CN103920377A - 一种voc废气的电-生物滴滤净化装置 - Google Patents

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沙昊雷
谢国建
罗薇楠
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Abstract

本发明提供了一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置，包括电-生物滴滤塔、废气配置装置以及喷淋水循环装置，电-生物滴滤塔包括包括塔体，所述塔体内填充微生物填料，所述塔体上设有采样口，且所述塔体内设阴阳电极，所述阴阳电极与外部可调稳压电源连接。其中，废气配置装置从电-生物滴滤塔底部通入VOC废气，喷淋水循环装置从电-生物滴滤塔顶部喷淋水，此外，可调稳压电源提供电源。本发明通过利用电催化和微生物反应协同净化废气污染物，由于电场作用可以影响或提高生物活性，改变生物降解速率，这使得本发明对VOC废气的降解效率得到大幅度的提高。

Description

一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置
技术领域
本发明属于VOC废气净化技术领域，尤其涉及一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置。
背景技术
生物法是近年来发展起来的一项挥发性有机化合物（VOC）净化新技术，与传统物化法相比具有运行费用低、无二次污染等优点，尤其适用于回收价值低的中低浓度工业废气处理。但生物净化工艺往往涉及VOC分子在气、液、生物膜等多相间的吸收、吸附、降解等复杂传质-反应过程，这就要求目标污染物的溶解度大（即亨利系数小）、生物降解性好，不同性质目标污染物净化效果相差甚远。目前，已较多地开展了生物法处理易溶易生物降解有机废气的研究，而对于难溶难生物降解的气态污染物由于其固有物性而难以获得较为理想的去除效果，有关研究较少。生物法降解VOC研究表明，微生物能以VOC为唯一碳源，代谢生成甲醛、甲酸、H2O和CO2等产物，但因其低水溶性和难生物降解，生物净化效率和处理负荷不高。因此，有必要寻求一种适宜的预处理手段来强化过程调控，使其转化为水溶性和生物可降解性较好的中间产物，有利于后续生物法的深度净化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置，旨在解决现有生物法对VOC废气净化效率和处理负荷不高的问题。
本发明是这样实现的，一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置，包括电-生物滴滤塔，所述电-生物滴滤塔包括塔体，所述塔体内填充微生物填料，所述塔体上设有采样口，且所述塔体内设阴阳电极，所述阴阳电极与外部可调稳压电源连接。
优选地，所述塔体包括从上到下设置的第一层塔体和第二层塔体，所述第一层塔体和第二层塔体各设采样口，且所述第一层塔体和第二层塔体内均设一对阴阳电极，所述阴阳电极外接可调稳压电源。
优选地，所述第一层塔体或第二层塔体内两相对方向侧壁上分别设有阴电极和阳电极。
优选地，所述VOC废气的电-生物滴滤净化装置还包括用于为电-生物滴滤塔提供VOC废气的废气配置装置，以及为所述生物滴滤塔填料内微生物提供水环境的喷淋水循环装置；其中，所述废气配置装置的废气出口设于第二层塔体下方，所述喷淋水循环装置的出水口位于第一层塔体上方。
优选地，所述喷淋水循环装置包括循环水泵、水槽以及喷嘴；其中，所述塔体还包括位于第二层塔体底部且内部未填充微生物填料的第三层塔体，所述第三层塔体的底部部分插入到水槽中；所述喷嘴位于第一层塔体上方；所述水槽、循环水泵以及喷嘴依次连接。
优选地，所述废气配置装置包括鼓风机、废气混合缸以及排气管；其中，所述排气管的出气口位于第三层塔体内，且所述排气管位于水槽的水面之上；所述鼓风机、废气混合缸以及排气管依次连接。
优选地，所述生物滴滤塔填料为聚氨酯小球。
本发明克服现有技术的不足，提供一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置，包括电-生物滴滤塔、废气配置装置以及喷淋水循环装置，电-生物滴滤塔包括包括塔体，所述塔体内填充微生物填料，所述塔体上设有采样口，且所述塔体内设阴阳电极，所述阴阳电极与外部可调稳压电源连接。其中，废气配置装置从电-生物滴滤塔底部通入VOC废气，喷淋水循环装置从电-生物滴滤塔顶部喷淋水，此外，可调稳压电源提供电源。本发明通过利用电催化和微生物反应协同净化废气污染物，由于电场作用可以影响或提高生物活性，改变生物降解速率，这使得本发明对VOC废气的降解效率得到大幅度的提高。
附图说明
图1是本发明的VOC废气的电-生物滴滤净化装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的VOC废气的电-生物滴滤净化装置一实施例的结构示意图。
一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置，包括电-生物滴滤塔1，所述电-生物滴滤塔1包括塔体11，所述塔体11内填充微生物填料12，所述塔体11上设有采样口，且所述塔体内设阴电极和阳电极，所述阴电极和阳电极与外部可调稳压电源连接（图中省略视图）。
在本发明实施例中，微生物填料12可以根据所处理气体类型所需微生物的种类进行调整，对于VOC废气而言，微生物填料12为聚氨酯小球。
更具体的，在本发明实施例中，为了保证更好废气处理效果，在本发明实施例中，所述塔体11包括从上到下设置的第一层塔体111和第二层塔体112，所述第一层塔体111和第二层塔体112各设采样口，且所述第一层塔体111和第二层塔体112内两相对方向侧壁上均设一对阴电极和阳电极，所述阴电极和阳电极外接可调稳压电源。
更具体的，在本发明实施例中，VOC废气的电-生物滴滤净化装置还包括用于为电-生物滴滤塔1提供VOC废气的废气配置装置2，以及为所述生物滴滤塔1填料内微生物提供水环境的喷淋水循环装置3；其中，所述废气配置装置2的废气出口设于第二层塔体112下方，所述喷淋水循环装置3的出水口位于第一层塔体111上方。
更具体的，为了使得装置设计更加节能合理，在本发明实施例中，所述喷淋水循环装置3包括循环水泵31、水槽32以及喷嘴33；其中，所述塔体11还包括位于第二层塔体112底部且内部未填充微生物填料的第三层塔体113，所述第三层塔体113的底部部分插入到水槽32中；所述喷嘴33位于第一层塔体111上方；所述水槽32、循环水泵31以及喷嘴33依次连接。
更具体的，为了保证装置气密性，在本发明实施例中，所述废气配置装置2包括鼓风机21、废气混合缸22以及排气管23；其中，所述排气管23的出气口位于第三层塔体113内，且所述排气管23位于水槽32的水面之上；所述鼓风机21、废气混合缸22以及排气管23依次连接。
在本发明的实际应用过程中，废气配置装置2从电-生物滴滤塔1底部通入VOC废气，喷淋水循环装置3从电-生物滴滤塔1顶部喷淋水，此外，可调稳压电源提供电源，并通过阴阳极分别在第一层塔体111和第二层塔体112内产生电流。VOC废气在上升过程中同时被电解和生物降解，由反应器顶部流出，气体流量通过流量计控制。本发明通过利用电催化和微生物反应协同净化废气污染物，由于电场作用可以影响或提高生物活性，改变生物降解速率，这使得本发明对VOC废气的降解效率得到大幅度的提高。
在本发明的实际应用过程中，通过废气配置装置2向电-生物滴滤塔1中通入浓度为240～560mg/m3的苯乙烯气体，电-生物滴滤塔1内部温度为25℃，在无电场作用以及提供电流密度为0.5A/dm2时分别进行试验对比，实验发现有电场作用下苯乙烯平均降解速率200mg/L·h，是无电场作用下的3～6倍。
相比与现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明通过提供电场作用影响或提高生物活性，改变生物降解速率，这使得本发明对VOC废气的降解效率得到大幅度的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，包括电-生物滴滤塔，所述电-生物滴滤塔包括塔体，所述塔体内填充微生物填料，所述塔体上设有采样口，且所述塔体内设阴阳电极，所述阴阳电极与外部可调稳压电源连接。
2.如权利要求1所述的VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，所述塔体包括从上到下设置的第一层塔体和第二层塔体，所述第一层塔体和第二层塔体各设采样口，且所述第一层塔体和第二层塔体内均设一对阴阳电极，所述阴阳电极外接可调稳压电源。
3.如权利要求2所述的VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，所述第一层塔体或第二层塔体内两相对方向侧壁上分别设有阴电极和阳电极。
4.如权利要求3所述的VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，所述VOC废气的电-生物滴滤净化装置还包括用于为电-生物滴滤塔提供VOC废气的废气配置装置，以及为所述生物滴滤塔填料内微生物提供水环境的喷淋水循环装置；其中，所述废气配置装置的废气出口设于第二层塔体下方，所述喷淋水循环装置的出水口位于第一层塔体上方。
5.如权利要求4所述的VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，所述喷淋水循环装置包括循环水泵、水槽以及喷嘴；其中，所述塔体还包括位于第二层塔体底部且内部未填充微生物填料的第三层塔体，所述第三层塔体的底部部分插入到水槽中；所述喷嘴位于第一层塔体上方；所述水槽、循环水泵以及喷嘴依次连接。
6.如权利要求5所述的VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，所述废气配置装置包括鼓风机、废气混合缸以及排气管；其中，所述排气管的出气口位于第三层塔体内，且所述排气管位于水槽的水面之上；所述鼓风机、废气混合缸以及排气管依次连接。
7.如权利要求6所述的VOC废气的电-生物滴滤净化装置，其特征在于，所述生物滴滤塔填料为聚氨酯小球。
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