CN104607036A - 印刷车间生物法VOCs气体净化系统 - Google Patents

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Abstract

一种印刷车间的生物法VOCs气体净化系统，包括空调机组、空调机组的管路系统，以及一个由生物反应罐体、生物载体结构以及储液池构成的转轮式生物法VOCs气体净化装置，多台转轮式生物法VOCs气体净化装置相串联并与空调机组、空调机组的管路系统联通形成VOCs气体净化系统；生物载体结构是一种由生物滤板叶片(7)、生物滤板叶片外箍环架(6)、生物滤板叶片内箍筒(8)构成的随轮轴(9)旋转的结构；各印刷车间(22)外循环出风管(19)、内循环出风管(20)的出口均与转轮式生物法VOCs气体净化装置的进气管(1)联通。本发明在狭小的空间内，高密度集成了活性炭微生物载体层，使得印刷车间的VOCs气体可以达到充分降解，达到国标排放标准，适于大面积。

Description

印刷车间生物法VOCs气体净化系统
技术领域
本发明涉及挥发性有机化合物(VOCs)气体的清除及净化系统，尤其是一种适于包装印刷车间的生物法VOCs气体净化系统。
背景技术
工厂排放的尾气或室内空间经常含有挥发性有机化合物(volatile organic compounds)对环境及人体造成危害，因此必须实施相应的处理以降低其含量。随着国民经济及印刷包装业的上游油墨工业的快速发展的持续稳定发展，印刷复制业近些年发展迅速，已经成为已成为文化产业的支柱。印刷行业主要排放的污染物是含VOCs的有机废气，其中的VOCs主要来自包装印刷使用的种类繁多的油墨、有机溶剂和粘胶剂以及工艺生产造成的VOCs挥发，是重要的VOCs工业来源之一。
洗涤塔是常见的VOCs处理装置，它是将VOCs溶于液相而自气相移除，所使用的洗涤液通常是水，然而废水中的VOCs仍会自然逸散而产生恶臭。
也有利用生物法加以处理，即利用微生物的消化作用对VOCs进行分解，生物法占地较大，且微生物培养需要较多时间，因此建置时间较长。为了使微生物能有效率地分解VOCs，还必须控制其生长环境的温、湿度，其维持难度较高。此外，由于以生物法处理VOCs需花费较长的处理时间，让微生物有足够的时间消化VOCs.因此生 物法普遍不适用于大量的废气处理。
也有人利用浓缩转轮处理VOCs，但由于浓缩转轮采用浓缩后燃烧的办法处理VOCs，其建置成本较高。
与本申请最为接近的生物法VOCs气体清除装置最早应用于废气脱臭。生物过滤法是微生物附着生长于固体介质(填料)上，废气通过由介质构成的固定床层(填料层)被吸附、吸收，最终被微生物降解，较典型的有生物滤池和生物滴滤塔二种。现有的生物反应装置存在以下不足，一是占地面积较大，生物除臭反应需要较长的反应时间，废气需要在生物反应器内有较长时间的停留才能达到较好的去除效果，这样不可避免的要增大反应器的占地面积。二是现有产品对成分复杂废气治理效果不好，废气中的有害成分相对复杂，有些是有机的有些是无机的，有机成分又有很多种，要去除废气中的有害成分必需培养对有害成分起到较好去除的微生物并给它提供一个良好的生长环境。现有产品不能满足不同生长环境微生物的良好生长，对难处理废气效果不好，有些废气经过微生物初步分解后生成物仍然具有一定的异味和危害性，还需要再经过另一种微生物再进一步吸收和处理才能完全变成无窨成分。所以对于难处理废气现有产品还有不足。
公告号CN203853018U的发明专利公开了一种工业挥发性有机废气及恶臭气体的生物法净化装置，该专利由上、下两层生物反应池叠置串联组成反应器池体，在下部的一层反应池内自下而上依次设置一层储液区，一层布气隔板及支承，一层载体承托层，一层生物载体，一层喷淋加湿系统，在一层反应池上方设置盖板支承上方的二层反应 池，用气体通道与上方的二层反应池连通，二层反应池内自下而上依次设置二层储液区，二层布气隔板及支承，二层载体承托层，二层生物载体和二层喷淋加湿系统，在反应器池体项部设有排气口。
该专利虽然具有适应性广、占地面积小、结构简单、操作简单的优点，但对于高浓度、大面积的印刷车间的VOCs气体的处理仍存在处理效率不够、净化效果不足的缺陷。不能适应包装印刷行业VOCs气体净化的要求。而且该装置只能单击运行，对于处理大面积印刷车间的VOCs气体基本力不从心，难以应对。
发明内容
本发明提供一种基于单台适于包装印刷行业的转轮式生物法VOCs气体净化装置，能对印刷车间空调系统做全面的VOCs气体净化处理的生物法VOCs气体净化系统，用以高效、彻底地清除包装印刷车间有机挥发性气体。
所述印刷车间的生物法VOCs气体净化系统，包括空调机组、空调机组的管路系统，以及一个由生物反应罐体，VOCs气体进气口，排气口，喷淋装置，生物载体结构，用于抽、排气体的气泵，用于喷淋的水泵，以及一个储液池构成的转轮式生物法VOCs气体净化装置，其特征在于：
所述转轮式生物法VOCs气体净化装置中的生物载体结构是一种由生物滤板叶片7、生物滤板叶片外箍环架6、生物滤板叶片内箍筒8构成的随轮轴9旋转的转轮式生物载体结构；单个生物滤板叶片的内端插装在生物滤板叶片内箍筒8的叶片插槽8-1内，外端安装在 生物滤板叶片外箍环架6的环架上，多片单个生物滤板叶片呈叶轮状环绕安装在生物滤板叶片内箍筒8上；生物滤板叶片内箍筒8通过销钉安装在轮轴9上，轮轴9的两端通过轴承座安装在筒状生物反应罐体5的两侧壁面上。
进气口17开在生物反应罐体的筒体壁面的一侧，排气口11开在另一侧，在进气口与排气口之间设有回气管3；进气管1、回气管3生物反应罐、排气管13彼此联通；在回气管3与进气管1联通的管壁处设有单向阀2；在排气管13与回气管3联通的管壁处设有电动阀12。
在所述转轮式生物载体结构中，两生物滤板叶片7之间设有一喷淋棒4，喷淋棒4的根部设于生物滤板叶片内箍筒8上，由给水泵及连接管路供水；储液池15设在生物反应罐体5底部，用于才承接喷淋余水，循环使用。
生物滤板叶片7为矩形夹片，中间一层为内衬板7-2，外层分别为上活性炭微生物载体层7-1、下活性炭微生物载体层7-2，活性炭微生物载体层的外侧面设有由通透性良好的防护表层7-3。
多台转轮式生物法VOCs气体净化装置相串联并与空调机组、空调机组的管路系统联通形成VOCs气体净化系统，其中各印刷车间22外循环出风管19、内循环出风管20均与转轮式生物法VOCs气体净化装置的进气管1联通，总回风管21的一端至少与一个排气管13联通，其另一端与空调机组24的进风口联通，各印刷车间的支回风管25的一端与总回风管21联通，另一端与各印刷车间22的空调机 组24的进风口联通。
本发明采用转轮式生物载体结构，在相对狭小的空间内，高密度集成了活性炭微生物载体层，使得有效微生物承载量大幅提升，并采用多台转轮式生物法VOCs气体净化装置相串联并与空调机组、空调机组的管路系统联通形成VOCs气体净化系统，使得印刷车间的VOCs气体可以达到充分降解，达到国标排放标准，适于大面积、浓度产生VOCs气体场所使用，尤其适于包装印刷行业消除乙醇、异丙醇、正丁醇、醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、环己酮、丙酮、甲乙酮等有机废气之用。
附图说明
图1是本发明结构原理剖视图；
图2是生物滤板叶片结构示意图；
图3是生物滤板叶片内箍筒主视结构示意图；
图4是印刷车间的生物法VOCs气体净化系统框图。
图中：1—进气管，2—单向阀，3—回气管，4—喷淋棒，5—生物反应罐体，6—生物滤板叶片外箍环架，7—生物滤板叶片，7-1—上活性炭微生物载体层，7-2—下活性炭微生物载体层，7-3—防护表层，8—生物滤板叶片内箍筒，8-1—叶片插槽，8-2—喷淋给水管，9—轮轴，10—VOCs气体传感器，11—排气口，12—电动阀，13—排风管，14—温湿度传感器，15—储液池，16—基座，17—进气口，18—高排气筒，19—外循环出风管，19-1—外循环废气出口，20-1内循环—废气出口，20—内循环出风管，21—支回风管，22—印刷车间，23— 空调机组送风管，24—空调机组，25—总回风管。
具体实施方式
如图1所示。所述用于包装印刷行业的转轮式生物法VOCs气体净化装置，包括一个生物反应罐体，VOCs气体进气口，排气口，喷淋装置，生物载体结构，用于抽、排气体的气泵，用于喷淋的水泵，以及一个储液池。所述生物载体结构是一种由生物滤板叶片7、生物滤板叶片外箍环架6、生物滤板叶片内箍筒8构成的随轮轴9旋转的转轮式生物载体结构；单个生物滤板叶片的内端插装在生物滤板叶片内箍筒8的叶片插槽8-1内，外端安装在生物滤板叶片外箍环架6的环架上，多片单个生物滤板叶片呈叶轮状环绕安装在生物滤板叶片内箍筒8上；生物滤板叶片内箍筒8通过销钉安装在轮轴9上，轮轴9的两端通过轴承座安装在筒状生物反应罐体5的两侧壁面上。生物滤板叶片7采用的是拆卸的形式，这样比较利于清洗与更换活性炭微生物载体，而且采用了轮转式生物载体结构相较于平面布置的生物滤池结构，其生物载体的有效容量成倍提升。
为了提高净化效果，采用了回气管结构。进气口17开在生物反应罐体的筒体壁面的一侧，排气口11开在另一侧，在进气口与排气口之间设有回气管3；进气管1、回气管3生物反应罐、排气管13彼此联通；在回气管3与进气管1联通的管壁处设有单向阀2；在排气管13与回气管3联通的管壁处设有电动阀12。在生物反应罐体5内壁设有VOCs气体传感器10与温湿度传感器14，VOCs气体传感器10可以采用实时采样和离线气象色谱分析采样形式获得VOCs气体 浓度值，当排气不达标时，废气通过回气管3回流到罐体内进一步净化，单向阀2用于阻止废气未经净化回流。电动阀12在排气达标时开启，未达标时关闭。
在所述转轮式生物载体结构中，两生物滤板叶片7之间设有一喷淋棒4，喷淋棒4的根部设于生物滤板叶片内箍筒8上，由给水泵及连接管路供水；储液池15设在生物反应罐体5底部，用于才承接喷淋余水，循环使用。
如图2示。生物滤板叶片7为矩形夹片，中间一层为内衬板7-2，外层分别为上活性炭微生物载体层7-1、下活性炭微生物载体层7-2，活性炭微生物载体层的外侧面设有由通透性良好的防护表层7-3。活性炭微生物载体层中承载了用于降解VOCs气体的微生物菌体，在罐体内营造适于微生物菌体生存的温湿度，能有效提高降解率。
图3揭示了用于安装生物滤板叶片内箍筒8的具体结构。
如图4示。多台转轮式生物法VOCs气体净化装置相串联并与空调机组、空调机组的管路系统联通形成VOCs气体净化系统，其中各印刷车间22外循环出风管19、内循环出风管20的出口均与转轮式生物法VOCs气体净化装置的进气管1联通，其另一端均与印刷车间22的废气出口19-1、20-1联通。
总回风管21的一端至少与一个排气管13联通，其另一端与空调机组24的进风口联通，各印刷车间的支回风管21的一端与总回风管25联通，另一端与各印刷车间22的空调机组24的进风口联通。内循环出风管20与进气管1联通可以将部分室内风送入转轮式生物法 VOCs气体净化装置，净化后洁净空气通过总回风管25及支回风管21送入空调机组24的进风口，制冷或制热后回送到印刷车间22，如此可以节约能源。另一部分通过外循环出风管19来的废气，在转轮式生物法VOCs气体净化装置中净化达标后直接通过高排气筒18排入大气中，高排气筒18至少15米高。新风、内循环风的安排比例及对温湿度传感器14、VOCs气体传感器10信号或是离线的气象色谱检测分析信息或是电动阀的开闭均可通过一台PLC可编程控制器实施控制。

Claims (4)

1.一种印刷车间的生物法VOCs气体净化系统，包括空调机组、空调机组的管路系统，以及一个由生物反应罐体，VOCs气体进气口，排气口，喷淋装置，生物载体结构，用于抽、排气体的气泵，用于喷淋的水泵，以及一个储液池构成的转轮式生物法VOCs气体净化装置，其特征在于：所述多台转轮式生物法VOCs气体净化装置相串联并与空调机组、空调机组的管路系统联通形成VOCs气体净化系统；其中各印刷车间(22)外循环出风管(19)、内循环出风管(20)的出口均与转轮式生物法VOCs气体净化装置的进气管(1)联通，其另一端均与印刷车间(22)的废气出口(19-1、20-1)联通；总回风管(21)的一端至少与一个排气管(13)联通，其另一端与空调机组(24)的进风口联通，各印刷车间的支回风管(21)的一端与总回风管(25)联通，另一端与各印刷车间(22)的空调机组(24)的进风口联通；
所述转轮式生物法VOCs气体净化装置的生物载体结构是一种由生物滤板叶片(7)、生物滤板叶片外箍环架(6)、生物滤板叶片内箍筒(8)构成的随轮轴(9)旋转的转轮式生物载体结构；单个生物滤板叶片的内端插装在生物滤板叶片内箍筒(8)的叶片插槽(8-1)内，外端安装在生物滤板叶片外箍环架(6)的环架上，多片单个生物滤板叶片呈叶轮状环绕安装在生物滤板叶片内箍筒(8)上；生物滤板叶片内箍筒8通过销钉安装在轮轴(9)上，轮轴(9)的两端通过轴承座安装在筒状生物反应罐体5的两侧壁面上。
2.如权利要求1所述的印刷车间的生物法VOCs气体净化系统，其特征在于：所述转轮式生物法VOCs气体净化装置的进气口(17)开在生物反应罐体的筒体壁面的一侧，排气口(11)开在另一侧，在进气口与排气口之间设有回气管(3)；进气管(1)、回气管(3)生物反应罐、排气管(13)彼此联通；在回气管(3)与进气管(1)联通的管壁处设有单向阀(2)；在排气管(13)与回气管(3)联通的管壁处设有电动阀(12)。
3.如权利要求1所述的印刷车间的生物法VOCs气体净化系统，其特征在于：在所述转轮式生物法VOCs气体净化装置的转轮式生物载体结构中，两生物滤板叶片(7)之间设有一喷淋棒(4)，喷淋棒(4)的根部设于生物滤板叶片内箍筒(8)上，由给水泵及连接管路供水；储液池(15)设在生物反应罐体5底部，用于才承接喷淋余水，循环使用。
4.如权利要求1所述的印刷车间的生物法VOCs气体净化系统，其特征在于：所述转轮式生物法VOCs气体净化装置的生物滤板叶片(7)为矩形夹片，中间一层为内衬板(7-2)，外层分别为上活性炭微生物载体层(7-1)、下活性炭微生物载体层(7-2)，活性炭微生物载体层的外侧面设有由通透性良好的防护表层(7-3)。
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