CN105749737A - 一种组合式工业废气净化装置及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式工业废气净化装置及其工艺，本发明中的工业废气净化装置主要由微纳米气泡净化模块、生物过滤模块、高能离子净化模块以及排风机、风管、排气筒、风帽等组成。在本发明中，工业废气经收集后进入微纳米气泡净化模块，利用微纳米气泡对废气进行降温、除尘、加湿和初步净化；经微纳米气泡净化模块初步净化后的废气进入生物过滤模块，通过微生物的生物降解作用将废气进一步净化；未能净化的废气进入高能离子净化模块，利用高能离子管产生羟基自由基等活性离子，将废气分子氧化分解成无毒无害的物质，最终达标排放。本发明废气治理工艺过程简单、适用范围广、净化效率高，可广泛适用于工业废气净化。

Description

一种组合式工业废气净化装置及其工艺

技术领域

本发明涉及工业废气净化领域，具体是一种组合式工业废气净化装置及其工艺。

背景技术

随着经济的快速发展，环境污染也日益严峻，严重影响甚至威胁人们的身心健康。近几年，大面积雾霾天气的出现让大众愈加关注废气的治理，也从国家层面开始重视废气治理，同时也涌现了很多废气治理技术，常见的有化学吸收法、吸附法、催化燃烧法、高能离子法和生物法等。针对浓度较高且废气排放要求较高的场合，利用单一的治理技术往往难以达到要求，此时组合技术受到广泛关注。

常见的废气组合治理技术有：喷淋吸收-等离子净化、吸附-催化燃烧、吸附-冷凝、吸附-吸收等，其中，喷淋吸收-等离子净化技术治理效率有限，主要针对废气浓度不高的场合；吸附-催化燃烧技术需设置单独的预处理装置，且预处理效果对后续废气治理影响较大，运行成本及能耗高；而吸附-冷凝技术主要针对具有回收利用价值的废气进行吸附浓缩后再回收利用，冷凝过程能耗较高，冷凝液需二次分离，且尾气需二次处理。

发明内容

本发明针对上述现有工业废气治理存在的技术缺陷，提供一种组合式工业废气净化装置及其工艺，装置结构灵活紧凑，工艺过程简单，适用范围广、净化效率高。

本发明采用如下技术方案实现：

一种组合式工业废气净化装置，包括通过风管依次串联的微纳米气泡净化模块、生物过滤模块和高能离子净化模块；所述装置的进风口连通微纳米气泡净化模块的入口，高能离子净化模块的出口连接排风机。

进一步的，所述微纳米气泡净化模块采用微纳米气泡净化器，包括竖直设置的反应槽，所述反应槽内由下至上依次设置储水箱、微纳米气泡发生器和风机，微纳米气泡净化入口位于储水箱上，出口位于反应槽顶部。

进一步的，所述生物过滤模块采用生物过滤箱体，所述生物过滤箱体内部通道设置生物填料，所述生物过滤入口设置在生物填料下方箱体上，所述生物过滤出口设置在生物填料上方箱体上。

进一步的，所述生物填料采用多微孔生物陶粒，并在生物过滤箱体顶部设置喷淋部件，所述喷淋部件通过水管和喷淋水泵连接生物过滤箱体底部盛装的喷淋液，形成循环喷淋系统。

进一步的，所述生物过滤入口斜向下倾斜，避免喷淋液倒流进入风管。

进一步的，所述高能离子净化模块采用高能离子净化器，包括高能离子净化箱体，所述高能离子净化箱体两侧分别设置高能离子净化入口和高能离子净化出口，在高能离子净化入口和高能离子净化出口之间的通道内设置外接电源件的高能离子管。

进一步的，所述排风机的出口连接排风筒，所述排风筒的出风口设置风帽。

在本发明中，所述生物过滤模块出口设有废气浓度检测仪，所述废气浓度检测仪与高能离子净化模块通过信号连接，控制高能离子净化模块的开启和关停。

本发明还公开了上述组合式工业废气净化装置的废气净化工艺，包括如下步骤：

步骤(1)、工业废气经收集后进入微纳米气泡净化模块，微纳米气泡净化模块采用微气泡对废气进行降温、除尘和初步净化，产生的微气泡直径在一百纳米和五十微米之间；

步骤(2)、经微纳米气泡净化模块净化后的工业废气进入生物过滤模块，通过微生物去除易生化降解的废气成分；

步骤(3)、将未能有效降解的废气成分送入高能离子净化模块，高能离子净化模块利用高压电源激发水分子产生大量羟基自由基的活性基团，将废气降解为二氧化碳和水等无毒无害的物质；

步骤(4)、经净化后的废气达标排放。

进一步的，所述步骤(2)后的废气通过废气浓度检测仪进行浓度监测，并与设定的标准浓度值进行对比；

如果经过步骤(2)处理后的工业废气浓度值不小于标准浓度值，启动步骤(3)中的高能离子净化模块；

如果经过步骤(2)处理后的工业废气浓度值小于标准浓度值，则不启动步骤(3)中的高能离子净化模块，废气直接通过高能离子净化箱体，对废气直接进行步骤(4)的排放。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明属于“1+1+1”组合式净化装置，灵活度高，结构紧凑，操作弹性大，通过在生物过滤模块出口设置废气浓度检测仪，还能够根据检测结果的达标情况考虑是否打开后续高能离子净化器，最大程度节能降耗。

2)本发明中的微纳米气泡净化器的使用可以对高温工业废气进行降温，同时进行除尘、加湿以及初步净化。

3)本发明通过前端微纳米气泡净化器对废气进行初步净化，既能充分降低废气的浓度，又能极大地降低后端生物过滤装置的加湿频率，从而减小能耗。

4)本发明中的生物过滤模块的进风口设置成倾斜状，有效防止喷淋液倒流进入风管。

5)本发明中的高能离子净化器主要利用羟基自由基等活化基团的氧化作用，净化效率高，且高能离子管采用耐腐蚀电极材质，使用寿命长。

6)本发明的工艺针对工业废气成分复杂、浓度波动较大的特点，采用微纳米气泡净化器、生物过滤装置和高能离子净化器，对工业废气进行分段处理净化，废气净化效率高。

由上所述，本发明采用上述组合式工业废气净化装置及其工艺可彻底净化工业废气，有效保护环境，维护人们的身心健康。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的组合式工业废气净化装置整体连接示意图。

图2为实施例中的微纳米气泡净化模块示意图。

图3为实施例中的生物过滤模块示意图。

图4为实施例中的高能离子净化模块示意图。

图5为实施例中的组合式工业废气净化装置的工艺线路图。

图中标号：

1、进风口，2、微纳米气泡净化模块，3、风管，4、生物过滤模块，5、高能离子净化模块，6、排风机，7、排风筒，8、风帽；

21、储水箱，22、微纳米气泡净化入口，23微纳米气泡发生器，24、反应槽，25、轴流风机；

41、生物过滤入口，42、透气支撑板，43、生物填料，44、生物过滤箱体，45、螺旋喷头，46、生物过滤出口，47、水管，48、喷淋水泵，49、喷淋液；

51、高能离子净化入口，52、高能离子净化箱体，53、过滤网，54、电源件，55、高能离子管，56、检修门，57、高能离子净化出口。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的组合式工业废气净化装置包括进风口1、微纳米气泡净化模块2、风管3、生物过滤模块4、高能离子净化模块5、排风机6、排风筒7和风帽8，其中微纳米气泡净化模块2、生物过滤模块3、高能离子净化模块5之间通过风管3串联，装置的进风口1连通微纳米气泡净化模块2的入口，高能离子净化模块5的出口连接排风机6的入口，排风机6的出口端连接排风筒7，在排风筒的排放端设置风帽8。

工业废气经收集后进入微纳米气泡净化模块，对废气进行降温、除尘、加湿和初步净化。经微纳米气泡净化后的工业废气进入生物过滤模块，利用微生物将废气中易生化降解的成分进行降解净化。经生物过滤模块净化后的工业废气进入高能离子净化模块，利用高能离子管产生的羟基自由基等活性基团进行进一步废气净化。

以下结合图2、图3和图4分别对微纳米气泡净化模块2、生物过滤模块4、高能离子净化模块5进行具体说明。

如图2所示，微纳米气泡净化模块2采用微纳米气泡净化器，主要由储水箱21、微纳米气泡净化入口22、微纳米气泡发生器23、反应槽24以及轴流风机25组成，竖直设置的反应槽24内由下至上依次设置储水箱21、微纳米气泡发生器23和轴流风机25，微纳米气泡净化入口22位于储水箱21上，微纳米气泡净化出口位于反应槽24的顶部，轴流风机25位于反应槽上部，将经过初步净化后的废气送出微纳米气泡净化器。

如图3所示，生物过滤模块4主要由生物过滤入口41、透气支撑板42、生物填料43、生物过滤箱体44以及喷淋系统组成，生物填料43通过透气支撑板42设置在生物过滤箱体内部通道，生物填料采用多孔微生物陶粒，陶粒直径约为25～30mm，其上培养有经过驯化后的优势生物菌种。生物过滤入口41设置在生物填料下方箱体上，生物过滤出口46设置在生物填料上方箱体上。其中喷淋系统包括螺旋喷头45、水管47、喷淋水泵48和喷淋液49构成。生物填料43采用多微孔生物陶粒，并在生物过滤箱体顶部设置螺旋喷头45，螺旋喷头45通过水管47和喷淋水泵48连接生物过滤箱体底部盛装的喷淋液49，形成循环喷淋系统，对应的，生物过滤入口41斜向下倾斜进入生物过滤箱体，避免喷淋液飞溅倒流进入连接的风管。

如图4所示，高能离子净化模块5采用高能离子净化器，由高能离子净化入口51、高能离子净化箱体52、过滤网53、电源件54、高能离子管55、检修门56以及高能离子净化出口57组成，高能离子净化箱体52两侧分别设置高能离子净化入口51和高能离子净化出口57，在高能离子净化入口51和高能离子净化出口57之间的通道内设置外接电源件54的高能离子管55，高能离子管采用耐腐蚀电极材质。电源柜设置在箱体顶部，并在高能离子净化箱体上设置检修门56。

具体的，工业废气从微纳米气泡净化入口22进入微纳米气泡净化模块2，微纳米气泡发生器23利用储水箱21里的水产生大量的微纳米气泡，这些气泡在反应槽24内将废气净化，经净化后的气体由轴流风机25经风管3送入生物过滤模块4。废气从生物过滤入口41进入生物过滤箱体44，经透气支撑板42上的生物填料43附着的微生物菌种将易生化降解的废气进行净化，期间，利用喷淋水泵48将喷淋液49经螺旋喷头45喷下，对废气进行间歇加湿，以调整生物过滤箱体内达到适宜的湿度。从生物过滤箱体出来的废气由高能离子净化入口51进入高能离子净化模块5，高能离子管55在高压电源54的作用下利用前端净化模块带来的水分等产生大量羟基自由基等活性基团，将废气进一步净化，最终经排气筒7达标排放。

进一步的，在生物过滤模块4的生物过滤出口设有废气浓度检测仪9，废气浓度检测仪与高能离子净化模块通过信号连接，控制高能离子净化模块的开启和关停，根据生物过滤后的废气浓度检测结果的达标情况考虑是否打开后续高能离子净化器。

本实施例的具体工艺流程如下：

步骤1、工业废气经收集后进入微纳米气泡净化模块，微纳米气泡净化模块采用微气泡对废气进行降温、除尘和初步净化，产生的微气泡直径在一百纳米和五十微米之间；

步骤2、经微纳米气泡净化模块净化后的工业废气进入生物过滤模块，通过多微孔生物陶粒上的微生物去除易生化降解的废气成分，同时进行间歇式喷淋加湿；

步骤3、将未能有效降解的废气成分送入高能离子净化模块，高能离子净化模块利用高压电源激发水分子产生大量羟基自由基的活性基团，将废气降解为二氧化碳和水等无毒无害的物质；

步骤4、经净化后的废气达标排放。

其中，步骤2后的废气通过废气浓度检测仪进行浓度监测，并与设定的标准浓度值A进行对比；

如果经过步骤2处理后的工业废气浓度值不小于标准浓度值A，启动步骤3中的高能离子净化模块；

如果经过步骤2处理后的工业废气浓度值小于标准浓度值A，则不启动步骤3中的高能离子净化模块，废气可采用直接通过高能离子净化箱体的方式，或者另外设置风管对废气直接进行步骤4的排放。

以上仅为本发明具体实施案例说明，不能以此限定本发明的权利保护范围。凡根据本发明申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种组合式工业废气净化装置，其特征在于：包括通过风管依次串联的微纳米气泡净化模块、生物过滤模块和高能离子净化模块；所述装置的进风口连通微纳米气泡净化模块的入口，高能离子净化模块的出口连接排风机。

2.根据权利要求1所述的一种组合式工业废气净化装置，所述微纳米气泡净化模块采用微纳米气泡净化器，包括竖直设置的反应槽，所述反应槽内由下至上依次设置储水箱、微纳米气泡发生器和风机，微纳米气泡净化入口位于储水箱上，出口位于反应槽顶部。

3.根据权利要求1所述的一种组合式工业废气净化装置，所述生物过滤模块采用生物过滤箱体，所述生物过滤箱体内部通道设置生物填料，所述生物过滤入口设置在生物填料下方箱体上，所述生物过滤出口设置在生物填料上方箱体上。

4.根据权利要求3所述的一种组合式工业废气净化装置，所述生物填料采用多微孔生物陶粒，并在生物过滤箱体顶部设置喷淋部件，所述喷淋部件通过水管和喷淋水泵连接生物过滤箱体底部盛装的喷淋液，形成循环喷淋系统。

5.根据权利要求4所述的一种组合式工业废气净化装置，所述生物过滤入口斜向下倾斜，避免喷淋液倒流进入风管。

6.根据权利要求1所述的一种组合式工业废气净化装置，所述高能离子净化模块采用高能离子净化器，包括高能离子净化箱体，所述高能离子净化箱体两侧分别设置高能离子净化入口和高能离子净化出口，在高能离子净化入口和高能离子净化出口之间的通道内设置外接电源件的高能离子管。

7.根据权利要求1所述的一种组合式工业废气净化装置，所述排风机的出口连接排风筒，所述排风筒的出风口设置风帽。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种组合式工业废气净化装置，所述生物过滤模块出口设有废气浓度检测仪，所述废气浓度检测仪与高能离子净化模块通过信号连接，控制高能离子净化模块的开启和关停。

9.一种利用权利要求8中的组合式工业废气净化装置的废气净化工艺，其特征在于包括如下步骤：

步骤(1)、工业废气经收集后进入微纳米气泡净化模块，微纳米气泡净化模块采用微气泡对废气进行降温、除尘和初步净化，产生的微气泡直径在一百纳米和五十微米之间；

步骤(2)、经微纳米气泡净化模块净化后的工业废气进入生物过滤模块，通过微生物去除易生化降解的废气成分；

步骤(3)、将未能有效降解的废气成分送入高能离子净化模块，高能离子净化模块利用高压电源激发水分子产生大量羟基自由基的活性基团，将废气降解为二氧化碳和水等无毒无害的物质；

步骤(4)、经净化后的废气达标排放。

10.根据权利要求9所述的一种组合式工业废气净化工艺，所述步骤(2)后的废气通过废气浓度检测仪进行浓度监测，并与设定的标准浓度值进行对比；

如果经过步骤(2)处理后的工业废气浓度值不小于标准浓度值，启动步骤(3)中的高能离子净化模块；

如果经过步骤(2)处理后的工业废气浓度值小于标准浓度值，则不启动步骤(3)中的高能离子净化模块，对废气直接进行步骤(4)的排放。