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基于生物技术的有机过氧化物生产废气治理研究进展

1.研究背景与意义

有机过氧化物是一类常见的有机化合物，在许多工业生产过程中会产生大量的废气。这些有机过

氧化物废气具有强烈的刺激性气味，并且含有许多对环境和人体健康具有潜在危害的物质，例如，挥

发性有机化合物（VOCs）和臭氧等。因此，对于有机过氧化物废气的治理显得非常重要。

传统的有机过氧化物废气治理方法包括物理吸附、化学吸收以及催化氧化等，但这些方法存在着

一些缺点，比如高能耗、高成本、副产品产生等。生物技术作为一种新兴的废气治理技术，具有许多

优势，如低成本、无二次污染、操作简便等。在生物技术中，微生物可以通过新陈代谢作用将有机过

氧化物转化为无害物质，从而实现废气的净化。

2.研究现状

（1）微生物处理废气。利用具有降解能力的微生物菌株，通过其新陈代谢将有机过氧化物转化

为无害物质。常见的微生物包括细菌、真菌和藻类等。研究人员通过优化生物反应器的设计和操作条

件，以提高废气处理效果。

（2）生物滤池和生物膜反应器。生物滤池和生物膜反应器是常见的生物技术废气处理装置。通

过在滤料或膜上固定生物膜，利用微生物的附着生长来降解有机过氧化物。这些装置具有高效率、稳

定性好等优点，在工业实际中得到广泛应用。

（3）生物吸附剂。生物吸附剂是一种通过微生物附着作用来去除废气中有机过氧化物的材料。

这些吸附剂可以通过调整其表面性质和微生物菌群的组成，来提高吸附能力和降解效率。

3.相关概述

（1）有机过氧化物的种类和特性。有机过氧化物是一类具有氧气中的氧-氧键（O-O键）的化

合物，常见的有机过氧化物包括过氧乙酸（PAA）、过氧乙酮（MEKP）、过氧化丙酮（MPK）等。

它们在许多工业过程中产生，并且具有刺激性气味和对环境和人体健康有潜在危害的成分，如挥发性

有机化合物（VOCs）和臭氧（O3）。

（2）已有的废气治理方法和其限制。传统的有机过氧化物废气治理方法包括物理吸附、化学吸

收和催化氧化等。物理吸附方法是利用吸附剂吸附有机过氧化物，但存在着吸附剂选择性、再生成本

高等问题。化学吸收方法通过溶液中的化学反应将有机过氧化物转化为无害物质，但存在废液处理和

操作复杂的问题。催化氧化方法使用催化剂催化有机过氧化物氧化降解，但催化剂选择和催化剂寿命

等方面的限制较多。

（3）生物技术在废气治理中的应用概述。近年来，生物技术作为一种新兴的废气治理技术，受

到了广泛关注。生物技术利用微生物的降解能力将有机过氧化物转化为无害物质。研究表明，通过合

适的生物反应器设计和优化操作条件，可以实现高效、经济、环保的有机过氧化物废气处理。生物滤

池和生物膜反应器等装置通过固定生物膜降解有机过氧化物，具有高效率和稳定性好的特点。

4.废气成分分析

我国的有机合成工业和石油化学工业正在迅速发展，这导致大气中的有机化合物逐渐增多，其中

包括各种挥发性有机物，如有机硫化物和有机氯化物。翟海涛等人[1]认为这些有机化合物会对人体的

感官产生刺激，某些物质甚至具有毒性，对周围环境和公众健康造成严重危害。在这种情况下，人们

越来越重视对这些污染物的控制，并开始广泛关注生物技术的应用。

（1）有机过氧化物生产过程中产生的主要废气。有机过氧化物生产过程中产生的主要废气成分

包括有机溶剂、挥发性有机化合物（VOCs）、颗粒物和氮氧化物等。VOCs是产生有机过氧化物过

程中产生的挥发性有机化合物，包括苯、甲醛、乙烯等，具有较强的刺激性和毒性。颗粒物是指空气

中的固体或液体颗粒，主要由可燃物质和非可燃物质组成，对环境和人体健康造成直接的污染。氮氧

化物是指氮气和氧气在高温下反应生成的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮等，具有较强的臭氧形成

潜力和毒性。典型工业挥发性有机物的组成和含量因具体行业和生产过程的不同而有所差异。

（2）废气成分对环境和人体健康的影响评估。废气成分对环境和人体健康的影响主要包括空气

污染、气候变化和人体健康的影响。废气中的有机溶剂和VOCs会导致空气中挥发性有机物浓度升高，

对大气环境造成污染，并可能在一定条件下形成臭氧，对大气层臭氧层的破坏和地球气候变化产生负

面影响。颗粒物对环境和人体健康的影响较为直接，高浓度的颗粒物会导致雾霾和光学污染，对空气

质量造成影响，并可能导致呼吸系统疾病和心血管疾病等健康问题。

5.生物技术在有机过氧化物生产废气治理中的应用

陈建孟、王家德等人[2]认为有机废气生物净化是利用微生物将废气中的有