CN101172213A - 一种带有曝气槽的生物净化塔废气处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于利用特效微生物处理石化行业生产场所和废水处理场区所产生的难生物降解废气的一种废气处理装置，特别涉及到一种组合式生物净化塔，它集成了生物滤塔和曝气池的全部优点，依靠其特效微生物和特定营养液完成对废气的降解。该设备由底部曝气区、下层喷淋区、填料区、上层喷淋区四个主要区域组成，底部曝气区混合液经循环泵通过上层喷淋区和下层喷淋区返回塔内，上下层喷淋区均设有螺旋喷嘴；废气经引风机进入塔内后，其中的亲水性有机污染物通过下层喷淋区时被截留，依靠底部微生物得到降解，挥发性有机物通过填料区时被附着在填料上的生物膜吸附降解，净化后的废气通过顶部的排气口排放，从而减少了对周围环境的污染。

Description

一种带有曝气槽的生物净化塔废气处理设备

技术领域

本发明属于利用特效微生物和营养液处理石油化工行业产生的难生物降解废气的一种废气处理设备，特别涉及到一种组合式的生物净化塔设备。

背景技术

在石油化工行业的生产和废水处理过程中，会产生一些挥发性的有机废气，这些废气共同的特点是有毒、难生物降解，在排放到大气中之前必须进行净化处理，否则将污染周围环境和对人体产生直接伤害。对于这些有机废气常用的处理方法有活性炭吸附法、焚烧法、催化氧化法、冷却浓缩法、生物处理法等，上述几种处理方法的特点如下：

活性炭吸附法：工艺简单，处理效果好，应用领域广泛，但可引起二次污染，活性炭再生的成本高，处理高浓度废气时运行成本高。

焚烧法可以完全分解有机挥发性废气，适用于复杂的混合物的处理，能耗非常高。

催化氧化法处理效果好，但不适用于复杂混合气体处理，不适用于硫化物和氮化物的处理，催化剂更换成本高。

冷却凝缩法：适用于存在沸点很高的碳氢化物或有机化合物浓度非常高时，不适合混合物的处理。

生物处理法：生物处理方法主要有生物滤池、生物洗涤塔等方法，主要处理易于溶解水和有机废气浓度较低时，对难生物降解的废气不能彻底处理。

上述几种方法对于石化行业产生的有毒、难生物降解有机废气的处理均不同程度地存在缺陷，因此，寻找到行之有效的处理方法解决石化行业的废气处理问题是该行业面临的一大技术难题

发明内容

本发明的目的在于提出了一种新的生物净化塔处理设备，克服了石油化工行业常规废气处理方法存在的投资大、能耗高、处理不彻底等缺陷，能有效地将石油化工废气中的有毒、高浓度、难生物降解的废气进行彻底处理，解决了有机废气造成的环境污染和对现场操作工人的人身伤害这一难题。配合生物净化塔设备，本发明还提出了一种特效微生物，利用该特效微生物完成对有机废气的生物降解。

作为本发明的生物净化塔废气处理设备，它集成了生物滤塔和曝气池的全部优点，依靠其中的特效微生物和外加营养液完成对有机废气的生物降解，其特征是：该设备由1底部曝气槽、2下层喷淋区、3填料区、4上层喷淋区四个主要区域组成。

所述的1底部曝气槽侧壁设有7空气入口、8蒸汽入口、9混合液出口，它们分别与塔底的14穿孔曝气管、塔底的15蒸汽加热盘管、塔外的循环泵入口相连；

所述的2下层喷林区侧壁设有5废气入口、10下层喷淋液入口、6营养液入口、12洁净水入口，它们分别与塔外的引风机出口、塔外的循环泵出口、塔外的营养液输入管线、塔外的自来水管线相连，所述的2下层喷淋区内均布13螺旋喷嘴；

所述的3填料区填充有特制的生物填料，在3填料区和2下层喷淋区之间设有17托架以支撑填料；

所述的4上层喷淋区侧壁设有11上层喷淋液入口，与塔外的循环泵出口相连，4上层喷淋区内均布13螺旋形喷嘴；净化后的废气经塔顶的16排气孔排出。

所述的1底部曝气槽设置有14穿孔曝气管和15蒸汽加热盘管。

所述的1底部曝气槽曝气液污泥浓度维持在1500～4500mg/l。

所述的2上层喷淋区和4下层喷淋区采用了13螺旋形喷嘴。

所述的3填料区填充有高50mm、直径50mm的亲微生物性生物填料。

本发明区别于普通的废气生物处理设备，使用了特效微生物并在外加营养液的基础上完成对有机废气的生物降解过程，经过特别筛选的微生物在专用营养液的作用下对有机废气进行彻底的生物降解，废气的生物降解在两个互相联系而又不尽相同的系统中完成，在底部曝气槽主要以废水处理活性污泥法的形式依靠其中的活性污泥微生物对溶解在水中的亲水性有机物进行生物降解，在填料区主要以生物滤塔的形式依靠附着在填料上的生物膜对废气疏水性的污染物进行再次生物降解。通过这两种生物处理方式共同完成有机废气的生物降解，实现有机废气的无害化排放。

本发明生物净化塔设备的操作方法是：废气从生物净化塔填料层下进入塔内，废气中的亲水性有机污染物在下层喷淋区被截留，并且在底部曝气区完成生物降解，废气中的疏水性有机污染物在填料层被填料上的生物膜截留完成生物降解。循环泵从底部曝气区抽取混合液并通过上下两层喷淋装置连续喷出，实现对废气中污染物的截留和维持生物填料上微生物膜的生长。冬季低温时通过底部的蒸汽加热盘管维持正常的运行温度。

本发明生物净化塔设备具有如下特点：

1.将作为废水处理方法的活性污泥工艺和生物滤塔工艺完美地结合到一起，结构紧凑，占地面积小，运行管理方便，能耗低。

2.针对石油化工行业废气的污染物种类筛选的特效微生物并配合营养液的作用下可以完成对有机废气的彻底降解，实现有机废气的无害化排放。

3.设备的独特结构形式可以将有机废气中的亲水和疏水性污染物进行完全的吸收和截留，为废气的下一步生物降解创造条件。

附图说明

图1.本发明生物净化塔设备的示意图

附图标记

1底部曝气槽    7空气入口           13螺旋喷嘴

2下层喷淋区    8蒸汽入口           14穿孔曝气管

3填料区        9混合液出口         15蒸汽加热盘管

4上层喷淋区    10下层喷淋液入口    16排气孔

5废气入口      11上层喷淋液入口    17托架

6营养液入口    12洁净水入口

具体实施方式

生物净化塔设备由碳钢结构制造而成，内壁进行衬胶防腐，塔体直径4米，高8米，总容积为100立方，该设备由池底装有14穿孔曝气管和15蒸汽加热盘管的1底部曝气槽、装有螺旋喷嘴的2下层喷淋区、4上层喷淋区以及3填料区组成。

设备的1底部曝气区侧壁设有7空气入口、8蒸汽入口、9混合液出口，它们分别与塔底的14穿孔曝气管、塔底的15蒸汽加热盘管、塔外的循环泵入口相连；设备的2下层喷林区侧壁设有5废气入口、10下层喷淋液入口、6营养液入口、12洁净水入口，它们分别与塔外的引风机出口、塔外的循环泵出口、塔外的营养液输入管线、塔外的自来水管线相连，所述的2下层喷淋区内均布13螺旋喷嘴；设备的3填料区和2下层喷淋区之间设有17托架以支撑填料；设备的4上层喷淋区侧壁设有11上层喷淋液入口，与塔外的循环泵出口相连，4上层喷淋区内均布13螺旋形喷嘴；净化后的废气经塔顶的16排气孔排出；设备的3填料区填充有高50mm、直径50mm的亲微生物性生物填料。

设备启动前先向塔内加入洁净水、营养液和特效微生物，然后启动循环泵从底部抽取混合液并通过11下层喷淋液入口和10上层喷淋液入口进入塔内经由螺旋喷嘴均匀喷出。各废气产生源产生的废气经过引风机和5废气入口进入塔内，废气在塔内经过下层喷淋区、填料区后被净化，然后经过16排气孔排放到大气中，实现了对废气的彻底处理。

该套设备在中石油大港石化公司得到了良好应用，浓度为500ppm的有机废气经过该生物净化塔处理后有机废气中的污染物(VOC)的去除率可以达到95％以上，满足废气达标排放的要求。

Claims (6)

1.一种生物净化塔废气处理设备，它集成了生物滤塔和曝气池的全部优点，依靠其中的特效微生物和外加营养液完成对有机废气的生物降解，其特征是：该设备由1底部曝气槽、2下层喷淋区、3填料区、4上层喷淋区四个主要区域组成。

所述的1底部曝气槽侧壁设有7空气入口、8蒸汽入口、9混合液出口，它们分别与塔底的14穿孔曝气管、塔底的15蒸汽加热盘管、塔外的循环泵入口相连；

所述的2下层喷林区侧壁设有5废气入口、10下层喷淋液入口、6营养液入口、12洁净水入口，它们分别与塔外的引风机出口、塔外的循环泵出口、塔外的营养液输入管线、塔外的洁净水管线相连，下层喷淋区内均布13螺旋喷嘴；

所述的3填料区填充有特制的生物填料，在3填料区和2下层喷淋区之间设有17托架以支撑填料；

所述的4上层喷淋区侧壁设有11上层喷淋液入口，与塔外的循环泵出口相连，4上层喷淋区内均布13螺旋形喷嘴；净化后的废气经塔顶的17排气孔排出。

2.如权利要求书1所述的设备，其特征是：使用了特效微生物和外加营养液完成对有机废气的生物降解过程。

3.如权利要求书1所述的设备，其特征是：所述的1底部曝气槽设置有14穿孔曝气管和15蒸汽加热盘管。

4.如权利要求书1所述的设备，其特征是：所述的底部曝气槽曝气液污泥浓度维持在1500-4500mg/l左右。

5.如权利要求书1所述的设备，其特征是：所述的4上层喷淋区和2下层喷淋区采用了13螺旋形喷嘴。

6.如权利要求书1所述的设备，其特征是：所述的3填料区填充有高50mm、直径50mm的亲微生物性生物填料。

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