CN102688669A - 等离子体和生物法一体化的废气净化装置 - Google Patents

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冯肇霖
魏在山
谢逢俊
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Abstract

本发明涉及等离子体和生物法一体化的废气净化装置，包括净化塔、循环水泵及调节池，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、生物处理器和喷淋器，其中喷淋器与循环水泵连接，调节池的出水口与循环水泵连接，调节池的回水口与净化塔的底部连接；所述调节池内装有用于培养微生物的培养液。本发明利用等离子体中的大量活性粒子对有毒有害恶臭污染物进行直接前期处理后，转化为简单化合物，再进入生物法继续降解，最终成为无毒无害无臭的气体，避免二次污染的发生，有效控制有害副产物的形成。

Description

等离子体和生物法一体化的废气净化装置
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种将等离子体与生物法两种单一的工艺集成于一体的废气净化装置。
背景技术
等离子体处理废气的主要工作原理是：采用高压电源，在反应器内建立分布合理的流光放电等离子场。在等离子场中，气体被局部电离，产生高浓度的离子O、O3、OH等自由基，这些自由基作为活性因子直接参与反应，使大分子有机物裂解为简单小分子化合物。等离子体反应器是高效的裂解和氧化反应器，废气中的臭气化合物的分子键更容易被打开或氧化，其特点是不局限于处理某几种有机物质和无机物质，而能同时有效处理废气中几乎所有有害的有机化合物和无机物质，能直接作用于废气中的有害物质，具有高效和节能的特点。
恶臭废气生物净化原理：恶臭废气生物处理技术是通过微生物的生化氧化反应分解恶臭废气和离子体分解产物变为无害无臭物质的技术。生物化学法净化处理恶臭废气一般要经历以下几个步骤：(1)废气中的恶臭有机物及无机物(及空气中的O2）从气相本体扩散通过气膜到达润湿的生物膜表面；(2)扩散到达生物膜表面的有机物及无机物(及O2）被直接吸附在润湿的生物膜表面；(3)吸附在生物膜表面的有机及无机污染物成分(及O2）迅速被其中的微生物活菌体捕获；(4)进入微生物菌体细胞的有机及无机物污染物在菌体内的代谢过程中作为能源和营养物质被分解，经生物化学反应最终转化成为无害的化合物；(5)生化反应产物从生物膜表面脱附并反扩散进入气相主体。
等离子体技术法和生物处理技术法单独处理恶臭气体时，均能对恶臭气体中的恶臭物质有一定的去除能力，但都存在它们自身不足的地方。目前等离子体技术治恶臭气体主要存在的问题有：气体流量较大，污染物浓度较高时，去除率不高；难以做到无害无臭化处理；造成二次污染；能耗高；而生物处理恶臭废气存在工业装置体积较大，易受污染负荷及组分的变化、非稳态工况和外界环境温度的影响。
发明内容
本发明的目的是为了能够综合等离子体法和生物法各自的优点互补缺点处理恶臭气体，满足更加严格的要求和提高净化系统的适应性以及可靠性，提供等离子体和生物法一体化的废气净化装置，可以减少生物除臭装置和等离子体装置的体积，等离子体产生的小分子副产物被生物降解成无害无臭的物质，避免二次污染的发生，有效控制有害副产物的形成。
本发明采用以下技术方案实现上述目的：等离子体和生物法一体化的废气净化装置，包括净化塔、循环水泵及调节池，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、生物处理器和喷淋器，其中喷淋器与循环水泵连接，调节池的出水口与循环水泵连接，调节池的回水口与净化塔的底部连接；所述调节池内装有用于培养微生物的培养液。
所述净化塔内还设有气水分离器，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、气水分离器、生物处理器和喷淋器。
所述净化塔内还设有旋流器，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、旋流器、生物处理器和喷淋器。
所述净化塔的顶部设置除雾器。
所述等离子体发生器、生物处理器和喷淋器从下至上依次设置在净化塔内。
所述净化塔内还设有气水分离器；所述等离子体发生器、气水分离器、生物处理器和喷淋器从下至上依次设置在净化塔内。
所述净化塔内还设有旋流器；所述等离子体发生器、旋流器、生物处理器和喷淋器从下至上依次设置在净化塔内。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：采用等离子体技术与生物处理相结合处理有毒有害恶臭废气，有效拓展有毒有害恶臭废气处理的种类、浓度和范围，利用等离子体中的大量活性粒子对有毒有害恶臭污染物进行直接分解去除，生成小分子团副产物，生物法将等离子体分解产物和恶臭废气继续好氧降解成无害无臭的物质。可以减少生物除臭装置和等离子体装置的体积，等离子体产生的副产物被生物降解成无害无臭的物质，避免二次污染的发生；这不仅可以减少等离子体电耗，而且能控制有害副产物的形成，实现无毒无害无臭的气体排放，提高性价比。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明包括净化塔1、循环水泵2及调节池3，净化塔1内废气依次经过低温等离子体发生器11、气水分离器12、旋流器13、生物处理器14、喷淋器15和除雾器16，其中喷淋器与循环水泵连接，调节池的出水口与循环水泵连接，调节池的回水口与净化塔的底部连接。低温等离子体发生器的供电电源为高压电源。在实施例中，低温等离子体发生器11、气水分离器12、旋流器13、生物处理器14、喷淋器15和除雾器16从下至上依次设置在净化塔内。
调节池内装有营养液，在其中培养微生物，并具有调节水质的功能。调节池中的营养液通过循环水泵抽至净化塔上端，经安装在生物处理器上方的喷淋器均匀洒在生物处理器上，给生物处理器中的微生物持续提供一个合适的环境，以及补充流失的微生物。微生物的代谢物质随喷淋水流至净化塔底部，再流至调节池沉淀排放，喷淋水则补充营养液循环使用。在净化塔顶部设置的除雾器，用以除去喷淋产生的水分。
由于净化塔中的等离子体发生器的主体是高压电场，为防止喷淋水进入，在等离子体发生器上方设有气水分离器，其作用是使喷淋水集中流向净化塔的壳体，并贴着壳体流下，避免对等离子体反应器的电场造成破坏。
生物处理器下方与气水分离器上方之间设有旋流器，可使气体和喷淋水充分混合，消除等离子发生器产生的臭氧，避免臭氧对生物处理器中的微生物产生伤害。
本发明净化废气的流程如下：在净化装置的净化塔中，被处理的废气由下自上流动（如图1中的A所示），喷淋水由上向下喷淋（如图1中的B所示）。在净化装置的等离子反应器中，废气里的有毒有害恶臭污染物被等离子体分解，再经生物处理器，被其中的微生物进行生化氧化反应而分解，最终变为无害、无臭物质，然后经净化塔顶部排出。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，包括净化塔、循环水泵及调节池，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、生物处理器和喷淋器，其中喷淋器与循环水泵连接，调节池的出水口与循环水泵连接，调节池的回水口与净化塔的底部连接；所述调节池内装有用于培养微生物的培养液。
2.根据权利要求1所述的等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，所述净化塔内还设有气水分离器，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、气水分离器、生物处理器和喷淋器。
3.根据权利要求1所述的等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，所述净化塔内还设有旋流器，净化塔内废气依次经过等离子体发生器、旋流器、生物处理器和喷淋器。
4.根据权利要求1所述的等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，所述净化塔的顶部设置除雾器。
5.根据权利要求1所述的等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，所述等离子体发生器、生物处理器和喷淋器从下至上依次设置在净化塔内。
6.根据权利要求5所述的等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，所述净化塔内还设有气水分离器；所述等离子体发生器、气水分离器、生物处理器和喷淋器从下至上依次设置在净化塔内。
7.根据权利要求5所述的等离子体和生物法一体化的废气净化装置，其特征在于，所述净化塔内还设有旋流器；所述等离子体发生器、旋流器、生物处理器和喷淋器从下至上依次设置在净化塔内。
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