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生物法處理VOCS是利用專屬微生物的生物化學(xué)作用，使污染物分解，轉(zhuǎn)化為無害的無機(jī)物，專屬微生物利用有機(jī)物作為其生長(zhǎng)繁殖所需的基質(zhì)，通過物理、化學(xué)、生物過程將大分子或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)物最終氧化分解為簡(jiǎn)單的水、二氧化碳等無機(jī)物，同時(shí)在此過程中產(chǎn)生的能量，使專屬微生物的生物體得到增長(zhǎng)繁殖，進(jìn)一步對(duì)有機(jī)物進(jìn)行處理，形成周而復(fù)始的循環(huán)處理過程。

污染物去除的實(shí)質(zhì)是有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被專屬微生物吸收、代謝及利用。這一過程由物理、化學(xué)及生物化學(xué)反應(yīng)所組成�？梢杂孟率奖磉_(dá)：VOCS+O2→細(xì)胞代謝物+CO2+H2O

1、VOCS的溶解過程。

廢氣與水或固相表面的水膜接觸，污染物溶于水中成為液相中的分子或離子，即VOCS由氣相轉(zhuǎn)移到液相，這一過程是物理過程，遵循亨利定律：Pi=HXi式中Pi--可溶氣體在氣相中的平衡分壓，Mpa；H--亨利系數(shù)，MPa；Xi--可溶氣體在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)。

2、VOCS的吸附、吸收過程。

水溶液中VOCS成分被專屬微生物吸附、吸收，VOCS成分從水中轉(zhuǎn)移至微生物體內(nèi)。作為吸收劑的水被再生復(fù)原，繼而再用以溶解新的廢氣成分。被吸附的有機(jī)物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化，即通過微生物胞外酶對(duì)不溶性和膠體狀有機(jī)物的溶解作用后才能相繼地被微生物攝入體內(nèi)。如淀粉、蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物在微生物細(xì)胞外酶（水解酶）的作用下，被水解為小分子后再進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)。

3、VOCS的生物降解過程。

進(jìn)入微生物細(xì)胞的VOCS成分作為微生物生命活動(dòng)的能源或養(yǎng)分被分解和利用，從而使污染物得以去除。

進(jìn)入微生物細(xì)胞體內(nèi)的有機(jī)物，在各種細(xì)胞內(nèi)酶（如脫氫酶、氧化酶等）的催化作用下，微生物對(duì)其進(jìn)行氧化分解，同時(shí)進(jìn)行合成代謝產(chǎn)生新的微生物細(xì)胞。一部分有機(jī)物通過氧化分解最終轉(zhuǎn)化為H2O和CO2等穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì)，并從中獲取合成新細(xì)胞物質(zhì)（原生質(zhì)）所需要的能量。此過程可用下式表示。

CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2→xCO2+(y/2)H2O+△H

與此同時(shí)，微生物利用另一部分有機(jī)物及分解代謝過程中所產(chǎn)生的能量進(jìn)行合成代謝以形成新的細(xì)胞物質(zhì)。此過程可用下式表示：

nCxHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2→(C5H7NO2)n+n(x-5)CO2+(n/2)(y-4)H2O-△H

上述轉(zhuǎn)化過程中，當(dāng)有機(jī)底物的含量充足時(shí)，微生物處于快速增長(zhǎng)階段，將有大量新的細(xì)胞合成，但隨著底物不斷氧化分解及微生物和細(xì)胞物質(zhì)數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，微生物生長(zhǎng)對(duì)有機(jī)底物的需求量逐漸得不到滿足，微生物將進(jìn)入體內(nèi)源呼吸階段。此時(shí)微生物對(duì)自身細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，并產(chǎn)生能量，成為維持其生長(zhǎng)繁殖提供能量的主要方式，見下式：

(C5H7NO2)n+5nO2→5nCO2+2nH2O+nNH3+△H

處理不同VOCs成份的物質(zhì)，需要不同的生物酶，而不同的生物酶需要不同種類的菌種產(chǎn)生。因此，處理不同成份的VOCs就必須使用不同菌種群處理。