有机恶臭废气属于难处理的废气，特别是其恶臭的去除，难度很大。以往，国内外治理有机恶臭废气技术主要有深冷、燃烧、吸附三种。采用深冷法设备庞大、能耗高、投资大、效果差。燃烧法(如催化燃烧法)投资大，运行管理要求高，运行费用也高，还可能带来二次污染和安全隐患。吸附法是较为普遍应用的方法，传统的吸附法采用颗粒状活性炭作为吸附材料。活性炭吸附净化的方法难以解决高风阻、高能耗和二次污染问题，而且活性炭不断的吸附、解吸与更换，处理费用甚高。现在，高效强力微生物净化技术设备的研发成功和推广使用，这个难题得到了有效的解决。该技术克服了活性炭吸附、催化燃烧等方法操作管理麻烦、运行成本高、再生难、易产生二次污染等缺点，是目前低浓度、大风量的有毒恶臭废气治理的最简单、管理最容易、运行费最低的方法。
高效强力微生物净化器除有机废气技术是在总结国内外除有机废气技术的基础上，长期与华南理工大学及国内外知名大学密切合作，应用强力微生物净化技术，并结合国内实际，开发出一套经济实用的针对有机复合恶臭废气的生物净化去除有机废气技术。本技术采用强力微生物净化工艺技术，能有效地处理净化恶臭废气。这些有毒有臭气体只要短短地经过我们的强力微生物净化约6 -8 秒钟, 臭气就可以净化。对废气中的有毒有臭物质的去除效率可以达到75%以上。经过强力微生物高效快速过滤后的气体无毒无臭，对工厂及大气环境，对周围居民的生活与健康都有明显的效益。
工作原理
高效强力微生物净化器除有机废气系统使被处理的含有臭气污染物质的气体在水、微生物和氧存在的条件下，通过生物填料中形成的生物膜，利用强力微生物的代谢作用，氧化分解恶臭物质，以达到气体净化的目的。
强力微生物除有机废气过程主要分为三个阶段：
(1)气液扩散阶段：恶臭物质被除有机废气填料(附着有微生物膜)吸附—臭气中的化学物质，通过填料气/液接口由气相转移到液相;
(2)液固扩散阶段：恶臭物质向微生物膜表面扩散—废气中的异味分子由液相扩散到生物填料的生物膜(固相);
(3)生物氧化阶段：微生物将恶臭物质氧化分解—生物填料表面形成的生物膜中的微生物把异味气体分子氧化，同时生物膜会引起氮或磷等营养物质及氧气的扩散和吸收。
强力微生物净化通过上述三个阶段把恶臭废气中的污染物质分解成CO2和H2O。从而达到异味净化的目的。
强力微生物净化设备构成
(1)强力微生物净化设备，包括前级预处理区和生物过滤区。生物除臭设备在横向分成数个区域，自前而后分别是：臭气的导入区、前级加湿区、生物滤床过滤区和净化气体排出区(该区域与外界相通)。在竖向前级预处理区设置成三层，自上而下分别是：位于上部的喷淋区;位于喷淋区下面的是一充填层;位于底部的是储水槽。生物过滤区设置成三层，自上而下分别是：位于上部的是生物过滤层的喷洒水系统;位于喷洒水系统下面的是生物填料层;位于底部的是储水槽。
(2)前级预处理区充填层，充满了高效气、液相接触的无机填料。底部的储水槽是经特殊设计的，具有排污功能，储水槽内的水通过水泵可以循环使用。
(3)生物过滤区，位于上部的生物过滤层喷洒水系统由循环水泵、管道等组成。每天喷洒水次数和每次喷洒水持续的时间可以由时间控制器控制。
(4)位于下部的储水槽是经特殊设计的，具有排污功能，储水槽中的水通过水泵可以循环使用。
强力微生物净化设备除臭原理
(1)系统的处理工艺
(2)恶臭生物处理中污染物的转化过程
生物脱臭法是利用强力微生物的生物化学作用，使污染物分解，转化为无害或少害的无机物，强力微生物利用有机物作为其生长繁殖所需的基质，通过不同的转化途径将大分子或结构复杂的有机物经异化作用最终氧化分解为简单的水、二氧化碳等无机物，同时经同化作用并利用异化作用过程中产生的能量，使强力微生物的生物体得到增长繁殖，为进一步发挥其对有机物的处理能力创造有利的条件。
污染物去除的实质是有机底物作为营养物质被强力微生物吸收、代谢及利用。这一过程是比较复杂的，它由物理、化学、物理化学以及生物化学反应所组成。生物脱臭可以用下式表达。
恶臭物质+ O2→细胞代谢物 + CO2 + H2O
恶臭污染物的转化过程可用下图表示。
(3)恶臭气体物生物去除过程
臭气物质首先溶于在水中，而后被强力微生物吸收，作为强力微生物营养物质被分解、利用，从而除去污染物。
生物膜法净化臭气时，由于有机污染物与生物发生了生化反应，已不同于单纯的物理吸收过程。生物膜法净化气体可分为三个步骤。
A、恶臭气体的溶解过程。
废气与水或固相表面的水膜接触，污染物溶于水中成为液相中的分子或离子，即恶臭物质由气相转移到液相，这一过程是物理过程，遵循亨利定律：Pi+=HXi
式中 Pi——可溶气体在气相中的平衡分压，MPa
H——亨利系数，MPa
Xi——可溶气体在液相中的摩尔分数。
B、恶臭物质的吸附、吸收过程。
水溶液中恶臭成分被强力微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内。作为吸收剂的水被再生复原，继而再用以溶解新的废气成分。被吸附的有机物经过生物转化，即通过微生物胞外酶对不溶性和胶体状有机物的溶解作用后才能相继地被微生物摄入体内。如淀粉、蛋白质等大分子有机物在微生物细胞外酶(水解酶)的作用下，被水解为小分子后再进入细胞体内。
C、恶臭物质的生物降解过程。
进入微生物细胞的恶臭成分作为微生物生命活动的能源或养分被分解和利用，从而使污染物得以去除。具体转化过程如下。
进入微生物细胞体内的有机物，在各种细胞内酶(如脱氢酶、氧化酶等)的催化作用下，微生物对其进行氧化分解，同时进行合成代谢产生新的微生物细胞。一部分有机物通过氧化分解最终转化为H2O和CO2等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质(原生质)所需要的能量。此过程可用下式表示。
与此同时，微生物利用另一部分有机物及分解代谢过程中所产生的能量进行合成代谢以形成新的细胞物质。此过程可用下式表示：
上述转化过程中，当有机底物的含量充足时，微生物处于快速增长阶段，将有大量新的细胞合成，但随着底物不断氧化分解及微生物和细胞物质数量的不断增长，微生物生长对有机底物的需求量逐渐得不到满足，微生物将进入体内源呼吸阶段。此时微生物对自身细胞物质进行氧化分解，并产生能量，成为维持其生长繁殖提供能量的主要方式，见下式：
强力微生物净化设备工艺参数的确定
完整强力微生物净化设备，除收集和处理系统外，还配有检测设备，如温度，风压，PH值及有毒废气(如丙酮，苯系物等等)。检测设备的配置是根据项目废气的特点，处理技术，系统工作条件和地理位置来确定的，所以，在选配置时，一定要根据实际情况而定。
(1)通气速度
采用强力微生物复育、强力微生物菌种培养技术、细胞接种技术和高效生物膜研制技术，将微生物菌种接种和培养在填料上，形成能高效处理含有多种化合物、挥发性有机物(VOCs)混合物废气的高效生物过滤技术，并大大缩短了废气在过滤层中的停留时间。
(2)散水方式、量及时间
根据需要，前级降温预处理区可以是连续循环散水或间隙性散水，对进入的恶臭气体进行预处理。生物滤床过滤区设计为间隙式散水。若处于干燥状态，生物将失去活性，若湿度过高，载体表面水膜加厚，通气的压损增大，阻碍气体流动，因此加湿程度应从保持生物活性和空气溶解接触效率两方面考虑。
选择合理的散水条件主要考虑以下三点：
A、为生物填料层提供适度的湿度，避免微生物产生的弱酸过剩积存，保持微生物良好的生成环境;
B、增加对水容性污染物的吸收效率;
C、不增加除臭装置的压损。因此散水间隙即淋水周期视处理对象和季节而定，其淋水为8—12次/天。散水时间可以由时间控制器自动控制。
(3)温度
大部分除臭微生物的生存温度为10-50℃，最佳在37℃左右;在10℃以下生物活性会下降。易普乐的生物菌种可以在60℃下工作，通常只要生物除臭设备内不结冰，就可以工作。广东冬季温度在0℃以上，生物除臭设备可不考虑保温处理。
(4)PH值
PH值影响着微生物的生命活动，其主要作用在于：引起细胞电荷的变化，从而影响微生物对营养物质的吸收，影响代谢过程中酶的活性，改变其生长环境中的营养物质和有害物质的毒性。
处理系统的PH值宜取中性，通常取6-8。这是因为废气生物处理利用的细菌多数适应于中性至微碱性环境，只有少数类对酸碱度要求比较特殊。因此，不同的处理方法及微生物种群，其适宜PH值范围有所有同。有时酸碱度会影响废气的氧化途径。例如在酸性条件下，硫化氢可被化学氧化成硫，继而由微生物氧化成硫酸;在碱性条件下，则可被化学氧化成硫代硫酸盐，再由微生物氧化成硫酸。此外，处理系统的酸碱度也会爱微生物作用的影响而改变，故需予以调控。
国外通常用PH值检测仪器做PH值的在线检测，观察PH值的实时变化。由于对于酸浓度不高的废气，其PH值变化起伏不大，加上生物过滤层又不断受到循环水的洗涤，可以考虑不安装PH值检测仪。在国内，采用简单的方式观察PH值的日常变化，它就是通过人工对生物过滤区的循环水体PH值的检测来了解生物过滤层PH值的情况。如循环水体的PH值下降说明正常菌群活性受影响，可以通过换循环水和洗涤生物过滤层来调整PH值至中性。这样会降低投资和简化管理。
强力微生物净化设备各部位构造
(1)生物除臭设备壳体为框架式全封闭结构，装置很大，因此设备主体结构材料为不锈钢结构。
(2)喷淋系统由阀、管道、洒水喷嘴、循环泵、储水池等构成，进入箱体内部的部分和各阀门的主要部位用耐腐蚀的材质。而且，喷嘴在设置时，考虑洒水量和均匀洒水问题，采用不易堵塞、维护管理方便的喷嘴。
(3)进出风口处分别设有进气臭气取样口和净化排出气体取样口，方便取样和检测。
(4)在循环水箱内设置自动补水、溢水水封及放空、排污控制阀门。
(5)电控柜为控制生物除臭设备的运行，主要控制水泵、离心风机等的单独运行或自动运行。电控柜的结构为自立型，其他方面根据电气工事要求进行。
强力微生物净化设备操作概要
运行操作包括两部分：水泵操作和风机操作。
(1)水泵操作：采用时间控制，并以24小时为一周期。使用者可以根据需要设定开机时间，运行时间和停机。其中预处理区的水泵连续运行。
(2)风机运行：采用手动控制风机的运行和停止。
强力微生物净化技术的主要创新点和优势
(1)适用于降解含有多种污染物的废气。
(2)拥有完整的高效生物膜形成和维护技术，使培养出的生物膜可以自身繁殖代谢，自我更新;比平价微生物更具有抗冲击能力，废气浓度的波动或者停机再启动都能适应，并保持很好的处理效果。
(3)废气停留时间只需6～8秒，生物净化器体积小，可以就近污染源设置，减少引风的管道和用电功率。
(4)生物净化器结构简单，填料和不锈钢壳体可使用5～10年，压损小，不易堵塞，不用定期清洗，管理简便，投资及运行费用低，去除率高，效果稳定，优于传质较慢、运行费高、去除效率低的生物洗涤塔技术，也优于建造和操作较复杂、易造成堵塞的生物滴滤池技术。
(供稿单位：深圳易普乐环保科技有限公司)
