CN105944529A - 一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种微波催化‑生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。本发明通过微波催化反应装置初步净化处理降解VOCs，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的有害中间产物，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生。

Description

一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备。
背景技术
VOCs是指含有挥发性有机物的废气，目前，用于处理挥发性有机物废气VOCs的技术较多，VOCs减排技术常用的方法有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、脉冲电晕法、光催化氧化法、等离子体净化法、燃烧法、生物法和催化氧化。前四者均属于物理方法，运行费用高，较易产生二次污染。脉冲电晕法、光催化氧化法和等离子体净化法虽然对VOCs的处理效率好，但处理量较小，对电源要求高，同时也会产生二次污染。燃烧法处理过程简单、见效快，但是燃烧产物往往需要二次处理，也不易处理含硫、氮等元素化合物，并且需要加入辅助燃料，处理成本高。催化氧化法是借助催化剂和加热装置，使VOCs废气在较低温度氧化分解为无害的CO2和H2O，达到净化废气的目的。微波是一种电磁波，电磁波包括电场和磁场，电场使带电粒子开始运动而具有动力，由于带电粒子的运动从而使极化粒子进一步极化，带电粒子的运动方向快速变化，从而发生相互碰撞摩擦使其自身温度升高。这就是微波加热的基本原理。与传统的加热方式相比，微波加热具有加热时间非常短、热能利用率高、加热温度均匀 、设备易于控制、选择性加热和对环境温度影响小的优势。除加热作用外，微波还能诱导催化反应的发生。许多有机化合物都不直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱导化学反应的发生。其催化原理是，当微波辐射聚焦到催化剂床表面上时，由于微波能与催化剂（如铜锰氧化物）表面金属点位的强烈相互作用，微波能被迅速转变成热能，从而使这些表面点位有选择性地被很快加热至很高温度。这些“热点”的温度比催化剂的平均温度高许多，当反应物分子与这些活性点接触时即可发生化学反应。虽然微波催化得到了广泛研究，但就其对VOCs的净化还存在争议。微波催化降解VOCs的过程中会产生醛、酮、酸和酯等中间产物，造成二次污染。
传统有机废气处理技术在实际工程应用中均显示出若干亟待解决的难题，在新形势下，需要着眼于技术的改良创新，寻求满足环保要求的新工艺，推动有机废气治理技术的发展。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，该组合设备通过微波催化反应装置初步净化处理降解VOCs，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的有害中间产物，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。本发明通过微波催化反应装置初步净化处理，将VOCs降解为易于生化降解的小分子有机酸类，实现了微波催化与生化降解的强强联合，优势互补，有效地降低了后续生化反应器的净化处理压力，提高了本发明净化处理VOCs的净化效率，净化效率高，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的小分子有机酸类，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生。
其中，所述微波催化反应装置还包括谐振腔，谐振腔的圆形截面大小由中部向两端逐渐缩小。谐振腔这样的结构设计，能够有效地将位于谐振腔两端的微波反弹到谐振腔的中部，提高微波发射器加热催化剂层的效率。
其中，所述催化剂层位于谐振腔的中部，所述微波发射器装设于谐振腔，微波发射器包括至少一根连续波磁控管，连续波磁控管的输出端伸入谐振腔内。使用连续波磁控管，加热效率高。
其中，所述催化剂层采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯组成的混合物；所述金属氧化物包含钴、铜、铁、镍、铈、锰和镧的氧化物中的至少一种。
其中，所述催化剂层采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:1-3:2-5组成的混合物；所述金属氧化物为钴、铜、铁、镍的氧化物以质量比1:2-3:2-5:1组成的混合物。采用这样的材料作为催化剂层材料，催化氧化降解VOCs的效果好，催化氧化效率高。
其中，所述催化剂层采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:1-3:2-5组成的混合物；所述金属氧化物为铜、铈、锰、镧的氧化物以质量比3-5:1:2-3:1组成的混合物。采用这样的材料作为催化剂层材料，催化氧化降解VOCs的效果好，催化氧化效率高。
其中，所述微波发射器电连接有温控仪。使用温控仪控制微波发射器的加热功率大小，从而有效地控制催化剂层的温度，控制及时有效。
其中，所述催化排气口与生化进气口之间设有余热回收装置，所述催化进气口连接有氧化剂添加装置。通过余热回收装置回收从催化排气口流出的气体的余热，环保节能；在实际使用过程中，本发明可以根据待处理VOCs所含杂质的种类和浓度差异选择加不加入氧化剂以及加入的氧化剂的种类，使得本发明可以适用各种浓度以及各种杂质种类的VOCs的净化处理，适用面广。
其中，所述氧化剂添加装置所添加的氧化剂均以气雾的形式添加，添加的氧化剂为臭氧、双氧水和氧气以摩尔比2:1-2:3-5组成的混合气雾。在处理较高浓度的VOCs时，通过氧化剂添加装置向催化进气口添加氧化剂，VOCs在接收微波净化处理前先与气雾状的氧化剂混合，对VOCs进行初步氧化处理，有效地降低了VOCs中的有机杂质浓度，有效地减轻了微波催化反应装置和生化反应器的净化压力，提高了本发明的净化效率。
其中，所述生物净化机构包括设置于生化反应器下部的生物洗提池、设置于生物洗提池上方的生物滴滤层、以及设置于生物滴滤层上方的生物过滤层，所述生化排气口位于生物过滤层的上方，所述生化进气口设置于生物洗提池和生物滴滤层之间。本发明通过生物洗提池、生物滴滤层和生物过滤层对小分子有机酸类进行三重净化处理，净化率高，净化彻底，无二次污染。
其中，所述生物洗提池设有由颗粒状或块状的第一附着填料填充而成的第一生物附着层，第一附着填料的表面附着有洗提菌层。本发明通过洗提菌层吸收净化处理小分子有机酸类，净化效果好，可持续好。
其中，所述第一附着填料为具有远红外辐射或/和磁性的颗粒状、块状或多面空心球状的填料和天然矿物组成的混合物。具体地，第一附着填料为火山岩球和天然矿物组成的混合物。火山岩球的比表面积大，便于洗提菌层的附着和生长。
其中，所述洗提菌层为恶臭假单胞菌、芽孢杆菌和葡萄球菌以菌落密度比2:2-3:2-4组成的混合菌落层。本发明采用这样的混合菌落层作为洗提菌层，生化净化处理VOCs的净化效果好，处理效率高，且采用这样的菌种以及菌落密度搭配，各菌种优势互补，混合菌落层成长的速度快，有效地保证了洗提菌层净化处理VOCs的高效持续进行。
其中，所述生物滴滤层由颗粒状或块状的第二附着填料填充而成，第二附着填料的表面附着有滴滤菌层。本发明通过滴滤菌层吸收二次净化处理小分子有机酸类，净化效果好，可持续好。
其中，所述第二附着填料为具有远红外辐射或/和磁性的颗粒状、块状或多面空心球状的填料，或者为火山岩球。具体地，所述第二附着填料为火山岩球。火山岩球的比表面积大，便于滴滤菌层的附着和生长。
其中，所述滴滤菌层为革菌属、木霉属和拟青霉属以菌落密度比1：1-3：2-4组成的混合菌落层。本发明采用这样的混合菌落层作为滴滤菌层，生化净化处理VOCs的净化效果好，处理效率高，且采用这样的菌种以及菌落密度搭配，各菌种优势互补，混合菌落层成长的速度快，有效地保证了滴滤菌层净化处理VOCs的高效持续进行。
其中，所述生物过滤层由颗粒状或块状的第三附着填料填充而成，第三附着填料的表面附着有过滤菌层。本发明通过过滤菌层吸收三次净化处理小分子有机酸类，净化效果好，可持续好。
其中，所述第三附着填料为负载有石墨烯且具有远红外辐射或/和磁性的亲水海绵或其他亲水填料。具体地，所述第三附着填料为负载有石墨烯的树皮或负载有石墨烯且具有远红外辐射和磁性的亲水海绵。采用这样的亲水性材质作为本发明的第三附着填料，与生物滴滤层配合，过滤效果好，且便于过滤菌层的附着生长。
其中，所述过滤菌层为拟青霉属、毛霉属栓菌属和伯克氏菌属以菌落密度比1：1-2:2-3组成的混合菌落层。本发明采用这样的混合菌落层作为过滤菌层，生化净化处理VOCs的净化效果好，处理效率高，且采用这样的菌种以及菌落密度搭配，各菌种优势互补，混合菌落层成长的速度快，有效地保证了过滤菌层净化处理VOCs的高效持续进行。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在0.1-5s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在5-30s，生化反应器内的气流流速为0.1-0.5m/s。VOCs在微波催化反应装置、生化反应器内的停留时间、以及气流流速与本发明的VOCs的净化速度和净化率息息相关，VOCs在微波催化反应装置和生化反应器内的停留时间、以及VOCs在生化反应器内的气流流速控制合理，净化率高，净化速度快。
其中，所述生物洗提池的水位高度为0.5-1.5m，所述第一生物附着层的厚度为0.1-1m；所述生物滴滤层的厚度以VOCs通过生物滴滤层的耗时为3-15s为准；所述生物过滤层的厚度以VOCs通过生物过滤层的耗时为3-15s为准。本发明的生物洗提池的水位高度设计合理，高度过大则生物洗提池的底部容易出现缺氧现象，不利于洗提菌层的生长和净化处理VOCs的进行；VOCs在生物滴滤层和生物过滤层内的停留时间控制合理，停留时间过短则净化率降低，停留时间过长则净化效率低。
其中，所述生物洗提池的上方设置有洗提喷头，所述生物滴滤层的上方设置有滴滤喷头，洗提喷头与生物洗提池之间连接有水泵，滴滤喷头与水泵的出水口连接，滴滤喷头与水泵之间设置有流量计。
其中，所述洗提喷头和滴滤喷头的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池和生物滴滤层的表面为准，具体地，所述洗提喷头和滴滤喷头均采用60-120°喷头，洗提喷头和滴滤喷头的喷淋液气比为0.1-3L/m3。
本发明通过洗提喷头将刚刚进入生化反应器内的小分子有机酸类中的颗粒状杂质冲刷到生物洗提池内，再通过生物洗提池内的洗提菌层吸收净化处理颗粒状杂质，滴滤喷头将经过生物洗提池处理的小分子有机酸类气体中的微小含量的颗粒状杂质冲刷到生物滴滤层内，经滴滤菌层除去，洗提菌层和滴滤菌层配合处理小分子有机酸类，净化效率高，净化彻底；同时本发明可以根据实际情况的需要通过流量计调整滴滤喷头的水流量大小，选择最适合滴滤菌层的微生物生长的水流量大小。
在本发明的实际使用过程中，启动微波发射器，VOCs经催化进气口进入微波催化反应装置内并与催化剂层接触，在催化剂的作用下降解为易于生化降解的小分子有机酸类，小分子有机酸类经催化排气口离开微波催化反应装置进入生化反应器内经生物净化机构生化降解为无污染气体。
本发明的有益效果在于：本发明通过微波催化反应装置初步净化处理，将VOCs降解为易于生化降解的小分子有机酸类，实现了微波催化与生化降解的强强联合，优势互补，有效地降低了后续生化反应器的净化处理压力，提高了本发明净化处理VOCs的净化效率，净化效率高，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的小分子有机酸类，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生，适用于中高浓度情况下的有机废气处理，且本发明的占地少、系统稳定性好，投资运行费用低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记为：1—催化剂层、2—微波发射器、3—催化进气口、4—催化排气口、5—生化进气口、6—生化排气口、7—谐振腔、8—温控仪、9—余热回收装置、10—氧化剂添加装置、11—生物洗提池、12—生物滴滤层、13—生物过滤层、14—洗提喷头、15—滴滤喷头、16—水泵、17—流量计。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
见图1，一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层1、用于加热催化剂层1的微波发射器2、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口3和供废气流出的催化排气口4，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口4连接的生化进气口5以及供气体流出的生化排气口6。
其中，所述微波催化反应装置还包括谐振腔7，谐振腔7的圆形截面大小由中部向两端逐渐缩小。
其中，所述催化剂层1位于谐振腔7的中部，所述微波发射器2装设于谐振腔7，微波发射器2包括至少一根连续波磁控管，连续波磁控管的输出端伸入谐振腔7内。
其中，所述催化剂层1采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯组成的混合物；所述金属氧化物包含钴、铜、铁、镍、铈、锰和镧的氧化物中的一种。
其中，所述微波发射器2电连接有温控仪8。
其中，所述催化排气口4与生化进气口5之间设有余热回收装置9，所述催化进气口3连接有氧化剂添加装置10。
其中，所述氧化剂添加装置10所添加的氧化剂均以气雾的形式添加，添加的氧化剂为臭氧、双氧水和氧气以摩尔比2:1:3组成的混合气雾。
其中，所述生物净化机构包括设置于生化反应器下部的生物洗提池11、设置于生物洗提池11上方的生物滴滤层12、以及设置于生物滴滤层12上方的生物过滤层13，所述生化排气口6位于生物过滤层13的上方，所述生化进气口5设置于生物洗提池11和生物滴滤层12之间。
其中，所述生物洗提池11设有由颗粒状或块状的第一附着填料填充而成的第一生物附着层，第一附着填料的表面附着有洗提菌层。
其中，第一附着填料为火山岩球和天然矿物组成的混合物。
其中，所述洗提菌层为恶臭假单胞菌、芽孢杆菌和葡萄球菌以菌落密度比2:2:2组成的混合菌落层。
其中，所述生物滴滤层12由颗粒状或块状的第二附着填料填充而成，第二附着填料的表面附着有滴滤菌层。
其中，所述第二附着填料为火山岩球。
其中，所述滴滤菌层为革菌属、木霉属和拟青霉属以菌落密度比1：1：2组成的混合菌落层。
其中，所述生物过滤层13由颗粒状或块状的第三附着填料填充而成，第三附着填料的表面附着有过滤菌层。
其中，所述第三附着填料为负载有石墨烯的树皮。
其中，所述过滤菌层为拟青霉属、毛霉属栓菌属和伯克氏菌属以菌落密度比1：1:2组成的混合菌落层。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在0.1s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在5s，生化反应器内的气流流速为0.1m/s。
其中，所述生物洗提池11的水位高度为0.5m，所述第一生物附着层的厚度为0.1m；所述生物滴滤层12的厚度以VOCs通过生物滴滤层12的耗时为3s为准；所述生物过滤层13的厚度以VOCs通过生物过滤层13的耗时为3s为准。
其中，所述生物洗提池11的上方设置有洗提喷头14，所述生物滴滤层12的上方设置有滴滤喷头15，洗提喷头14与生物洗提池11之间连接有水泵16，滴滤喷头15与水泵16的出水口连接，滴滤喷头15与水泵16之间设置有流量计17。
其中，所述洗提喷头14和滴滤喷头15的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池11和生物滴滤层12的表面为准，具体地，所述洗提喷头14和滴滤喷头15均采用60-120°喷头，洗提喷头14和滴滤喷头15的喷淋液气比为0.1L/m3。
实施例2
见图1，本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述催化剂层1采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:1:2组成的混合物；所述金属氧化物为钴、铜、铁、镍的氧化物以质量比1:2:2:1组成的混合物。
其中，本实施例的氧化剂添加装置10未添加氧化剂。
其中，所述洗提菌层为恶臭假单胞菌、芽孢杆菌和葡萄球菌以菌落密度比2:2.5:3组成的混合菌落层。
其中，所述滴滤菌层为革菌属、木霉属和拟青霉属以菌落密度比1：2：3组成的混合菌落层。
其中，所述第三附着填料为负载有石墨烯且具有远红外辐射和磁性的亲水海绵。
其中，所述过滤菌层为拟青霉属、毛霉属栓菌属和伯克氏菌属以菌落密度比1：1.5:2.5组成的混合菌落层。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在1s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在10s，生化反应器内的气流流速为0.2m/s。
其中，所述生物洗提池11的水位高度为0.8m，所述第一生物附着层的厚度为0.3m；所述生物滴滤层12的厚度以VOCs通过生物滴滤层12的耗时为6s为准；所述生物过滤层13的厚度以VOCs通过生物过滤层13的耗时为6s为准。
其中，所述洗提喷头14和滴滤喷头15的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池11和生物滴滤层12的表面为准，具体地，所述洗提喷头14和滴滤喷头15均采用60-120°喷头，洗提喷头14和滴滤喷头15的喷淋液气比为0.2L/m3。
实施例3
见图1，本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述催化剂层1采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:3:5组成的混合物；所述金属氧化物为钴、铜、铁、镍的氧化物以质量比1:3:5:1组成的混合物。
其中，本实施例的氧化剂添加装置10未添加氧化剂。
其中，所述洗提菌层为恶臭假单胞菌、芽孢杆菌和葡萄球菌以菌落密度比2:3:4组成的混合菌落层。
其中，所述滴滤菌层为革菌属、木霉属和拟青霉属以菌落密度比1：3：4组成的混合菌落层。
其中，所述过滤菌层为拟青霉属、毛霉属栓菌属和伯克氏菌属以菌落密度比1：2:3组成的混合菌落层。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在2s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在15s，生化反应器内的气流流速为0.3m/s。
其中，所述生物洗提池11的水位高度为1m，所述第一生物附着层的厚度为0.8m；所述生物滴滤层12的厚度以VOCs通过生物滴滤层12的耗时为10s为准；所述生物过滤层13的厚度以VOCs通过生物过滤层13的耗时为10s为准。
其中，所述洗提喷头14和滴滤喷头15的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池11和生物滴滤层12的表面为准，具体地，所述洗提喷头14和滴滤喷头15均采用60-120°喷头，洗提喷头14和滴滤喷头15的喷淋液气比为2L/m3。
实施例4
见图1，本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述催化剂层1采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:1:2组成的混合物；所述金属氧化物为铜、铈、锰、镧的氧化物以质量比3:1:2:1组成的混合物。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在4s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在20s，生化反应器内的气流流速为0.4m/s。
其中，所述生物洗提池11的水位高度为1.2m，所述第一生物附着层的厚度为0.9m；所述生物滴滤层12的厚度以VOCs通过生物滴滤层12的耗时为12s为准；所述生物过滤层13的厚度以VOCs通过生物过滤层13的耗时为12s为准。
其中，所述洗提喷头14和滴滤喷头15的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池11和生物滴滤层12的表面为准，具体地，所述洗提喷头14和滴滤喷头15均采用60-120°喷头，洗提喷头14和滴滤喷头15的喷淋液气比为1L/m3。
实施例5
见图1，本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述催化剂层1采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:2:3组成的混合物；所述金属氧化物为铜、铈、锰、镧的氧化物以质量比4:1:2.5:1组成的混合物。
其中，所述氧化剂添加装置10所添加的氧化剂均以气雾的形式添加，添加的氧化剂为臭氧、双氧水和氧气以摩尔比2:1.5:4组成的混合气雾。
其中，所述洗提菌层为恶臭假单胞菌、芽孢杆菌和葡萄球菌以菌落密度比2:2.5:3组成的混合菌落层。
其中，所述滴滤菌层为革菌属、木霉属和拟青霉属以菌落密度比1：2：3组成的混合菌落层。
其中，所述第三附着填料为负载有石墨烯且具有远红外辐射和磁性的亲水海绵。
其中，所述过滤菌层为拟青霉属、毛霉属栓菌属和伯克氏菌属以菌落密度比1：1.5:2.5组成的混合菌落层。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在5s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在28s，生化反应器内的气流流速为0.4m/s。
其中，所述生物洗提池11的水位高度为1.3m，所述第一生物附着层的厚度为0.9m；所述生物滴滤层12的厚度以VOCs通过生物滴滤层12的耗时为13s为准；所述生物过滤层13的厚度以VOCs通过生物过滤层13的耗时为13s为准。
其中，所述洗提喷头14和滴滤喷头15的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池11和生物滴滤层12的表面为准，具体地，所述洗提喷头14和滴滤喷头15均采用60-120°喷头，洗提喷头14和滴滤喷头15的喷淋液气比为2.5L/m3。
实施例6
见图1，本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述催化剂层1采用的固体催化剂为金属氧化物、碳化硅和三维石墨烯以质量比2:3:5组成的混合物；所述金属氧化物为铜、铈、锰、镧的氧化物以质量比5:1:3:1组成的混合物。
其中，所述氧化剂添加装置10所添加的氧化剂均以气雾的形式添加，添加的氧化剂为臭氧、双氧水和氧气以摩尔比2:2:5组成的混合气雾。
其中，所述洗提菌层为恶臭假单胞菌、芽孢杆菌和葡萄球菌以菌落密度比2:3:4组成的混合菌落层。
其中，所述滴滤菌层为革菌属、木霉属和拟青霉属以菌落密度比1：3：4组成的混合菌落层。
其中，所述过滤菌层为拟青霉属、毛霉属栓菌属和伯克氏菌属以菌落密度比1：2:3组成的混合菌落层。
其中，VOCs在微波催化反应装置内的停留时间控制在5s；VOCs在生化反应器内的停留时间控制在30s，生化反应器内的气流流速为0.5m/s。
其中，所述生物洗提池11的水位高度为1.5m，所述第一生物附着层的厚度为1m；所述生物滴滤层12的厚度以VOCs通过生物滴滤层12的耗时为15s为准；所述生物过滤层13的厚度以VOCs通过生物过滤层13的耗时为15s为准。
其中，所述洗提喷头14和滴滤喷头15的数量取值以喷淋液气面积全面覆盖生物洗提池11和生物滴滤层12的表面为准，具体地，所述洗提喷头14和滴滤喷头15均采用60-120°喷头，洗提喷头14和滴滤喷头15的喷淋液气比为3L/m3。
本发明的实施例1-实施例6的净化处理检测结果如下表：
净化对象 净化率
实施例1 中浓度VOCs 99.5%
实施例2 低浓度VOCs 99.5%
实施例3 低浓度VOCs 99.0%
实施例4 中浓度VOCs 99.0%
实施例5 高浓度VOCs 100.0%
实施例6 高浓度VOCs 99.5%
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，其特征在于：所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。
2.根据权利要求1所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述微波催化反应装置还包括谐振腔，谐振腔的圆形截面大小由中部向两端逐渐缩小。
3.根据权利要求2所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述催化剂层位于谐振腔的中部，所述微波发射器装设于谐振腔，微波发射器包括至少一根连续波磁控管，连续波磁控管的输出端伸入谐振腔内。
4.根据权利要求3所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述微波发射器电连接有温控仪。
5.根据权利要求1所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述催化排气口与生化进气口之间设有余热回收装置，所述催化进气口连接有氧化剂添加装置。
6.根据权利要求1所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述生物净化机构包括设置于生化反应器下部的生物洗提池、设置于生物洗提池上方的生物滴滤层、以及设置于生物滴滤层上方的生物过滤层，所述生化排气口位于生物过滤层的上方，所述生化进气口设置于生物洗提池和生物滴滤层之间。
7.根据权利要求6所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述生物洗提池设有由颗粒状或块状的第一附着填料填充而成的第一生物附着层，第一附着填料的表面附着有洗提菌层。
8.根据权利要求6所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述生物滴滤层由颗粒状或块状的第二附着填料填充而成，第二附着填料的表面附着有滴滤菌层。
9.根据权利要求6所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述生物过滤层由颗粒状或块状的第三附着填料填充而成，第三附着填料的表面附着有过滤菌层。
10.根据权利要求6所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述生物洗提池的上方设置有洗提喷头，所述生物滴滤层的上方设置有滴滤喷头，洗提喷头与生物洗提池之间连接有水泵，滴滤喷头与水泵的出水口连接，滴滤喷头与水泵之间设置有流量计。
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