一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，包括鼓風機、微氣泡發(fā)生器、混合反應塔、循環(huán)泵以及儲液箱；鼓風機靠近廢氣排放口；混合反應塔具有兩個輸入口，第一輸入口位于混合反應塔底部且與所述廢氣排放口連通，第二輸入口與微氣泡發(fā)生器的輸出口連通；混合反應塔由上至下依次分為除霧區(qū)、真菌區(qū)、細菌區(qū)、催化區(qū)以及沉淀區(qū)，除霧區(qū)與真菌區(qū)之間設有第一噴淋設備，真菌區(qū)與細菌區(qū)之間設有第二噴淋設備，細菌區(qū)和催化區(qū)之間設有第三噴淋設備；催化區(qū)內(nèi)安裝有若干金屬催化劑板，金屬催化劑板中涂有金屬催化劑。本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)結構簡單，具有氧化性強、反應速率快、高效的處理效果且無二次污染等的優(yōu)點。
【專利說明】
一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本實用新型屬于有機廢氣處理領域，特別涉及一種基于復合生物催化技術的有機 廢氣處理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 在我國，V0Cs(volatile organic compounds)揮發(fā)性有機物，是指常溫下飽和蒸 汽壓大于70Pa、常壓下沸點在260°C以下的有機化合物，或在20°C條件下蒸汽壓大于或者等 于10Pa具有相應揮發(fā)性的全部有機化合物。
[0003] 近年來，中國大氣污染物排放總量呈逐年降低態(tài)勢，部分污染較嚴重的城市空氣 質量有所好轉，環(huán)境質量劣三級城市比例下降，但空氣質量達到二級標準城市的比例也在 減少，污染仍然很嚴重。這些難降解有機廢氣大多數(shù)對人們的身體健康存在危害，表現(xiàn)為呼 吸道、消化循環(huán)系統(tǒng)、皮膚等疾病。
[0004] 我國開展揮發(fā)性有機物治理已經(jīng)超過20年，但直到最近才隨著霧霾污染的蔓延被 外界知曉和關注?，F(xiàn)在，來自國內(nèi)外的多家企業(yè)都在高度關注國內(nèi)揮發(fā)性有機物治理市場， 競爭已經(jīng)開始。揮發(fā)性有機物治理涉及行業(yè)廣泛，包括石化、化工、印刷、涂布、噴漆、制革、 制藥等。
[0005] 但是現(xiàn)有的揮發(fā)性有機物處理系統(tǒng)還是不夠完善，如仍然存在投資高，運行費用 尚等局限性。
[0006] 鑒于此，提供一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)是本實用新型所要 研究的課題。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 本實用新型的主要目的在于提供一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系 統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術中的缺點。
[0008] 為實現(xiàn)前述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案包括:一種基于復合生物 催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，用于處理廢氣中的有機污染物，所述有機廢氣處理系統(tǒng)包 括鼓風機、微氣泡發(fā)生器、混合反應塔、循環(huán)栗以及儲液箱;所述鼓風機靠近廢氣排放口設 置;所述混合反應塔具有兩個輸入口，第一輸入口位于所述混合反應塔底部且與所述廢氣 排放口連通，第二輸入口與所述微氣泡發(fā)生器的輸出口連通;所述廢氣排放口與混合反應 塔的第一輸入口之間設有一第一閥門，所述微氣泡發(fā)生器與混合反應塔的第二輸入口之間 設有第二閥門；所述混合反應塔由上至下依次分為除霧區(qū)、真菌區(qū)、細菌區(qū)、催化區(qū)以及沉 淀區(qū)，所述除霧區(qū)與真菌區(qū)之間設有第一噴淋設備，所述真菌區(qū)與細菌區(qū)之間設有第二噴 淋設備，所述細菌區(qū)和催化區(qū)之間設有第三噴淋設備;所述催化區(qū)內(nèi)安裝有若干金屬催化 劑板，所述金屬催化劑板中涂有金屬催化劑;所述第一噴淋設備、第二噴淋設備以及第三噴 淋設備均通過所述循環(huán)栗連接至所述沉淀區(qū)。
[0009] 作為本實用新型的進一步改進，所述金屬催化劑板上設有貴金屬催化劑。
[0010] 作為本實用新型的進一步改進，所述貴金屬及鐵、鈷或鎳過渡元素。
[0011] 作為本實用新型的進一步改進，所述微氣泡發(fā)生器包括反應筒、水栗以及空氣壓 縮器，所述反應筒為一筒狀結構，所述反應筒具有兩個輸入端，第一輸入端連接所述水栗的 輸出端，第二輸入端連接所述空氣壓縮器的輸出端連接一噴嘴。
[0012] 作為本實用新型的進一步改進，所述混合反應塔內(nèi)部設有過濾網(wǎng)。
[0013] 作為本實用新型的進一步改進，所述廢氣處理系統(tǒng)還包括一調(diào)溫器。
[0014] 作為本實用新型的進一步改進，所述混合反應塔內(nèi)部設有若干噴淋器，所述若干 噴淋器在混合反應塔內(nèi)部交叉布置。
[0015] 作為本實用新型的進一步改進，所述混合反應塔內(nèi)部設有若干噴淋器，所述若干 噴淋器在混合反應塔內(nèi)部交叉布置。
[0016] 作為本實用新型的進一步改進，所述若干金屬催化劑板在所述混合反應塔內(nèi)平行 布置。
[0017] 作為本實用新型的進一步改進，所述有機廢氣處理系統(tǒng)在連續(xù)運行或間歇運行工 況下處理。
[0018] 作為本實用新型的進一步改進，所述酸堿吸收設備采用酸堿吸附塔。
[0019] 作為本實用新型的進一步改進，所述酸堿吸收設備和混合反應塔之間還設有第三 閥門。
[0020] 本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)工作原理為:有機廢氣從處理系統(tǒng)入口進入，利用微 氣泡發(fā)生器提高循環(huán)水中臭氧濃度，再利用貴金屬催化劑與臭氧結合產(chǎn)生氧化性極強的羥 基自由基，進而破壞掉廢氣中的有機污染因子，從而有效去除有機廢氣中的有機污染物質， 未分解的低濃度污染物被后續(xù)的酸堿吸收設備所吸收，進一步去除有機廢氣中的有機污染 物質。
[0021] 本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)結構簡 單，運行成本低、能耗低，具有氧化性強，反應速率快，具有高效的處理效果且無二次污染。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本實用新型具體實施例1中的結構框圖。
[0023] 以上附圖中：1、鼓風機;2、微氣泡發(fā)生器;3、混合反應塔;30、除霧區(qū)；31、真菌區(qū)； 細菌區(qū)；32、細菌區(qū)；33、催化區(qū);4、循環(huán)栗;5、第一閥門；6、第二閥門；7、金屬催化劑板;8、廢 氣排放口；9、第三閥門；10、第一噴淋頭;11、第二噴淋頭;12、第三噴淋頭。
【具體實施方式】
[0024] 以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本申請進行詳細描述。但這些實施方式并 不限制本申請，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的 變換均包含在本申請的保護范圍內(nèi)。
[0025] 在本申請的各個圖示中，為了便于圖示，結構或部分的某些尺寸會相對于其它結 構或部分擴大，因此，僅用于圖示本申請的主題的基本結構。
[0026]實施例1: 一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)
[0027]參圖1所示，本實施例的有機廢氣處理系統(tǒng)用于處理廢氣中的有機污染物，所述廢 氣處理系統(tǒng)包括鼓風機1、微氣泡發(fā)生器2、混合反應塔3、循環(huán)栗4以及儲液箱9;鼓風機1靠 近廢氣排放口 8設置;所述混合反應塔3具有兩個輸入口，第一輸入口位于所述混合反應塔3 底部且與所述廢氣排放口 8連通，第二輸入口與所述微氣泡發(fā)生器2的輸出口連通，所述混 合反應塔3的輸出口與儲液箱9之間通過所述循環(huán)栗4連接。
[0028]所述廢氣排放口 8與混合反應塔3的第一輸入口之間設有一第一閥門5,所述微氣 泡發(fā)生器2與混合反應塔3的第二輸入口之間設有第二閥門6。
[0029]所述混合反應塔3由上至下依次分為除霧區(qū)30、真菌區(qū)31、細菌區(qū)32、催化區(qū)33以 及沉淀區(qū)，其中沉淀區(qū)位于混合反應塔3底部，所述除霧區(qū)30與真菌區(qū)31之間設有第一噴淋 設備，所述真菌區(qū)31與細菌區(qū)32之間設有第二噴淋設備，所述細菌區(qū)32和催化區(qū)33之間設 有第三噴淋設備;所述催化區(qū)33內(nèi)安裝有若干金屬催化劑板7,金屬催化劑板7中涂有金屬 催化劑;所述第一噴淋設備、第二噴淋設備以及第三噴淋設備均通過所述循環(huán)栗4連接至所 述沉淀區(qū)。
[0030] 本實施例中，第一噴淋設備采用第一噴淋頭10、第二噴淋設備采用第二噴淋頭11， 第三噴淋設備采用第三噴淋頭12。在循環(huán)栗4和混合反應塔3之間設有第三閥門9。進一步 地，所述有機廢氣處理系統(tǒng)統(tǒng)還包括一酸堿吸收設備，所述酸堿吸收設備的輸入口連接所 述混合反應塔3的輸出口，且在酸堿吸收設備和混合反應塔3之間設有第四閥門。
[0031] 進一步地，所述微氣泡發(fā)生器2包括反應筒、水栗以及空氣壓縮器，所述反應筒為 一筒狀結構，所述反應筒具有兩個輸入端，第一輸入端連接所述水栗的輸出端，第二輸入端 連接所述空氣壓縮器的輸出端連接一噴嘴。
[0032]其中，所述混合反應塔3內(nèi)部設有過濾網(wǎng)，所述廢氣處理系統(tǒng)還包括一調(diào)溫器。所 述調(diào)溫器包括一溫度傳感器，所述混合反應塔3內(nèi)部設有若干噴淋器，若干噴淋器在混合反 應塔3內(nèi)部交叉布置。
[0033]本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)，有機廢氣從處理系統(tǒng)入口進入，利用微氣泡發(fā)生器2 提高循環(huán)水中臭氧濃度，再利用貴金屬催化劑與臭氧結合產(chǎn)生氧化性極強的羥基自由基， 進而破壞掉廢氣中的有機污染因子，從而有效去除有機廢氣中的有機污染物質，未分解的 低濃度污染物被后續(xù)的酸堿吸收設備10所吸收，進一步去除有機廢氣中的有機污染物質。
[0034] 本實用新型中的廢氣處理系統(tǒng)，主要通過高級氧化技術實現(xiàn)，利用微氣泡發(fā)生器 提高循環(huán)水中臭氧濃度，臭氧濃度的提高與金屬催化劑為催化劑的結合，該催化劑主要以 固體狀的金屬、金屬鹽及其氧化物，加強了臭氧化反應。氧化法處理水中有機物是有選擇性 的，它取決于水中的組分，通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物比較有效，由于這類物質 具有偶極性結構，臭氧通過1，3偶極環(huán)上的加成作用，反應生成臭氧化物。
[0035] 在水中臭氧化物分解為兩性離子和羧基化合物，不穩(wěn)定的兩性離子進一步分解產(chǎn) 生羧基和雙氧水。除了加成反應外，臭氧還可以進攻具有最低鍵能的鍵，使其斷裂。在水中 臭氧生成? 0H主要有以下3種途徑:①臭氧在堿性條件下分解生成? 0H;②臭氧在紫外線光 的作用下生成? 0H;③臭氧在金屬催化劑的催化作用下生成? 0H。
[0036] 在氧化體系內(nèi)加入過渡金屬離子，能夠對臭氧氧化產(chǎn)生明顯的催化效果，可以催 化臭氧在水中的自分解，增加水中產(chǎn)生的? 0H濃度，從而提高臭氧氧化效果。目前，催化臭 氧工藝分為兩種類型：均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指在水中加入一 些溶解性的過渡金屬離子以達到催化臭氧氧化的效果。
[0037]廢氣處理原理:有機廢氣從塔底進入，利用微氣泡發(fā)生器提高循環(huán)水中臭氧濃度， 催化劑選擇為貴金屬氧化物。
[0039]產(chǎn)生的羥基自由基與有機物產(chǎn)生二氧化碳和水
[0041] 小分子的有機物經(jīng)過細菌的吸附和吸收。為了是細菌和真菌能夠再2個放映區(qū)分 別生長，在微生物訓化的階段，細菌去的PH之控制在6.5，真菌的PH為5.5，馴化后細菌真菌 生長穩(wěn)定，ph可分別維持在6.3-7.0和5.0-5.8而且真菌的濕度比細菌的要小，溫度變化在 14°C_23°C 最好。
[0042] 復合生物催化技術中細菌和真菌扮演了不同的角色，細菌適合再水中或者是潮濕 的環(huán)境中，因此對于水溶性好的污染物，利用細菌驚醒生物降解會得到良好的去除效果，但 是，對于在水中溶解性低的物質，細菌表面上的水層將影響傳遞效率，導致處理效率降低。 [0043]在以往的研究中多數(shù)涉及一種生物反應器處理某一種氣體，本實用新型采用了細 菌一真菌生物反應器，克服了單一生物放映器的缺陷，哪呢過有效的將氣體中的親水性和 疏水性物質同事除掉，并且設備操作簡單，運行成本低，能耗低等特點。
[0044]應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一 個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說 明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可 以理解的其他實施方式。
[0045]需要說明的是:在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語"中心"、"上"、"下"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或 位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元 件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。 此外，術語"第一"、"第二"、"第三"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。 [0046]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本申請的可行性實施方式的具體說 明，它們并非用以限制本申請的保護范圍，凡未脫離本申請技藝精神所作的等效實施方式 或變更均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，用于處理廢氣中的有機污染物， 所述廢氣處理系統(tǒng)包括鼓風機、微氣泡發(fā)生器、混合反應塔、循環(huán)栗以及儲液箱;其特征在 于:所述鼓風機靠近廢氣排放口設置;所述混合反應塔具有兩個輸入口，第一輸入口位于所 述混合反應塔底部且與所述廢氣排放口連通，第二輸入口與所述微氣泡發(fā)生器的輸出口連 通;所述廢氣排放口與混合反應塔的第一輸入口之間設有一第一閥門，所述微氣泡發(fā)生器 與混合反應塔的第二輸入口之間設有第二閥門；所述混合反應塔由上至下依次分為除霧 區(qū)、真菌區(qū)、細菌區(qū)、催化區(qū)以及沉淀區(qū)，所述除霧區(qū)與真菌區(qū)之間設有第一噴淋設備，所述 真菌區(qū)與細菌區(qū)之間設有第二噴淋設備，所述細菌區(qū)和催化區(qū)之間設有第三噴淋設備;所 述催化區(qū)內(nèi)安裝有若干金屬催化劑板，所述金屬催化劑板中涂有金屬催化劑;所述第一噴 淋設備、第二噴淋設備以及第三噴淋設備均通過所述循環(huán)栗連接至所述沉淀區(qū)。2. 根據(jù)權利要求1所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述金屬催化劑板上設有貴金屬催化劑。3. 根據(jù)權利要求2所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述貴金屬及鐵、鈷或鎳過渡元素。4. 根據(jù)權利要求1所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述微氣泡發(fā)生器包括反應筒、水栗以及空氣壓縮器，所述反應筒為一筒狀結構，所述反應筒 具有兩個輸入端，第一輸入端連接所述水栗的輸出端，第二輸入端連接所述空氣壓縮器的 輸出端連接一噴嘴。5. 根據(jù)權利要求1所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述廢氣處理系統(tǒng)統(tǒng)還包括一酸堿吸收設備，所述酸堿吸收設備的輸入口連接所述混合反應 塔的輸出口。6. 根據(jù)權利要求5所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述酸堿吸收設備采用酸堿吸附塔。7. 根據(jù)權利要求1所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述廢氣處理系統(tǒng)在連續(xù)運行或間歇運行工況下處理。8. 根據(jù)權利要求1所述的基于復合生物催化技術的有機廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述循環(huán)栗和混合反應塔之間設有第三閥門。
【文檔編號】B01D53/44GK205461801SQ201620269691
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】程輝
【申請人】蘇州楚風環(huán)?？萍加邢薰?br>