CN103007740B - 废气处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化技术领域，公开了废气处理的方法和装置。本发明废气处理的方法，包括：通过进空气口分别向液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐鼓入空气，通过液泵将活性污泥分别泵入液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐对填料进行挂膜；对填料进行挂膜后排空气相生物膜罐的活性污泥；通过气泵驱动废气依次经过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐进行废气脱臭处理。并为本发明的废气处理方法提供了相应的装置。由于采用液相与气相、多级好氧与厌氧相结合的工艺，因而提高了对高浓度、难降解废气的降解处理能力，减少了废气对环境的污染。

Description

废气处理的方法和装置

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种废气处理的方法和装置。

背景技术

在垃圾填埋场、废水处理厂以及化工厂中，生产和处理废弃物时都会产生含有臭气的废气，这些气体影响环境，危害人体健康，因此这些废气必须进行处理。近年来多采用生物膜净化技术来处理工业废气，生物膜净化技术是一种应用自然界的有机生物降解对工业废气进行处理的技术。

现有的废气处理装置，采用生物膜反应器对废气进行处理，活性污泥从生物膜反应器的上进口喷淋，废气从生物膜反应器的下进口进入，在生物膜反应器内废气与活性污泥接触，废气中的有机小分子被活性污泥中的微生物分解，达到废气处理的目的。但是在现有技术中，仅是对有机小分子有较好的降解能力，而对高浓度、难降解的废气降解处理能力有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种废气处理的方法和装置，用以提高对高浓度、难降解废气的降解处理能力。

本发明废气处理的装置，包括：

活性污泥池、液泵、液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐，以及输料管和出料管，通过所述液泵将活性污泥池的活性污泥经输料管分别泵入液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐，活性污泥从出料管回到活性污泥池，所述液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐分别设置有进空气口并且内部装有填料；

气泵，与所述液相厌氧生物膜罐的下出口连通，所述液相厌氧生物膜罐的上出口通过设置有第一流量计的管路与所述液相好氧生物膜罐的下出口连通，所述液相好氧生物膜罐的上出口通过设置有第二流量计的管路与所述气相生物膜罐的下出口连通。

优选的，所述填料为高分子多孔填料。

较佳的，所述高分子多孔填料为中空纤维段、聚乙烯泡沫塑料或块状微滤芯。

所述废气处理的装置，还包括真空装置，所述气相生物膜罐的上出口通过设置有第三流量计的管路与所述真空装置连通。

本发明废气处理的方法，包括：

通过所述进空气口分别向所述液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐鼓入空气，通过所述液泵将活性污泥分别泵入所述液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐中对填料进行挂膜；

对填料进行挂膜后排空所述气相生物膜罐的活性污泥；

通过气泵驱动废气依次经过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐进行废气脱臭处理。

本发明废气处理的方法和装置特别对烟草生产过程中残留的废渣经发酵后产生的废气有良好的处理效果。

在本发明废气处理的方法和装置中，在液相厌氧生物膜罐中将废气中的有机物大分子分解为有机小分子，在液相好氧生物膜罐中将有机小分子分解为二氧化碳和水，在气相生物膜罐中对剩余的有机小分子和氨氮等无机废气进行分解，排出的气体达到了国家排放标准，因此，本发明的废气处理方法和装置可以对高浓度、难降解的废气进行降解处理，减少了废气对环境的污染。

附图说明

图1为本发明废气处理的装置结构示意图；

图2为本发明废气处理的方法流程示意图。

附图标记：

1-活性污泥池；2-液泵；3-液相厌氧生物膜罐；4-液相好氧生物膜罐；

5-气相生物膜罐；6-第一流量计；7-第二流量计；8-第三流量计；

9-气泵；10-真空装置；31~37-阀门；41~47-阀门；51~57-阀门

具体实施方式

为了提高对高浓度、难降解废气的降解处理能力，本发明提供了一种废气处理的方法和装置。该技术方案中，首先分别对液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐内部的填料进行挂膜，然后通入废气，在液相厌氧生物膜罐中将废气中的有机物大分子分解为小分子，在液相好氧生物膜罐中将小分子分解为二氧化碳和水，在气相生物膜罐中对氨氮等无机废气进行分解，排出的气体达到了国家排放标准，因此，本发明的废气处理方法和装置可以对高浓度、难降解的废气进行处理，减少了废气对环境的污染。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例的废气处理的装置，包括：

活性污泥池1、液泵2、液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5，以及输料管和出料管，通过液泵2将活性污泥池1的活性污泥经输料管分别泵入液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5，活性污泥从出料管回到活性污泥池1，所述液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5分别设置有进空气口并且内部装有填料；

气泵9，与液相厌氧生物膜罐3的下出口连通，液相厌氧生物膜罐3的上出口通过设置有第一流量计6的管路与液相好氧生物膜罐4的下出口连通，液相好氧生物膜罐4的上出口通过设置有第二流量计7的管路与气相生物膜罐5的下出口连通。

在本发明实施例中，气泵9用于驱动废气，其形式可以为多种，如柱塞泵等；液泵2用于驱动活性污泥，也可以为多种形式；第一流量计6和第二流量计7可以对废气的流量进行调节，避免液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5的压强太大或太小；活性污泥池1用来培养可降解废气中臭气的微生物，活性污泥中具有微生物生长的营养物质，并且可根据废气的种类对活性污泥的pH值进行调节。首先通过液泵将活性污泥泵入液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐中，活性污泥通过出料管再回到活性污泥池中，循环多次对填料进行挂膜，然后采用气泵让废气依次通过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐，在液相厌氧生物膜罐中，主要对废气中的有机大分子如大分子的醇、醛和酮等进行降解，将其降解为有机小分子，有机小分子进入到液相好氧生物膜罐中，大部分被活性污泥分解为二氧化碳和水，从液相好氧生物膜罐上出口出来的废气进入气相生物膜罐，主要对剩余的少部分有机分子和氨氮等无机废气进行分解，从气相生物膜罐上出口出来的废气达到国家排放标准，直接可以排入大气中，相对于现有技术，提高了对高浓度、难降解废气的降解处理能力，减少了废气对环境的污染。

优选的，所述填料为高分子多孔填料。

填料可以为多种，由于高分子多孔填料具有很大的比表面积，因此活性污泥挂膜到填料的表面积很大，当废气与活性污泥接触时，增加气体与活性污泥的接触时间，提高了活性污泥对废气中高浓度、难降解物质的分解效率。

较佳的，所述高分子多孔填料为中空纤维段、聚乙烯泡沫塑料或块状微滤芯。

对于中空纤维段，本身具有内外表面，有较大的比表面积，尤其采用亲水性基团对中空纤维段的内外表面进行改性，提高了中空纤维段与活性污泥中微生物的亲和能力，使得微生物易于在中空纤维段内外表面生长，增加了对废气的降解能力，对于聚乙烯泡沫塑料和块状微滤芯，这两种材料也具有很大的比表面积，增加了挂膜面积，提高了活性污泥对废气的降解能力。

本发明废气处理的装置，还包括真空装置10，气相生物膜罐5的上出口通过设置有第三流量计8的管路与真空装置10连通。

废气通过气泵的驱动依次通过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐，在气相生物膜罐的上出口增加一个真空装置，真空装置与气泵共同作用，增加了废气在生物膜罐流动时的推动力，提高了废气处理的效率。

如图2所示，本发明应用废气处理装置的废气处理的方法，包括：

步骤101、通过进空气口分别向液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐鼓入空气，通过液泵将活性污泥分别泵入液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐对填料进行挂膜；

步骤102、对填料进行挂膜后排空气相生物膜罐的活性污泥；

步骤103、通过气泵驱动废气依次经过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐进行废气脱臭处理。

在本发明的技术方案中，由于首先对填料进行挂膜，也就是将活性污泥附着在填料表面形成一层生物膜，对于气相生物膜罐挂膜后排空液体活性污泥，使废气通过时直接与附着在填料表面的微生物接触，需处理的废气通过气泵的驱动作用依次经过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐，在液相厌氧生物膜罐中的液相厌氧菌对废气中的有机大分子具有很好的降解能力，将其降解为有机小分子，有机小分子进入液相好氧生物膜罐大部分被液相好氧菌降解为二氧化碳和水，废气进入到气相生物膜罐内，气相好氧菌对废气中剩余的有机小分子和氨氮进一步降解，通过这三级生物膜罐，废气排放达到国家标准，可以直接排放至大气中，减少了废气对大气的污染。

应用本发明废气处理装置和方法一个具体的实施例，如图1所示，采用气泵和真空装置共同作用作为气体推动力，采用中空纤维段作为填料，其主要工艺流程如下：

打开阀门31、阀门33、阀门41、阀门42、阀门43、阀门51、阀门52和阀门53，关闭阀门32、阀门34、阀门35、阀门36、阀门37、阀门44、阀门45、阀门46、阀门47、阀门54、阀门55、阀门56和阀门57，通过打开的阀门42和阀门52分别向液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5中鼓入空气，开启液泵2，、活性污泥池1中的活性污泥泵入液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5中，再分别通过回料管回流至活性污泥池1，循环多次，在液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5内的填料进行挂膜，也就是在填料表面挂上生物膜；

对填料进行挂膜后，停止鼓入空气，打开气相生物膜罐5的阀门52，排空气相生物膜5中的液体活性污泥；

关闭阀门31、阀门32、阀门33、阀门34、阀门35、阀门41、阀门42、阀门43、阀门44、阀门46、阀门51、阀门52、阀门53、阀门54和阀门56，打开阀门36、阀门37、阀门45、阀门47、阀门55和阀门57，开启气泵9和真空装置10，废气经气泵9依次通过液相厌氧生物膜罐3、液相好氧生物膜罐4和气相生物膜罐5，再通过真空装置10，达到国家排放标准，直接排放到大气中，在液相厌氧生物膜罐3中，填料表面的生物膜主要对废气中的有机大分子如大分子的醇、醛和酮等进行降解，将其降解为有机小分子，有机小分子进入到液相好氧生物膜罐4中，大部分被活性污泥分解为二氧化碳和水，从液相好氧生物膜罐4上出口出来的废气进入气相生物膜罐5，主要对剩余的少部分有机分子和氨氮进行分解，通过这三级生物膜罐对废气的处理，经过真空装置后的废气达到国家排放标准，可以直接排放到大气中。

可见，在本发明的技术方案中，采用液相与气相相结合、厌氧与多级好氧相结合的工艺，并采用气泵和真空装置共同作用对气体产生强力推动，提高了对高浓度、难降解废气的降解处理能力，特别适用于处理烟草生产过程中残留的废渣在经发酵后产生的废气。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种废气处理的装置，其特征在于，包括：

活性污泥池（1）、液泵（2）、液相厌氧生物膜罐（3）、液相好氧生物膜罐（4）和气相生物膜罐（5），以及输料管和出料管，通过所述液泵（2）将活性污泥池（1）的活性污泥经输料管分别泵入液相厌氧生物膜罐（3）、液相好氧生物膜罐（4）和气相生物膜罐（5），活性污泥从出料管回到活性污泥池（1），所述液相厌氧生物膜罐（3）、液相好氧生物膜罐（4）和气相生物膜罐（5）分别设置有进空气口并且内部装有填料；

气泵（9），与所述液相厌氧生物膜罐（3）的下出口连通，所述液相厌氧生物膜罐（3）的上出口通过设置有第一流量计（6）的管路与所述液相好氧生物膜罐（4）的下出口连通，所述液相好氧生物膜罐（4）的上出口通过设置有第二流量计（7）的管路与所述气相生物膜罐（5）的下出口连通。

2.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述填料为高分子多孔填料。

3.如权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于，所述高分子多孔填料为中空纤维段、聚乙烯泡沫塑料或块状微滤芯。

4.如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，还包括真空装置（10），所述气相生物膜罐（5）的上出口通过设置有第三流量计（8）的管路与所述真空装置（10）连通。

5.一种应用如权利要求1所述废气处理装置的废气处理的方法，其特征在于，包括：

通过所述进空气口分别向所述液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐鼓入空气，通过所述液泵将活性污泥分别泵入所述液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐对填料进行挂膜；

对填料进行挂膜后排空所述气相生物膜罐的活性污泥；

通过气泵驱动废气依次经过液相厌氧生物膜罐、液相好氧生物膜罐和气相生物膜罐进行废气脱臭处理。