CN106362577A - 气体净化系统及采用该气体净化系统净化气体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体净化系统及采用该气体净化系统净化气体的方法。该气体净化系统,包括:用于产生活性粒子的低温等离子体装置,具有进气口;用于对气体进行吸附处理的吸附装置,吸附装置与低温等离子体装置通过管道相连;用于对气体进行氧化处理与吸收处理的生物氧化吸收装置,生物氧化吸收装置与吸附装置通过管道相连,生物氧化吸收装置具有出气口;其中,待净化的气体经进气口进入低温等离子体装置,再依次经吸附装置和生物氧化吸收装置,并于出气口排出。上述气体净化系统具有较好的净化效果且具有运行成本较低、易于实施、不易造成二次污染等优点。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域,特别是涉及一种气体净化系统及采用该气体净化系统净化气体的方法。
背景技术
污水处理厂、污水泵站、垃圾填埋场、垃圾中转站等区域在运转时会产生大量的臭气,对大气造成污染。
目前对臭气的处理方法主要有吸附法、吸收法(包括对水溶性气体的吸收装置及对非水溶性气体的吸收装置)、催化燃烧法、生物方法以及等离子技术等。这些方法在一定程度上可以除去臭气,达到净化气体的目的,但在具体应用时,存在运行成本高、净化效果不够理想、不易实施、易造成二次污染等问题。
例如,对于吸附法,由于吸附剂的吸附容量有限,运行成本高,而且吸附剂再生过程易对环境造成二次污染。对于吸收法,该法相对简单,但易造成二次污染。对于催化燃烧法,适用于含有浓度较大且易燃烧的臭气的处理,投资和运行成本较高。对于生物方法,筛选出具有高效且适合特定臭气的微生物菌种难度较大,时间周期很长。
发明内容
基于此,有必要提供一种具有较好净化效果、运行成本较低、易于实施且不易造成二次污染的气体净化系统及采用该气体净化系统净化气体的方法。
一种气体净化系统,包括:
用于产生活性粒子的低温等离子体装置,具有进气口;
用于对气体进行吸附处理的吸附装置,所述吸附装置与所述低温等离子体装置通过管道相连;及
用于对气体进行氧化处理与吸收处理的生物氧化吸收装置,所述生物氧化吸收装置与所述吸附装置通过管道相连,所述生物氧化吸收装置具有出气口;
其中,待净化的气体经所述进气口进入所述低温等离子体装置,再依次经所述吸附装置和所述生物氧化吸收装置,并于所述出气口排出。
在其中一个实施例中,所述气体净化系统还包括气水分离装置,所述气水分离装置与所述进气口连接,其中,待净化的气体经所述气水分离装置进入所述进气口。
在其中一个实施例中,所述气体净化系统还包括如下特征中的至少一个:
所述气体净化系统还包括引风机及排放风机,所述引风机与所述气水分离装置连接,所述排放风机与所述出气口连接;
所述气水分离装置为气水分离器或冷冻式干燥机;
所述吸附装置为活性炭装置;以及
所述活性粒子包括羟基自由基、负氧离子、臭氧与氢自由基,其中,从所述吸附装置输出的气体中的臭氧的浓度小于或等于5ppm。
在其中一个实施例中,所述低温等离子体装置包括低温等离子体发生腔、极板、电源、自动换向器及控制器,所述极板设于所述低温等离子体发生腔内,所述电源与所述极板电连接,用于给所述极板供电,所述自动换向器与所述电源电连接,用于对所述极板进行正负极换向,所述控制器与所述自动换向器电连接,用于指示所述自动换向器工作。
在其中一个实施例中,所述气体净化系统还包括如下特征中的至少一个:
所述极板呈锯齿状;
所述极板为石墨极板;以及
所述电源为直流混频电源,所述直流混频电源能够输出三类频率的电流,分别为低频电流、中频电流源及高频电流,其中,所述低频电流的频率为300~1000Hz,电压为20~200V,所述中频电流的频率为1000~5000Hz,电压为20~300V,所述高频电流的频率为5000~57000Hz,电压为20~400V。
在其中一个实施例中,所述生物氧化吸收装置包括塔体及喷淋组件;
所述塔体与所述吸附装置通过管道相连,所述出气口设置于所述塔体上,所述塔体内设有用于微生物挂膜的填料层;
所述喷淋组件包括水箱及喷淋器;所述水箱设于所述塔体外,所述水箱用于承装喷淋液;所述喷淋器设于所述塔体内,所述喷淋器与所述水箱通过管道相连,用于将承装于所述水箱中的喷淋液喷洒至所述填料层上;
其中,进入所述塔体内的气体穿过所述填料层,以进行氧化处理与吸收处理,再从所述出气口排出。
在其中一个实施例中,所述喷淋组件还包括水泵,所述水泵位于所述塔体外,且所述水泵通过管道与所述塔体相连,所述水泵通过管道与所述水箱相连,所述水泵用于将沉积于所述塔体内的液体输送至所述水箱中。
一种采用上述的气体净化系统净化气体的方法,包括如下步骤:
将待净化的气体经所述进气口引入至所述低温等离子体装置中;
将从所述低温等离子体装置中输出的气体引入至所述吸附装置中;
将从所述吸附装置中输出的气体引入至所述生物氧化吸收装置中;及
将从所述生物氧化吸收装置中输出的气体经所述出气口排出。
在其中一个实施例中,所述生物氧化吸收装置包括塔体及喷淋组件;所述塔体与所述吸附装置通过管道相连,所述出气口设置于所述塔体上,所述塔体内设有用于微生物挂膜的填料层;所述喷淋组件包括水箱及喷淋器;所述水箱设于所述塔体外,所述水箱用于承装喷淋液;所述喷淋器设于所述塔体内,所述喷淋器与所述水箱通过管道相连,用于将承装于所述水箱中的喷淋液喷洒至所述填料层上;其中,进入所述塔体内的气体穿过所述填料层,以进行氧化处理与吸收处理,再从所述出气口排出;
所述填料层上形成有微生物膜;
所述水箱中承装有喷淋液,所述喷淋液为质量分数为5%~20%的葡萄糖溶液或者为二沉池中的溶液;
所述喷淋器的喷淋方式为间歇式,所述喷淋器的喷淋参数为:每隔1小时喷淋3~10分钟,喷淋强度为300~1000升/小时。
在其中一个实施例中,所述喷淋组件还包括水泵,所述水泵位于所述塔体外,且所述水泵通过管道与所述塔体相连,所述水泵通过管道与所述水箱相连,所述水泵用于将沉积于所述塔体内的液体输送至所述水箱中;
所述喷淋组件还包括pH计,所述pH计安装于所述水箱内;
当所述水箱中的喷淋液的pH值小于6时,更换所述水箱中的喷淋液。
低温等离子体装置产生的活性粒子通过氧化、断链与分解等方式改变臭气、有毒有害气体的化学性质,使得难于净化的气体分子转变成易于处理的物质。例如,将H2S等还原性气体氧化成SO3等易于被水吸收的物质;将含苯环的气体的苯环打开,连上氧原子,进而在活性粒子的碰撞、氧化作用下,分解成分子量小、毒性小、水溶性增加的物质。
低温等离子体装置的工作原理决定了其具有通用性、净化对象广泛等特点,但是其工作原理同时也决定了其净化气体时处于一个动态过程,存在不稳定的情况。将经低温等离子体装置处理过的气体转入生物氧化吸收装置,可以通过微生物的分解作用对其进行进一步氧化,到达进一步的净化的目的。
而低温等离子体装置产生的活性粒子中通常含有较大浓度的臭氧,而臭氧具有灭菌作用,会将生物氧化吸收装置中的微生物杀灭。设于低温等离子体装置与生物氧化吸收装置之间的吸附装置可以有效消除未反应完全的活性粒子,以控制进入生物氧化吸收装置中的气体中的活性粒子的浓度。同时,吸附装置在净化气体方面具有一定的效果。
上述气体净化系统在净化气体时,依次采用低温等离子体装置、吸附装置及生物氧化吸收装置对气体进行净化。三种净化装置配合,从而使得上述气体净化系统相对于传统的气体净化系统具有更好的净化效果。而且上述气体净化系统还具有运行成本较低、易于实施且不易造成二次污染等优点。
附图说明
图1为一实施方式的气体净化系统的结构示意图;
图2为一实施方式的采用该气体净化系统净化气体的方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明的气体净化系统及采用该气体净化系统净化气体的方法进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以多种不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,一实施方式的气体净化系统10,包括引风机100、气水分离装置200、低温等离子体装置300、吸附装置400、生物氧化吸收装置500以及排放风机600。
引风机100与气水分离装置200连接,用于将待净化的气体的引入至气水分离装置200中。具体的,引风机100与气水分离装置200通过管道连接。
气水分离装置200与低温等离子体装置300的进气口连接,用于将经过气水分离装置200处理后的气体引入至低温等离子体装置300中。具体的,气水分离装置200与低温等离子体装置300的进气口通过管道连接。
气水分离装置200可以为气水分离器或冷冻式干燥机。
其中,(1)气液分离器又俗称油水分离器,是从气体中分离出雾滴或液滴的设备,在分离液滴的同时也能从气体中分离出固体的颗粒,使经过分离后的气体成为无水、无尘的气体,起到净化气体的作用,也能回收液体,起到产品回收的作用。气液分离器的主要技术为离心分离技术,气体与液体的密度不同,液体与气体混合一起旋风流动时,液体受到的离心力大于气体,液体有离心分离的倾向,最终液体附着在分离壁面上,并在重力的作用向下汇集到一起,再通过排放管排出。换句话说,气体在作旋转时,气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上,碰撞后失去动能而与转向气体分离。
具体的,在本实施方式中,分离器参数为:①分离精度:20~0.01微米;②分离效率:90~100%;③初始压降:1~30Kpa;④工作压力:0.01~45.0MPa;⑤工作温度:-100~300℃。
(2)冷冻式干燥机运用了物理原理,将压缩空气中的水分冷冻至露点以下,使之从空气中析出的空气干燥机。受限于水的冰点温度,理论上来说它的露点温度可接近于0度,实际情况,好的冷冻干燥机露点温度一般在5度左右。在本实施方式中,采用常温进气型,进气温度40℃,进气压力0.1~0.3Mpa。
一般条件下,气水分离器运行成本较低,冷冻式干燥机运行成本较高。在本实施方式中,气水分离装置200优选为气水分离器。气水分离装置200还包括收集器210,气水分离装置200底部设有排液管(图未示),排液管的自由端位于收集器210内。
在本实施方式中,待净化的气体为臭气。待净化的气体来源于污水处理厂、污水泵站、垃圾填埋场或者垃圾中转站,其中,臭气主要包括H2S、CH3SH、(CH3)2S、(CH3)2S2及NH3。由于这些地方通常不会设置专门的废气集气管道,因此,可以通过设置引风机100来控制进入低温等离子体装置300中的气体的流速,从而调整各个装置的处理时间或反应时间,进而使得气体净化系统10具有较好的净化效果。可以理解,在其他实施方式中,气体净化系统10也可以用来处理医化、石化等生产过程中产生的废气。由于医化、石化等生产过程中通常会设置专门的废气集气管道,此时,引风机100可以缺省。
气水分离装置200可以预先将待净化的气体中的细微的液滴及固体的颗粒除去,使得待净化的气体变成无水、无尘的气体,从而可以提高在后续的低温等离子体装置300中的活性粒子的工作效率。可以理解,在其他实施方式中,当待净化的气体中的细微的液滴及固体的颗粒可以忽略时,气水分离装置200可以缺省。
流速越慢,反应时间越长,越充分,低温等离子体装置300的净化效果越好。但是流速过慢,会导致净化气体的速度过慢,不能满足实际的应用要求。在本实施方式中,控制进入低温等离子体装置300中的气体的流速为6m/s~12m/s,优选为8m/s。
低温等离子体装置300用于产生活性粒子,具有进气口(图未示),待净化的气体经进气口进入低温等离子体装置300。其中,活性离子能够对待净化的气体进行氧化处理、断链处理与分解处理。低温等离子体装置300产生的活性粒子通过氧化、断链与分解等方式改变臭气、有毒有害气体的化学性质,使得难于净化的气体分子转变成易于处理的物质。例如,将H2S等还原性气体氧化成SO3等易于被水吸收的物质。将含苯环的气体的苯环打开,连上氧原子,进而在活性粒子的碰撞、氧化作用下,分解成分子量小、毒性小、水溶性增加的物质。
在本实施方式中,低温等离子体装置300包括低温等离子体发生腔(图未示)、极板(图未示)、电源(图未示)、自动换向器(图未示)及控制器(图未示)。极板设于低温等离子体发生腔内。电源与极板电连接,用于给极板供电。自动换向器与电源电连接,用于按照一定频率对极板进行正负极换向。控制器与自动换向器电连接,用于指示自动换向器工作。具体的,在本实施方式中,控制器通过接触器与自动换向器电连接。
进一步,在本实施方式中,极板呈锯齿状,极板采用金属导电材料或者惰性导电材料制成。
进一步,在本实施方式中,待净化的气体具有腐蚀性,采用惰性导电材料制成的极板具有更长的使用寿命。具体的,在本实施方式中,极板为石墨极板。
进一步,在本实施方式中,电源为直流混频电源,直流混频电源能够输出三类频率的电流,分别为低频电流、中频电流源及高频电流。其中,低频电流的频率为300~1000Hz,电压为20~200V;中频电流的频率为1000~5000Hz,电压为20~300V;高频电流的频率为5000~57000Hz,电压为20~400V。
进一步,在本实施方式中,控制器为单片机。可以理解,控制器也可以为可编程序控制器(PLC)。
上述低温等离子体装置300工作时,极板产生高能电子(1~10eV)。在电场的作用下,高能电子碰撞其它分子(O2和H2O)产生羟基自由基、负氧离子、臭氧与氢自由基,主要反应过程包括:
e+O2→O(3P)+O(3P)+e
e+H2O→OH·+H·+e
O2+(H2O)+H2O→HO3 ++O2+OH·
吸附装置400与低温等离子体装置300通过管道相连,用于对气体进行吸附处理。吸附装置400能够吸附臭气、活性粒子等,进一步去除待净化的气体中的臭气,同时减少从吸附装置400输出的气体中的活性粒子的浓度。而且当气体流经吸附装置400与低温等离子体装置300之间的管道时,活性粒子能持续对气体进行净化。
在本实施方式中,活性粒子包括羟基自由基、负氧离子、臭氧及氢自由基。由于进入生物氧化吸收装置500中的臭氧的浓度对生物氧化吸收装置500的工作影响较大。在本实施方式中,吸附装置400能够吸附臭气、活性粒子等,以使从吸附装置400输出的气体中的臭氧的浓度小于或等于5ppm,从而可以忽略臭氧对生物氧化吸收装置500中的微生物的影响。
低温等离子体装置300在不同的条件下,产生的羟基自由基、负氧离子、臭氧及氢自由基的比例存在一定的差异,而羟基自由基、负氧离子、臭氧及氢自由基等活性粒子与臭气反应时,消耗的比例也会存在差异。因此,从低温等离子体装置300中排出的气体中的臭氧的浓度处于动态范围内。因此,在实际工艺中,吸附装置400的体积大小、用炭量等需要根据具体工艺调试得到。而在本实施方式中,低温等离子体装置300与吸附装置400配合,能使得进入生物氧化吸收装置500中的气体中的臭氧的浓度小于或等于5ppm即可。
进一步,在本实施方式中,吸附装置400为活性炭装置。吸附装置400包括吸附罐及填充于吸附罐内的活性炭。活性炭可以为蜂窝状活性炭、颗粒状活性炭或活性炭纤维。
生物氧化吸收装置500与吸附装置400通过管道相连,其具有出气口(图未示),用于对气体进行氧化处理与吸收处理。净化后的气体经出气口排出。
在本实施方式中,生物氧化吸收装置500包括塔体510及喷淋组件520。
塔体510与吸附装置400通过管道相连,出气口设置于塔体510上,塔体510内设有用于微生物挂膜的填料层(图未示),以使微生物在填料层上形成微生物膜。
喷淋组件520包括喷淋器522、水箱524、水泵(图未示)及pH计(图未示)。喷淋器522设于塔体510内(塔体510顶部的内壁上),水箱524设于塔体510外,用于承装喷淋液。且喷淋器522与水箱524通过管道相连,用于将盛装于水箱524中的喷淋液喷洒至填料层上。进入塔体510内的气体穿过填料层,以进行氧化与吸收处理,再从生物氧化吸收装置500的出气口排出。其中,微生物对进入塔体510内的气体进行氧化处理,而吸附于填料层上喷淋液对进入塔体510内的气体进行吸收处理,将由H2S等物质转化得到的SO2、SO3等可溶性物质吸收。
水泵位于塔体510外,水泵通过管道与塔体510相连,水泵通过管道与水箱524相连,水泵用于将沉积于塔体510内的液体输送至水箱524中。水箱524通过水泵与塔体510构成一个水循环系统,从而可以使水箱524中的喷淋液得到最充分的利用,降低气体净化成本。可以理解,在其他实施方式中,水泵可以缺省。
待净化的气体中的硫化物最终会转化为硫酸根离子,从而使得沉积于塔体510内的液体呈酸性,进而使得水箱524中的喷淋液呈酸性。为了使得微生物具有较好的生存环境以及防止生物氧化吸收装置500被酸腐蚀,在本实施方式中,在水箱524内设置有pH计(图未示)。pH计用于检测盛装于水箱524中的喷淋液的pH值。
由于污水处理厂、污水泵站等地方通常设有二沉池。在净化污水处理厂、污水泵站等地方产生的臭气时,可以直接以二沉池做为气体净化系统10中的水箱524。也可以提供一个水箱524,并使其与二沉池通过管道相连,由二沉池给其供水。在本实施方式中,微生物为耗氧微生物,二沉池中的水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)需要大于或等于500mg/L。
在没有二沉池情况下,例如,在处理垃圾填埋场或垃圾中转站产生的臭气时,可以在水箱524中盛装质量分数为5%~20%的葡萄糖溶液。此时,还可以在水箱524上设置营养添加器(图未示)。当水箱524中盛装有清水时,通过营养添加器向水箱524中添加定量的葡萄糖,以得到质量分数为5%~20%的葡萄糖溶液。
当水箱524中的喷淋液的pH值小于6时,更换水箱524中的喷淋液(去除水箱524中的喷淋液,然后在水箱524内添加新的喷淋液)。在气体净化系统10处理污水处理厂或污水泵站产生的臭气的过程中,水箱524中的喷淋液的pH值小于6时,可以将水箱524中的喷淋液全部输送至污水处理系统前端,经污水处理系统处理。然后从二沉池补充进水,或者用清水与葡萄糖配制质量分数为5%~20%的葡萄糖溶液。
进一步,在本实施方式中,生物氧化吸收装置500还包括温度调节器及温度检测器。温度调节器设于塔体510的外部,并安装于塔体510上,温度调节器用于调节塔体510内的温度。温度检测器设于塔体510内,用于检测塔体510内的温度。当塔体510内的温度不在微生物的最佳生长温度范围内时,使用温度调节器调节塔体510内的温度。
排放风机600设置于生物氧化吸收装置500的出气口处。排放风机600与引风机100配合控制进入气体净化系统10内的气体的流速,从而调整各个装置的处理时间或反应时间。
如图2所示,在本实施方式中,还提供一种采用上述气体净化系统净化气体的方法,包括如下步骤:
步骤S610,将待净化的气体经进气口引入至低温等离子体装置中。
在本实施方式中,待净化的气体来源于污水处理厂、污水泵站、垃圾填埋场或者垃圾中转站。待净化的气体通过引风机引入至低温等离子体装置中。低温等离子体装置用于产生活性粒子,活性粒子包括羟基自由基、负氧离子、臭氧与氢基自由基等。利用活性粒子对待净化的气体进行氧化处理、断链处理与分解处理。
当待净化的气体中水分的浓度较大时,在将待净化的气体引入至低温等离子体装置之前,还包括通过引风机将待净化的气体引入至气水分离装置,经过气水分离装置处理后再引入低温等离子体装置中,以避免水分对低温等离子体装置的开机的影响。
步骤S620,将从低温等离子体装置中输出的气体引入至吸附装置中。
吸附装置用于对气体进行吸附处理。吸附装置能吸附臭气、活性粒子等,进一步去除待净化的气体中的臭气,同时减少从吸附装置输出的气体中的活性粒子的浓度。在本实施方式中,吸附装置控制从吸附装置输出的气体中的臭氧的浓度小于或等于5ppm。吸附装置为活性炭装置。
步骤S630,将从吸附装置中输出的气体引入至生物氧化吸收装置中。
在本实施方式中,生物氧化吸收装置包括塔体及喷淋组件。塔体与吸附装置通过管道相连,出气口设置于塔体上,塔体内设有用于微生物挂膜的填料层。喷淋组件包括水箱、喷淋器、水泵及pH计。水箱设于塔体外,水箱用于承装喷淋液。喷淋器设于塔体内,喷淋器与水箱通过管道相连,用于将承装于水箱中的喷淋液喷洒至填料层上。水泵位于塔体外,且水泵通过管道与塔体相连,水泵通过管道与水箱相连,水泵用于将沉积于塔体内的液体输送至水箱中。pH计安装于水箱内,用于检测承装于水箱中的喷淋液的pH值。
填料层上形成有微生物膜。在本实施方式中,微生物为耗氧微生物。
水箱中承装有喷淋液,喷淋液为质量分数为5%~20%的葡萄糖溶液或者二沉池中的溶液,其中,二沉池中的溶液的化学需氧量大于或等于500mg/L。
喷淋器的喷淋方式为间歇式,喷淋器的喷淋参数为:每隔1小时喷淋3~10分钟,喷淋强度为300~1000升/小时。
当水箱中的液体的pH值小于6时,更换水箱中的喷淋液。
步骤S640,将从生物氧化吸收装置中输出的气体经出气口排出。
在本实施方式中,从生物氧化吸收装置中输出的气体通过排放风机排出,直接排入大气中。可以理解,在其他实施方中,也可以将从生物氧化吸收装置中输出的气体排入至气体罐中。
低温等离子体装置300的工作原理决定了其具有通用性、净化对象广泛等特点,但是其工作原理同时也决定了其净化气体时处于一个动态过程,存在不稳定的情况。将经低温等离子体装置300处理过的气体转入生物氧化吸收装置500,可以通过微生物的分解作用对其进行进一步氧化,到达进一步的净化的目的。
而低温等离子体装置300产生的活性粒子中通常含有较大浓度的臭氧,而臭氧具有灭菌作用,会将生物氧化吸收装置500中的微生物杀灭。设于低温等离子体装置300与生物氧化吸收装置500之间的吸附装置400可以有效消除未反应完全的活性粒子,以控制进入生物氧化吸收装置500中的气体中的活性粒子的浓度。同时,吸附装置400在净化气体方面具有一定的效果。
上述气体净化系统10在净化气体时,依次采用低温等离子体装置300、吸附装置30及生物氧化吸收装置500对气体进行净化。三种净化装置配合,从而使得上述气体净化系统10相对于传统的气体净化系统具有更好的净化效果。而且上述气体净化系统10还具有运行成本较低、易于实施且不易造成二次污染等优点。
以下为具体实施例部分:
(1)待净化气体来源于深圳宝安机场新安六路污水泵站,包括H2S、CH3SH、(CH3)2S、(CH3)2S2及NH3等多种臭气。在本实施例中,主要监控H2S与NH3这两种比较典型的臭气。
(2)以流速8m/s向低温等离子体装置中充入待净化气体。其中,待净化气体中的H2S及NH3的浓度分别为50mg/L及20mg/L,检测H2S浓度的仪器为BW Gas Alert Quattro四合一气体检测仪(QT-系列),检测NH3浓度的仪器为BW Gas Alert Extreme单一气体检测仪(GAXT-系列,型号:GAXT-A-DL,量程:0~100ppm)。
(3)向低温等离子体装置中充入气体10分钟后,检测吸附装置输出的气体中的臭氧的浓度,其中,臭氧的浓度为3.5ppm,检测臭氧浓度的仪器为BW GasAlert Extreme单一气体检测仪(GAXT-系列,型号:GAXT-G-DL,量程:0~100ppm)
(4)生物氧化吸收装置内的温度为37℃,填料层上形成有耗氧微生物膜;以二沉池作为水箱(COD为620mg/L),喷淋器的喷淋参数为:每隔1小时喷淋5分钟,喷淋强度500升/小时。
(5)检测排放风机600的出风口处的气体,其中,H2S及NH3的浓度分别为0.03mg/L及0.9mg/L,检测H2S及NH3浓度的仪器为同上。
通过换算,H2S的相对去除率为99.9%,NH3的相对去除率为95.5%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种气体净化系统,其特征在于,包括:
用于产生活性粒子的低温等离子体装置,具有进气口;
用于对气体进行吸附处理的吸附装置,所述吸附装置与所述低温等离子体装置通过管道相连;及
用于对气体进行氧化处理与吸收处理的生物氧化吸收装置,所述生物氧化吸收装置与所述吸附装置通过管道相连,所述生物氧化吸收装置具有出气口;
其中,待净化的气体经所述进气口进入所述低温等离子体装置,再依次经所述吸附装置和所述生物氧化吸收装置,并于所述出气口排出。
2.根据权利要求1所述的气体净化系统,其特征在于,所述气体净化系统还包括气水分离装置,所述气水分离装置与所述进气口连接,其中,待净化的气体经所述气水分离装置进入所述进气口。
3.根据权利要求2所述的气体净化系统,其特征在于,所述气体净化系统还包括如下特征中的至少一个:
所述气体净化系统还包括引风机及排放风机,所述引风机与所述气水分离装置连接,所述排放风机与所述出气口连接;
所述气水分离装置为气水分离器或冷冻式干燥机;
所述吸附装置为活性炭装置;以及
所述活性粒子包括羟基自由基、负氧离子、臭氧与氢自由基,其中,从所述吸附装置输出的气体中的臭氧的浓度小于或等于5ppm。
4.根据权利要求1所述的气体净化系统,其特征在于,所述低温等离子体装置包括低温等离子体发生腔、极板、电源、自动换向器及控制器,所述极板设于所述低温等离子体发生腔内,所述电源与所述极板电连接,用于给所述极板供电,所述自动换向器与所述电源电连接,用于对所述极板进行正负极换向,所述控制器与所述自动换向器电连接,用于指示所述自动换向器工作。
5.根据权利要求4所述的气体净化系统,其特征在于,所述气体净化系统还包括如下特征中的至少一个:
所述极板呈锯齿状;
所述极板为石墨极板;以及
所述电源为直流混频电源,所述直流混频电源能够输出三类频率的电流,分别为低频电流、中频电流源及高频电流,其中,所述低频电流的频率为300~1000Hz,电压为20~200V,所述中频电流的频率为1000~5000Hz,电压为20~300V,所述高频电流的频率为5000~57000Hz,电压为20~400V。
6.根据权利要求1所述的气体净化系统,其特征在于,所述生物氧化吸收装置包括塔体及喷淋组件;
所述塔体与所述吸附装置通过管道相连,所述出气口设置于所述塔体上,所述塔体内设有用于微生物挂膜的填料层;
所述喷淋组件包括水箱及喷淋器;所述水箱设于所述塔体外,所述水箱用于承装喷淋液;所述喷淋器设于所述塔体内,所述喷淋器与所述水箱通过管道相连,用于将承装于所述水箱中的喷淋液喷洒至所述填料层上;
其中,进入所述塔体内的气体穿过所述填料层,以进行氧化处理与吸收处理,再从所述出气口排出。
7.根据权利要求6所述的气体净化系统,其特征在于,所述喷淋组件还包括水泵,所述水泵位于所述塔体外,且所述水泵通过管道与所述塔体相连,所述水泵通过管道与所述水箱相连,所述水泵用于将沉积于所述塔体内的液体输送至所述水箱中。
8.一种采用权利要求1-5中任一项所述的气体净化系统净化气体的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将待净化的气体经所述进气口引入至所述低温等离子体装置中;
将从所述低温等离子体装置中输出的气体引入至所述吸附装置中;
将从所述吸附装置中输出的气体引入至所述生物氧化吸收装置中;及
将从所述生物氧化吸收装置中输出的气体经所述出气口排出。
9.根据权利要求8所述的净化气体的方法,其特征在于,所述生物氧化吸收装置包括塔体及喷淋组件;所述塔体与所述吸附装置通过管道相连,所述出气口设置于所述塔体上,所述塔体内设有用于微生物挂膜的填料层;所述喷淋组件包括水箱及喷淋器;所述水箱设于所述塔体外,所述水箱用于承装喷淋液;所述喷淋器设于所述塔体内,所述喷淋器与所述水箱通过管道相连,用于将承装于所述水箱中的喷淋液喷洒至所述填料层上;其中,进入所述塔体内的气体穿过所述填料层,以进行氧化处理与吸收处理,再从所述出气口排出;
所述填料层上形成有微生物膜;
所述水箱中承装有喷淋液,所述喷淋液为质量分数为5%~20%的葡萄糖溶液或者为二沉池中的溶液;
所述喷淋器的喷淋方式为间歇式,所述喷淋器的喷淋参数为:每隔1小时喷淋3~10分钟,喷淋强度为300~1000升/小时。
10.根据权利要求9所述的净化气体的方法,其特征在于,所述喷淋组件还包括水泵,所述水泵位于所述塔体外,且所述水泵通过管道与所述塔体相连,所述水泵通过管道与所述水箱相连,所述水泵用于将沉积于所述塔体内的液体输送至所述水箱中;
所述喷淋组件还包括pH计,所述pH计安装于所述水箱内;
当所述水箱中的喷淋液的pH值小于6时,更换所述水箱中的喷淋液。
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