CN107441927A - 一种高浓度挥发有机物废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高浓度挥发有机物废气处理装置，包括多个串联的生物处理罐，所述生物处理罐包括罐体和设置在罐体内的自动旋转喷淋装置，所述罐体底部设有进气管，罐体顶部外壁上设有与罐体内部连通的排气管，按照串联顺序在后一个生物处理罐的进气管与上一个生物处理罐的排气管连接，所述自动旋转喷淋装置包括竖向设置的筒状填料架和设置在罐体顶部的电机，通过电机带动筒状填料架绕轴心旋转，通过竖向设置在罐体内壁上的喷淋管将营养液喷淋到筒状填料架上，给挂载在筒状填料架上的微生物膜提供养分。本发明提供一种通过新型的结构设计有效的提高有机废气与填料的接触面积，通过多个装置串联形成多级废气处理结构提高处理效率。

Description

一种高浓度挥发有机物废气处理装置

技术领域

本发明涉及废气处理设备领域，具体是指一种高浓度挥发有机物废气处理装置。

背景技术

挥发性有机物，是一类沸点在50℃-250℃的化合物，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。当居室中VOC浓度超过一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力，严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。VOC伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。挥发性有机物对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力，其中还包含了很多致癌物质。目前常用的有机废气控制技术主要有吸收法、吸附法、冷凝法、膜分离法、氧化法等。但以上均为常规处理方法，近几十年开始针对挥发性有机物采用生物方法进行处理。

生物净化技术处理有机废气一般为生物过滤池、生物滴滤塔和生物洗涤器三种，其原理就是一种活性污泥处理工艺。生物净化技术具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点。尤其是在处理低浓度、生物可降解性好的有机废气具有明显的去除效果。虽然生物法处理有机废气成本较低易维护，但介于其处理原理的限制，使其不能够进行高浓度挥发有机物废气处理；而现有的处理工艺及方法成本较高，且占用空间较大。

发明内容

针对现有技术中成本较高不能在高浓度挥发有机废气利用生物处理技术的问题，本发明提供一种通过新型的结构设计有效的提高有机废气与填料的接触面积和通过多个装置串联形成多级废气处理结构从而利用生物处理技术进行高浓度挥发有机废气处理的废气处理装置。

本发明通过下述技术方案实现：一种高浓度挥发有机物废气处理装置，包括多个串联的生物处理罐，所述生物处理罐包括罐体和设置在罐体内的自动旋转喷淋装置，所述罐体底部设有进气管，罐体顶部外壁上设有与罐体内部连通的排气管，按照串联顺序在后一个生物处理罐的进气管与上一个生物处理罐的排气管连接，所述自动旋转喷淋装置包括竖向设置的筒状填料架和设置在罐体顶部的电机，所述筒状填料架在靠近罐体顶部一侧开口处密封连接有顶盖，所述顶盖上设有传动轴，所述传动轴穿出罐体并与电机传动连接；罐体内底部设有圆柱形的承台，所述承台内圈中心位置与进气管连通，承台外圈通过设有的轴承与筒状填料架下侧开口活动连接；通过电机带动筒状填料架绕轴心旋转，通过竖向设置在罐体内壁上的喷淋管将营养液喷淋到筒状填料架上，给挂载在筒状填料架上的微生物膜提供养分。

为更好的实现本发明，进一步地，在每个罐体底部与进气管之间还设有密封结构的预处理池，所述预处理池内盛装有有机吸收剂，预处理池内顶部设有排气扇，所述排气扇的出风端穿入罐体并进入承台中心。

进一步地，所述预处理池内底部横置有曝气管，所述曝气管一端与进气管连接。

进一步地，所述喷淋管上等距设有两个或两个以上的雾化喷嘴，所述雾化喷嘴内设有两条或两条以上独立的水管和一条气管，所述水管与喷淋管连通，所述气管与设置在罐体外壁的气泵连接，水管和气管均与靠近雾化喷嘴出口位置设置的共振室连通，共振室一端与雾化喷嘴出口连通。

进一步地，所述承台向上延伸使得承台与罐体内底部之间形成一个环状的集水槽，在罐体外壁底部设有与集水槽连通的储液箱，所述储液箱上设有固定在罐体外壁上的提升管，所述提升管向上延伸并与喷淋管连通；储液箱一侧还设有用来提升营养液的提升泵。

进一步地，所述电机为力矩电机。

进一步地，所述预处理池内顶部还设有集气罩。

进一步地，所述储液箱外壁上设有观察窗。

进一步地，所述每个预处理池底部通过管道连通，并在起始或末尾端的预处理池上设有注液口。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明结构简单紧凑，通过设有的多个串联的生物处理罐来进行高浓度挥发有机物废气的处理，利用生物处理技术能够有效的降低运行及维护成本，且降低维护难度；而设有的预处理池能够进一步提高废气有机物吸收效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本发明的实施例1的部分剖面结构示意图；

图2为本发明的雾化喷嘴的剖面结构示意图。

其中：1—罐体，2—进气管，3—排气管，4—筒状填料架，5—电机，6—传动轴，7—承台，8—喷淋管，9—预处理池，10—排气扇，11—曝气管，12—雾化喷嘴，121—水管，122—气管，123—共振室，13—储液箱，14—提升管，15—提升泵，16—集气罩，17—观察窗。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本实施例的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，如图1所示，包括多个串联的生物处理罐，所述生物处理罐包括罐体1和设置在罐体1内的自动旋转喷淋装置，所述罐体1底部设有进气管2，罐体1顶部外壁上设有与罐体1内部连通的排气管3，按照串联顺序在后一个生物处理罐的进气管2与上一个生物处理罐的排气管3连接，所述自动旋转喷淋装置包括竖向设置的筒状填料架4和设置在罐体1顶部的电机5，所述筒状填料架4在靠近罐体1顶部一侧开口处密封连接有顶盖，所述顶盖上设有传动轴6，所述传动轴6穿出罐体1并与电机5传动连接；罐体1内底部设有圆柱形的承台7，所述承台7内圈中心位置与进气管2连通，承台7外圈通过设有的轴承与筒状填料架4下侧开口活动连接；通过电机5带动筒状填料架4绕轴心旋转，通过竖向设置在罐体1内壁上的喷淋管8将营养液喷淋到筒状填料架4上，给挂载在筒状填料架4上的微生物膜提供养分。

本实施例的原理：首先本实施例中的装置包括串联的两个生物处理罐，从左至右分为第一处理罐和第二处理罐，第一处理罐的排气管3与第二处理罐的进气管2连接，而第一处理罐的进气管2与要处理的污染源连接，将在污染源收集到的高浓度有机废气通入第一处理罐中的筒状填料架4上。而罐体1为一种圆筒形结构，内部的筒状填料架4是一种圆柱状的管道结构，其两侧均设有开口。而筒状填料架4上侧的开口出设有顶盖，所述的密封设置也就是筒状填料架4上侧开口边沿均固定连接在顶盖的底面上，但是筒状填料架4本身是一种多孔疏松的网状结构，目的就是为了挂载生物膜，但进入筒状填料架4的烟气不能直接从没有挂载生物膜的空隙中落出，避免整个装置失效的问题出现。所以通过顶盖结构不仅能够将筒状填料架4上部开口覆盖住避免烟气跑出，而且顶盖结构能够与电机5刚性传动连接，通过电机5带动整个筒状填料架4转动。所述的承台7是一种圆柱管状结构，筒状填料架4的内径大于承台7的外径，而承台7外部设有轴承，通过轴承来将筒状填料架4放置在承台7上，承台7为筒状填料架4提供竖向的支撑力，但又不会影响筒状填料架4旋转。而在轴承上设有机械密封环，从而防止多余的营养液或者其他固体进入轴承中影响筒状填料架4的旋转。而所述的进气管2与承台7中部连通，承台7中部设有向上凸起的布气口，且在布气口上设有单向阀，所述的高浓度挥发有机废气能够被通入筒状填料架4内，但单向阀能够防止废气回流或者外部的液体进入进气管2中。

处理时，电机5带动筒状填料架4匀速转动，而喷淋管8会间隔一定时间进行一定量的营养液喷淋作业，而营养液来自外部，可通过管道提供。然后废气被通入罐体1中，并向上运动，并同时向两侧扩散与筒状填料架4上的生物膜接触发生反应。微生物能够将废气中的高浓度有机物作为碳源进行代谢，从而使有机物转化为水和二氧化碳。而未能消耗完的有机物会随着废气排入第二处理罐中进一步处理，从而达到降低废气中有机物含量的效果。而本装置的具体尺寸形状、筒状填料架4的转速、筒状填料架4上挂载的生物膜种类、营养液的具体成分和营养液的喷淋时间均不能进行具体限定，也就是会根据进气中的有机物种类进行调整和预设，不同的进气指标会对应不同的参数设置，以上参数均为本领域技术人员所公知的技术手段，故在此不做出具体限定。

这里值得说明的是，本实施例中对于形状的限定均是包含但不仅限于此，但因为形状的改变和不同均为本领域技术人员的惯用手段直接置换，并没有任何实质的区别，故本说明书中对于其具体结构的限定只是便于描述其结构和个零部件的安装连接关系。一旦有其他在后申请文件或公开的技术只是采用不同的形状但本质是相同的结构时，是属于惯用手段的直接置换，应当认为落入本实施例的保护范围。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，在每个罐体1底部与进气管2之间还设有密封结构的预处理池9，所述预处理池9内盛装有有机吸收剂，预处理池9内顶部设有排气扇10，所述排气扇10的出风端穿入罐体1并进入承台7中心。所述的预处理池9中的有机吸附剂是一种有机溶剂，能够吸收不溶于水的废气中的挥发有机物。通过预处理池9可将废气中一部分的挥发有机物吸收，从而进一步提高整个装置的废气处理效果。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述预处理池9内底部横置有曝气管12211，所述曝气管12211一端与进气管2连接。所述的曝气管12211能够增加进入预处理池9内的废气与有机吸收剂之间的接触面积，通过将废气变成小气泡的形式，从而增加了比表面积。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，如图2所示，所述喷淋管8上等距设有两个或两个以上的雾化喷嘴12，所述雾化喷嘴12内设有两条或两条以上独立的水管121和一条气管122，所述水管121与喷淋管8连通，所述气管122与设置在罐体1外壁的气泵连接，水管121和气管122均与靠近雾化喷嘴12出口位置设置的共振室123连通，共振室123一端与雾化喷嘴12出口连通。所述的雾化喷嘴12能够有效的提高营养液的利用率，降低单位时间内营养液的喷洒量，但增加喷洒面积，从而提高营养液的利用率。而所述的气泵给每个雾化喷嘴12提供空气，从气管122进入到共振室123内的空气具有一定的压强，再与两跟水管121进入的营养液一并从雾化喷嘴12的出口排出，而共振室123内的气体和液体相互剧烈运动，从而均匀混合。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述承台7向上延伸使得承台7与罐体1内底部之间形成一个环状的集水槽，在罐体1外壁底部设有与集水槽连通的储液箱13，所述储液箱13上设有固定在罐体1外壁上的提升管14，所述提升管14向上延伸并与喷淋管8连通；储液箱13一侧还设有用来提升营养液的提升泵15。所述储液箱13外壁上设有观察窗17。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例6：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述电机5为力矩电机。所述的力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机5，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。力矩电动机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例7：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述预处理池9内顶部还设有集气罩16。而每个预处理池9底部通过管道连通，并在起始或末尾端的预处理池9上设有注液口。值得说明的是，两个预处理池9底部连通，而连通处低于曝气管12211的水平高度，废气进入预处理池9便向上运动。而将预处理池9之间连通能够平衡两个预处理池9内的水位，只需向一侧预处理池9注入有机吸收剂即可，而需要更换有机吸收剂时，也可以直接从一端排出有机吸收剂，两个预处理池9内的有机吸收剂便能完全排出进行更换。而排出的有机吸收剂便通过蒸馏的方式将吸收的废气中的有机物分离出来，便于重复使用。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实施例的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实施例的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高浓度挥发有机物废气处理装置，包括多个串联的生物处理罐，所述生物处理罐包括罐体（1）和设置在罐体（1）内的自动旋转喷淋装置，所述罐体（1）底部设有进气管（2），罐体（1）顶部外壁上设有与罐体（1）内部连通的排气管（3），按照串联顺序在后一个生物处理罐的进气管（2）与上一个生物处理罐的排气管（3）连接，其特征在于：所述自动旋转喷淋装置包括竖向设置的筒状填料架（4）和设置在罐体（1）顶部的电机（5），所述筒状填料架（4）在靠近罐体（1）顶部一侧开口处密封连接有顶盖（5），所述顶盖（5）上设有传动轴（6），所述传动轴（6）穿出罐体（1）并与电机（5）传动连接；罐体（1）内底部设有圆柱形的承台（7），所述承台（7）内圈中心位置与进气管（2）连通，承台（7）外圈通过设有的轴承与筒状填料架（4）下侧开口活动连接；通过电机（5）带动筒状填料架（4）绕轴心旋转，通过竖向设置在罐体（1）内壁上的喷淋管（8）将营养液喷淋到筒状填料架（4）上，给挂载在筒状填料架（4）上的微生物膜提供养分。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：在每个罐体（1）底部与进气管（2）之间还设有密封结构的预处理池（9），所述预处理池（9）内盛装有有机吸收剂，预处理池（9）内顶部设有排气扇（10），所述排气扇（10）的出风端穿入罐体（1）并进入承台（7）中心。

3.根据权利要求2所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述预处理池（9）内底部横置有曝气管（11），所述曝气管（11）一端与进气管（2）连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述喷淋管（8）上等距设有两个或两个以上的雾化喷嘴（12），所述雾化喷嘴（12）内设有两条或两条以上独立的水管（121）和一条气管（122），所述水管（121）与喷淋管（8）连通，所述气管（122）与设置在罐体（1）外壁的气泵连接，水管（121）和气管（122）均与靠近雾化喷嘴（12）出口位置设置的共振室（123）连通，共振室（123）一端与雾化喷嘴（12）出口连通。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述承台（7）向上延伸使得承台（7）与罐体（1）内底部之间形成一个环状的集水槽，在罐体（1）外壁底部设有与集水槽连通的储液箱（13），所述储液箱（13）上设有固定在罐体（1）外壁上的提升管（14），所述提升管（14）向上延伸并与喷淋管（8）连通；储液箱（13）一侧还设有用来提升营养液的提升泵（15）。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述电机（5）为力矩电机。

7.根据权利要求2或3所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述预处理池（9）内顶部还设有集气罩（16）。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述储液箱（13）外壁上设有观察窗（17）。

9.根据权利要求2或3所述的一种高浓度挥发有机物废气处理装置，其特征在于：所述每个预处理池（9）底部通过管道连通，并在起始或末尾端的预处理池（9）上设有注液口。