃料费。有机废气浓度在500PPM以上时，RTO装置基本不需添加辅助燃料。热氧化法可分为三种:热力燃烧式、间壁式和蓄热式。它们的主要区别在于热量回收方式的不同。三种方法都可以和催化法结合起来以降低反应温度。a.热力燃烧式热氧化器。热力燃烧式热氧化器一般指的是气体焚烧炉。它由助燃剂、混合区和燃烧室组成。助燃剂(天然气、石油等)作为辅助燃料,燃烧产生的热在混合区对 VOC废气进行预热,燃烧室为预热后的废气提供足够大的空间和足够长的时间以完成最终的氧化反应。在供氧充足的前提条件下,氧化反应的程度(影响最终的VOC去处率)取决于“三T条件”：反应温度(Temperature)、驻留时间(Time)、湍流混合情况(Turbulence)。这“三T条件”是互相联系的，在一定范围内改善一个条件可使另外两个条件降低。热力燃烧式热氧化器的一个最大缺点是辅助燃料价格太高,致使装置的操作费用很高。b.间壁式热氧化器。间壁式热氧化是指在热氧化装置中加入间壁式热交换器,热交换器把从燃烧室排出的高温气体所带的热量传递给氧化装置进口处的低温气体,预热后发生氧化反应。由于目前的间壁式热交换器最高可获得85%的热回收率,所以极大地降低了辅助燃料的消耗。间壁式热交换器通常设计成管式、壳式或板式。由于通常的热氧化温度要保持在800℃—1000℃,所以间壁式热交换器必须由耐热、耐腐蚀的不锈钢或合金材料制成。这就使得间壁式热交换器的造价很高,这是间壁式热氧化器的一个缺点。同时材料的热应力也不易消除,这是间壁式热氧化器的另一个缺点。c.蓄热式热氧化器。蓄热式热氧化器(RegenerativeThermalOxidizer,以下简称RTO),是在热氧化装置中加入蓄热式热交换器,预热VOC废气,再进行氧化反应。随着蓄热材料的发展,目前蓄热式热交换器的热回收率已能达到95%以上,而且占用空间越来越小。这样辅助燃料的消耗很少(甚至不用辅助燃料,且当VOC的浓度达到一定值以上时,还可从RTO输出热量)。同时,由于目前的蓄热材料都选用陶瓷填料,所以可处理腐蚀性或含有颗粒物的VOC废气。RTO装置又可分为阀门切换式和旋转式。阀门切换式RTO是最常见的一种RTO。其由两个或多个陶瓷填充床,通过阀门的切换,改变气流的方向,从而达到预热VOC废气的目的。图1是典型的两床式RTO示意图及工作原理。 两床式RTO主体结构由燃烧室、两个陶瓷填料蓄热床和两个切换阀组成。当VOC废气由引风机送入蓄热床1后,该床放热,VOC废气被加热,在燃烧室氧化燃烧,气体通过蓄热床2,该床吸热,燃烧后的洁净气被冷却,通过切换阀后排放。在达到规定的切换时间后,阀切换,VOC废气从蓄热床2进入,蓄热床2放热,VOC废气被氧化燃烧,气体通过蓄热床1,该床吸热,燃烧后的洁净气被冷却,通过切换阀后排放。如此周期性切换,就可连续处理VOC废气。近年来,国外又研制开发出旋转式RTO。该装置由一个燃烧室、一个圆柱形分成几瓣独立区域的陶瓷蓄热床和一个旋转式转向器组成。通过旋转式转向器的旋转,就可改变陶瓷蓄热床不同区域的气流方向,从而连续地预热VOC废气,在燃烧室氧化燃烧后就可去除VOC。相对于阀门切换式RTO,旋转式RTO由于只有一个活动部件(旋转式转向器),所以运行更可靠,维护费用更低,但缺点是旋转式转向器不易密封,泄露量大,影响VOC的净化率。RTO设备的特点：1）产品设计考虑客户的生产工艺，重视前端控制和末端治理的结合；2）净化效率高，旋转RTO可达到99%以上；3）对余热进行综合利用，产生经济效益；4）优化设计的结构、通风系统，确保最好的处理效果和使用体验；5）充分考虑系统的安全与防护，为客户提供安全可靠的后抽离设备与技术。 RTO设备应用范围：含苯系物、酚类、醛类、酮类、醚类、酯类等有机成分的石油、化工、塑料、橡胶、制药、印刷、农药、制鞋、电力电缆生产行业等。有机废气浓度在100PPM—20000PPM之间。光催化净化技术（一般与预处理技术合用）光催化净化处理技术一般采用生物喷淋进行预处理，再进入光催化净化装置，在催化剂的作用下，常温下使有机废气转化为CO2和H2O的一种环保设备。目前，此装置已被国内外用户广泛使用，均取得良好的净化效果。光催化剂技术的主要成分是锐钛型二氧化钛（TiO2），光催化是利用TiO2作为催化剂的光催化过程，反应条件温和，光解迅速，产物为CO2和H2O或其它，而且适用范围广，包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物，都能通过TiO2光催化清除。其机理如下：低温等离子体技术 低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术。等离子体被称为物质的第4种形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成。低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分，通过氧化等一系列复杂的化学反应，打开污染物分子内部的化学键，使复杂的大分子污染物转变为一些小分子的安全物质（如二氧化碳和水），或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。实际上，要将不同的化学键打开，需要的能量不同，如C-H、C-O、C-N、C-S、O-H、S-H等等。当功率较低，放电所产生的活性粒子能量不足时，一些大分子物质只是被击碎，形成一些小分子化合物，并没有被彻底氧化。特别是对于混合气体的净化，有些分子容易被破坏并被彻底氧化，而有些分子则不易被破坏或者只是降解而未被彻底氧化。研究表明，C-S和S-H键比较容易被打开，因此低温等离子体技术对于臭味的净化具有良好的效果，并且在橡胶废气、食品加工废气等的除臭中得到了应用。对于苯系物的净化，研究表明在等离子体发生系统的能量匹配时，也具有一定的效果，当甲苯浓度为300mg/m3以下时，净化效率可以达到60%～70%。因此，在低浓度喷涂废气净化中也可以得到一定的应用。低温等离子体用于废气的净化具有很多的优势。1）由于等离子体反应器几乎没有阻力，系统的动力消耗非常低；2）装置简单，反应器为模块式结构，造价低，并且容易进行搬迁和安装；3）由于不需要任何的预热时间，所以该装置可以即时开启与关闭；4）所占空间比现有的其他技术更小；5）抗颗粒物干扰能力强，便于维护。低温等离子体治理技术的关键在于等离子体发生器的设计是否合理。作为一项新技术，目前人们对于其作用机理的研究还不够充分，对于不同化合物如何有针对性地进行等离子体发生器的设计，目前还没有形成规律性的认识。总体上该技术对有机化合物的净化效率还比较低，一般低于70%，如果反应器设计不当，则净化效率会更低，因而限制了它的实际应用。生物法净化技术生物处理工艺主要分为生物过滤床、生物洗涤床和生物滴滤床三种形式。生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料的过滤净化装置，在过滤床中加入pH调节剂和N、P、K等营养元素，当具有一定湿度的废气进入过滤床时，通过生物填料层，填料层中的微生物将有机物捕获并消化降解。生物洗涤床通常由一个洗涤塔和一个再生池组成，在洗涤塔中，循环液通过喷淋或鼓泡的形式将废气中的污染物和氧气转入液相，实现质量传递。吸收了废气成分的洗涤液流入再生池，通入空气充氧后再生，在再生池中污染物被消化分解。 生物滴滤床中使用的是各种不具有吸附能力的填料，在填料的表面形成一层生物膜，废气由滴滤床底部进入，回流液从上部喷淋并沿填料上的生物膜滴流而下，溶解于水中的有机物被生物膜中的微生物吸收分解。生物洗涤床适用于风量小、浓度较高、易溶解且生物代谢速率较慢的废气净化；对于大风量、低浓度的废气则采用生物过滤床；对于负荷较高，且降解后产生酸性物质的废气则宜采用生物滴滤床。生物法在今后将会成为有机废气治理的主要技术之一。吸附浓缩技术沸石转轮吸附浓缩技术沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。沸石转轮吸附浓缩技术就是针对低浓度VOCs的治理而发展起来的一种新技术，与焚烧技术（催化燃烧或高温焚烧）或冷凝技术进行组合，形成了“沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术”和“沸石转轮吸附浓缩+冷凝回收技术”。低浓度、大风量的VOCs排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例，吸附浓缩技术是低浓度废气治理中最为经济有效的技术途径，从一些大型和较大型企业的经营情况分析，吸附浓缩-催化燃烧集成技术所占比例最大，占到全部项目数量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附浓缩+催化燃烧技术”，近十多年来在我国的工业VOCs净化中占有主导地位，但经过多年来的运行实践，该工艺存在一些明显的缺陷：1）之前主要采用活性炭材料（蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性碳纤维）作为吸附剂，而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差，当再生热气流的温度达到100℃以上时，吸附床容易着火。2）采用热气流吹扫再生活性炭，因为再生温度低，当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能彻底脱附，会在活性炭床层中积累而使其吸附能力下降。由于存在安全性问题，通常的再生温度不能超过120℃。因此对于沸点高于120℃的有机物，如三甲苯等则不能利用该工艺进行净化。3）通常活性炭具有很强的吸水能力，当废气湿度较高（超过60%）时，对有机物的净化能力将会迅速下降，在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低。 鉴于以上存在的问题，在吸附浓缩工艺中，国外主要采用疏水型蜂窝分子筛（蜂窝沸石）作为吸附剂，移动式的沸石转轮作为吸附装置。与“固定床吸附浓缩+催化燃烧装置”相比，具有一些明显的优势：1）采用沸石作为吸附剂，安全性能好，采用热气流再生时不易发生着火现象；2）采用沸石作为吸附剂，再生温度可以提高，适用于从低沸点到高沸点各种VOCs的净化；3）设备阻力低，运行成本低；4）吸附后尾气中有机污染物的浓度稳定，便于控制；5）设备体积和占地面积小。硅铝分子筛本身是一类强极性物质，对空气中的水分具有极强的选择性吸附能力。采用沸石作为吸附剂，关键在于沸石的疏水改性技术可以提高其对有机化合物的选择性吸附能力。经过近年来的不断努力，我国在疏水型蜂窝分子筛的生产技术上已经取得了突破，打破了美、日等国家在该技术上的垄断。由于我国的应用市场广泛，因此沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。吸附浓缩+氮气保护再生回收技术吸附回收技术利用固体吸附材料选择吸附废气中的VOCs，吸附饱和的材料在氮气保护下经高温脱附工艺处理，进而回收处理VOCs。该工艺主要包括预处理、吸附段和脱附段等，预处理后的废气进入吸附装置中吸附净化后经烟囱排放，吸附饱和后用热氮气脱附再生。氮气保护再生技术采用了氮气作为脱附气体被导入吸附床层，对吸附饱和的吸附材料床层进行吹扫，形成惰性气体和有机气体的混合气体，气体在冷凝器中冷却液化回收有机溶剂，分离后的有机溶剂进行储存，氮气循环利用。氮气脱附技术最大的优点是安全性好，避免了热空气再生时活性炭的着火隐患；相对于水蒸气再生，回收的溶剂中含水量低，易于分离提纯和回收利用。氮气保护再生回收技术可用于含高沸点有机废气的净化处理。目前，TVOCs治理技术通常涉及到上述多种技术工艺的组合，如：吸附浓缩+燃烧技术；吸附浓缩+冷凝回收技术；等离子体+光催化复合净化技术等。国内主要从事有机废气治理的企业（1）燃烧技术：加拿大科迈科（杭州）环保设备公司、恩国环保企业公司、上海东华环保公司、扬州恒通环保公司、苏州苏净环保工程公司等。（2）吸附＋燃烧技术：嘉园环保工程公司、北京绿创环保工程公司、中机工程（西安）启源工程公司、广州怡森环保设备公司、中弘环境工程（北京）公司、广州朗洁环保公司、上海申榕环保设备公司等。 （3）吸附回收技术：中节能天辰环保公司、广州黑马科技公司、福建立邦环境工程公司、泉州天龙环保公司、海湾环境科技公司、河北中环环保设备公司、武汉旭日华科技公司、石家庄天龙环保科技公司、清本环保工程（杭州）公司、广州恒晨环保科技公司等。（4）等离子体技术：山东派力迪环保公司、宁波兴达环保设备厂、安徽中维环保科技公司等。（5）生物技术：浙江工业大学环境工程研究中心、青岛金海晟环保设备公司、凯天环保科技公司等。（6）功能材料（催化剂、炭材料、分子筛）企业：宁夏华辉活性炭公司、景德镇佳奕新材料公司、江苏苏通碳纤维公司、淄博正轩稀土功能材料技术公司等。以上企业在2013年都取得了较好的业绩，有一些企业开展了有关新技术与新工艺的研发，取得了比较好的效果，如广州黑马的“分子筛转轮吸附回收DMAc技术”、山东派力迪公司的“适用于大风量的介质阻挡放电低温等离子体技术”等。1生物法的概念生物法净化有机废气是在已成熟的采用微生物处理废水的基础上发展起来的，生物净化实质上是一种氧化分解过程：附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物以废气中有机组分作为其生命活动的能源或养分，转化为简单的无机物（CO2、H20）或细胞组成物质。与废水生物处理过程的最大区别在于：废气中的有机物质首先要经过由气相到液相（或固体表面液膜）的传质过程，然后溶解于液相中的有机成分在浓度差的推动下，进一步扩散至介质周围的生物膜，进而被其中的微生物捕捉吸收；在此条件下，进入微生物体内的污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，产生的代谢物一部分溶入液相，一部分作为细胞物质或细胞代谢能源，还有一部分，（如CO2）则析出到空气中，废气中的有机物通过上述过程不断减少，从而被净化。 2生物法处理有机废气机理对于生化法处理废气的机理研究尽管已做了不少的工作，当至今仍没有统一理论。目前在世界上公认影响较大的是荷兰学者，依据传统的双模理论提出额生物膜理论。另外一种是PEDERSEN、孙佩石等根据吸附理论提出的吸附-生物膜理论所为生物膜及是由微生物群体在固体载体表面构成的粘性膜结构。润湿环境下，微生物以废气中有机物为能源，将其氧化分解过程中，得以生长、繁殖并形成具有一定厚度的膜。这种生物膜尤其在处理浓度或生物可降解性强的废气时，更显示了优越性。3生物法的工艺特点由于微生物对各种污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物而降解、转化、因此，与传统的废气处理技术相比，生物处理技术具有效果好、投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点。同时，由于废气生物处理系手机的再生可直接通过吸收剂中微生物的作用来实现，而不需要先理化吸收和吸附那样的专门设备，从而简化了工艺流程和工业设备，降低运行操作费用，所以，生物处理技术已逐渐成为世界研究的热点课题之一。4主要工艺及对比4.1生物过滤床生物过滤床是一种在其中填入具有吸附性滤料（如泥炭、土壤、活性炭等物质）的净化装置。挂生物膜前，在过滤床中渗入PH缓冲剂和N、P、K等营养元素(如NH4NO3和K2HPO3)，当具有一定温度的废气进入生物滤床，通过约0.5-1m厚的生物活性填料层时，滤料中的微生物（主要是细菌、放线菌、原生动物、藻类等）即可通过接触而捕获废气中的哟机务并将其作为自身生长的碳源。因此，废气通过生物过滤床后即可被净化，而滤料层中的微生物在生化降解污染物的过程中不断生长繁殖，从而使生物滤池的操作得以持续进行，滤料使用一年后一半呈酸性，要定期进行维护和保养。生物过滤床中的水只是滞留在微生物膜的表面和内层中，没有形成贯穿整个滤料床的连续流动相。所以可以将含水生物膜视为一个单相，或称之为固/液混合相。废气再生物过滤床中的净化过程可认为是传质与生化反应的串联过程。而传质方向是气态污染物向固/液混合相中传输，一般认为传质速率要比生化反应速率快，所以生化反应是整个过程的控制步骤。 同时，由于滤料（特别是活性炭）具有较高的吸附能力，可以使微生物胞外酶和污染物在滤料和微生物膜界面处浓缩，从而提高了生化反应速率，并使废气的净化度得以提高。因此，生物过滤床在处理废气方面已经有较广泛的应用。4.2生物洗涤床生物洗涤床通常由一个洗涤塔和一个再生池构成，在洗涤塔中循环液通过喷淋或鼓泡的方式将废气中的污染物和氧气转入液相，实现质量传递，一般地，若气相阻力较大可用喷淋法，反之，液相阻力较大时则用鼓泡法，鼓泡和污水生物处理技术中的曝气相仿。废气从洗涤塔底通入，与生物悬浮液接触而被吸收，该过程中，污染物的吸收率与废气的总量传递率、喷淋液的接触面积和平均驱动压（气态废物的平均浓度与液相中废物的实际浓度之差）有关。吸收了废气组分的洗涤液，流入再生池（活性污泥池）中，通入空气充氧后再生，在再生池中，污染物被微生物氧化分解，该过程实际上废水的微生物处理过程。是污水处理最成熟的工艺之一。污染物的去除率主要与污染物的可生化性、再生池的操作条件等有关在生物洗涤塔处理废气过程中，由于吸收和氧化时相对独立进行的两个过程，因此易于控制，废气中污染物去除率高。但这两个系统分开建立，需鼓风曝气设施，这就造成该工艺占地面积较大，能耗高。4.3生物滴滤床生物滴滤床使用的是粗碎石、塑料蜂窝状填料、塑料波纹板填料、陶瓷、不锈钢拉西环、树皮、活性炭纤维、微孔硅胶等一类不具有吸附性的填料。填料的表面是微生物形成的几毫米厚的生物膜，废气从滴滤床地步进入，回流水由上部喷淋到填料床层上部、并沿着填料上的生物膜滴流而下，溶解于水中的有机污染物被一生物膜形式附着在填料上的微生物吸收，进入微生物细胞的有机污染物在微生物体内的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，最终转化成无害的化合物(如CO2和H2O)，填料的比表面积一般为100-300M2/M3，这一方面为气体通过提供了大量的空间。另一方面使气体对填料层造成的压力及微生物生长引起的空间堵塞危险性降到了最低限。生物滴滤床的反应条件也易于控制。可通过调节循环液的PH，加入K2HPO4、NH4NO3等物质得以实现。生物滴滤床中，填料表面微生物浓度高，生长稳定，在滴滤床中存在一个连续流动的水相，因此整个过程涉及气液固三相，但从整体上讲，仍然是一个传质与生化反应的串联过程，如果设计合理，将具有微生物浓度高，有较好的抗冲击负荷能力，净化反应速度快，气体停留时间短等优点，因此该方法具有反应器体积小，设备投资费用低等优点，有较好的开发与应用前景，也是目前各国生物法处理空气污染物的热门研究之一。4.4几种生物技术的比较与具体应用条件三种生物处理有机废气技术方法的具体比较见下表表有机废气技术方法的比较生物技术优点缺点 生物洗涤床中等投资能处理含颗粒的废气相对小的占地面积能适应各种负荷技术非常成熟运行费用昂贵大量沉淀时性能下降复杂的化学进料系统不能取出大部分的VOCS需要有毒或危险的化学物质生物过滤床简单、成本低投资和运行费用低有效去除低浓度低压降有较强的抗冲击负荷能力占地面积达每隔1-2.5年需要更换填料不适用高浓度的废气有时湿度和PH难以控制颗粒物质会堵塞滤床生物滴滤床简单、成本低中等投资、运行费用低去除效率高有效去除酸的污染物低压降建造和操作比生物过滤床复杂营养物添加过量会产生大量微生物造成堵塞适宜处理产酸或碱的有害物质不同成分、浓度及气量的气态污染物各有其有效的生物净化系统。生物洗涤床适宜于处理净化气量较小、浓度大、易溶且生物代谢速率较低的废气；而对于负荷较高以及污染物降解后会生成酸性物质的则以生物滴滤床为好。5现存问题及主要研究方向废气生物处理是一项新技术，由于生物反应器涉及到气、液/固相传质与生化降解过程，影响因素多而复杂，有关的理论研究和实际应用还不够深入广泛，许多问题需要进一步探讨和解决，大致有如下几个方面。5.1反应动力学模式研究反应动力学即使研究污染物降解速率以及微生物增长率与污染物浓度、生物量等因素之间的定量关系，而这些关系直接决定着降解速率与污染物的去除效率。通过反应机理的研究，可以找出决定反应速度的内在依据，有效的控制和调节反应速度，最终提高污染物的净化效率。 5.2填充物的特性研究填充物的比表面积、孔隙率等直接影响着反应器的生物量以及整个填充床的压降及填充床时候易堵塞等问题。更重要的是，填充物对液/固传质分配系数有较大影响。同时，填料的使用寿命也直接影响整个装置的运行费用，因此，填料特性研究可以改善反应器运行状况、节省运行费用。5.3动态负荷研究目前，大多数实际生产的尾气均是非常态负荷气流，气量与浓度都处在时刻的变化过程中，因此，模拟动态负荷可解决一系列实际运用中碰到的问题。5.4高校优势菌种的筛选在原有菌种的基础上通过选择最佳生长条件，筛选出能高效降解各种恶臭有毒气体的优势菌种，从而缩短反应启动时间，加快生物反应进程，提高处理效率。5.6生物菌群研究处理废水的生物膜反应器中生物膜从表到内分为好氧菌层、兼性好氧菌层，这使微生物对有机污染物的净化作用得以全面发挥，剩余污泥量也因厌氧菌层的存在大大降低。处理废气时，流体的性质和流动状态都发生了变化，研究存在的菌种类型也将进一步促进生物技术在废气治理中的应用。