CN1895746A - 有机废气高效生物净化工艺及系统 - Google Patents

Abstract

一种有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征在于第一步将有机废气先经过油雾分离器，将油雾分离，再进到紫外线(UV)分解器，采用紫外线(UV)将高分子及苯环类分子裂解，再通过生物过滤，进行生物降解和净化，在生物过滤水循环系统中添加了表面活性剂以增加有机疏水性物质从气相进入液相，加速废气处理效率，处理后的废气再外排到大气中；有机废气高效生物净化系统含有四大部分，油雾分离器，紫外线(UV)分解室，生物净化器，水循环加湿及表面活性剂添加系统，本发明具有投入成本低、效率高、运转成本低、无任何二次污染：废气中有机物质能得到彻底降解，净化后的气体无臭无味。

Description

有机废气高效生物净化工艺及系统

技术领域

本发明专利涉及一种通过微生物为主，物理，化学为辅的方法来降解和净化各行业中有机废气的生物净化系统。这种有机废气净化系统能将有机废气中的油雾和各种酮，醛，酚，酸，芳烃，苯类等各种有机物进行生物降解，成为CO2和水等，达到有机废气净化的目的，净化后的废气无毒，无臭，无味。

背景技术

有机溶剂的使用是很多行业的重要生产环节，涉及面甚广，如汽车制造，机械加工，五金家具，电子，修理行业，喷漆过程等都需要使用有机溶剂。由此也引起有机废气污染的严重问题。这些行业分布面广，废气排放源遍布各地。绝大多数的有机废气还没有得到有效的处理。这些废气的排放直接影响周围人民的生活质量。然而，有机废气是一种成份极其复杂的气溶胶，具有很强的粘着性，治理比较困难。因其主要由多方面的污染物构成，如废气中所含的醛类，烃类，酮类，醇类，酚类以及挥发性有机溶剂，还含有难以降解的多环芳烃、苯类等可致癌物质。有机废气的排放涉及面广，现在治理有机废气，降低废气中的有机物质已成当务之急。

有机废气处理设备现状：目前对有机废气还没有一种有效的处理方法。多数只是采用抽风机将废气抽排到室外。只有极少数废气采用物理方法处理。目前所有的处理技术主要有过滤，水幕、油幕吸附等处理技术对油雾进行处理，通过催化燃烧或活性炭吸附等方法处理有机废气。但这些方法都存在着成本高、使用寿命短、不可再生，设备操作费用高，处理效果不理想等缺点，无法推广普及。

废气生物处理现状：废气生物处理工艺也用于一些有机废气的净化，目前也有一些废气生物处理的报道。对于一些生物毒性较低的小分子有机物质，生物降解效果明显。但对于一些苯环类物质，对微生物有毒性的物质及难溶于水的有机物质，生物降解的效率就明显降低。其主要原因是(1)生物对苯环类及一些有毒性的物质，生物降解的速度受到限制，生物很难将苯环类链打开，限制生物降解的速度。(2)另一方面多数有机溶剂是难溶于水的有机化合物。这类化合很难从气相进入到液相，再进入到生物体系内。所以生物降解的速度也受到疏水性物质从从气相进入到液相的传质限制。

发明内容

为了克服一些物理，化学及生物法处理的缺点，本发明专利提供一种以微生物法为主，物理，化学为辅的工艺来处理各行业中的有机废气。利用特殊微生物来降解废气中各种有机物质，将这些有害的有机物转变成为CO₂及水等无害的物质，本发明专利可广泛用于各行各业有机废气的处理。处理后的有机废气无毒，无臭，无味。

针对生物处理机制存在的问题，针对生物对苯环类有毒物质难降解的缺陷，本发明专利提供一种用UV预处理一些苯环类及生物难降解的有毒废气，利用UV将苯环打开，从而大幅度地提高苯环类物质的生物可降解性。然后再进行生物处理；另一方面针对有机疏水性物质溶解度低，难以从气相进入到液相的问题，本发明专利采用在生物处理工艺的水喷淋系统中加入少量的表面活性剂，这样通过表面活性剂来大幅度增加疏水性物质从从气相进入到液相，从而解决生物处理传质过程的限制。通过UV预处理及生物处理水循环系统中添加表面活性剂来克服生物处理存在的问题，从而大幅度地提高生物处理的效率。废气经UV裂解成小分子，再通过添加表面活性剂增加疏水性物质从从气相进入到液相的速度，废气再经生物降解和净化。

本发明专利解决其技术问题，采用的技术方案是：(1)、有机废气进入第一级的油雾分离器将油雾进行分离，再通过紫外分解，将其中生物难降解的苯环类的物质经过UV先分解成小分子或将苯环类经UV裂解。从而大幅度地提高苯环类物质的生物可降解性。经UV分解后的物质再经过生物过滤进行生物降解。(2)、由于油雾类的物质及苯环类有机物质多数是疏水性的很难溶于水的物质，所以在生物净化的水喷淋系统中添加表面活性剂来增加这类物质的水溶性，这样大幅度增加苯环类疏水性物质从气相进入液相的速率。这样加速整过生物降解的速率。有机废气经过生物净化，进行生物降解和净化。净化后的废气无毒无味，再外排到大气中。

有机废气高效生物净化系统的特征

有机废气高效生物净化系统含有四大部分，油雾分离器，UV分解室，生物净化器，水循环加湿及表面活性剂添加系统。

先采用UV将高分子及苯环类分子裂解，再通过生物过滤并在生物过滤水循环系统中添加了表面活性剂以增加有机疏水性物质从气相进入液相，加速废气生物处理效率。

1、油雾分离器

油雾分离器将油雾进行分离。

2、UV分解室

利用UV将苯环打开，从而大幅度地提高苯环类物质的生物可降解性。

3、生物净化器

在生物净化器的内部装有生物填料，并附生和固定化了用于降解废气的特殊微生物；当废气通过生物填料时，填料上的微生物极快地吸收和降解废气中的各种有机物质，达到净化废气的目的。经生物降解的废气无油雾，无臭，无味，达到国家排放标准。

4、水循环加湿及表面活性剂添加系统

在生物过滤水循环系统中添加了表面活性剂以增加有机疏水性物质从气相进入液相，加速废气处理效率。在生物净化塔的顶部装有喷水系统，底部有集水池，有泵。水在生物净化器内从上到下，再集中到集水池，通过泵从集水池再抽到塔的顶部，可形成水喷淋循环。

本发明专利的有益效果是：

本生物净化系统是通过培养在生物净化器内的特殊微生物，将废气中有异味的挥发性有机物质(VOC)及油雾进行生物降解，成为无毒无味的二氧化碳(CO₂)和水，然后排放在大气中，这种有机废气高效生物净化系统的特点在于：

(1)投入成本低：因处理时间很短，所以净化器体积小，投资成本低；

(2)效率高：废气只要经过生物过滤器过滤5-10秒钟(甚至更短)，废气就可得到净化；

(3)运转成本低：处理条件温和，常温常压，不需高温催化，不需添加任何化学物质；

(4)无任何二次污染：废气中有机物质能得到彻底降解，净化后的气体无臭无味；

(5)使用寿命长：微生物可以不断地自身繁殖和代谢，不断自新再生，不需要更换。

有机废气高效生物净化系统不仅可用于有机废气的净化，还可广泛用于其它行业臭气污染的治理，如畜牧业，饲料加工，食品加工，垃圾站，污水处理站等废气的处理。本生物净化技术是利用微生物降解或转化气态污染物，特别是对低浓度，大风量的有机废气的处理，具有净化效果好、投资及运行费用低、无二次污染，易于管理等优点。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图；

图2本发明的生物净化过程的结构功能图。

具体实施方式：

下面将结合实际和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示本发明有机废气高效生物净化系统含有四大部分，油雾分离器，UV分解室，生物净化器，水循环加湿及表面活性剂添加系统。

有机废气进入第一级的油雾分离器将油雾实行分离，再通过紫外分解，将其中生物难降解的苯环类的物质经过UV先分解成小分子或将苯环类物质经UV裂解。从而大幅度地提高苯环类物质的生物可降解性。经UV分解后的物质再经过生物过滤进行生物降解。由于有机溶剂类的物质及苯环类有机物质多数是疏水性的很难溶于水的物质，所以在生物净化的水喷淋系统中添加表面活性剂来增加这类物质的水溶性，这样大幅度增加苯环类疏水性物质从气相进入液相的速率。这样加速整过生物降解的速率。经过生物净化塔，进行生物降解和净化。净化后的废气无毒，无味，再外排到大气中。

下面将结合实际和附图对生物净化过程作进一步说明。

如图2所示本发明有机废气高效生物净化系统含有三大部分，风机管道系统，加湿塔，生物净化塔。

有机废气通过风机1抽排到加湿塔。废气从切线方向进入园柱形的加湿塔2的下部。加湿塔本身有一套水喷淋和循环系统。在加湿塔的顶部装有一套水喷雾系统3，喷淋下来的水集中在加湿塔底部再流通到集水池5；集水池的水再经过泵6抽送到加湿塔的水喷雾器3，这样形成水循环，消耗的水再在集水池5可以加以补充。从加湿塔底下部进入的废气再在塔内上升与喷淋下来的水雾混合接触得到加湿。加湿后的废气再从顶部4排出进到生物净化塔7的顶端。废气从生物净化塔的顶部穿过生物填料8，在生物填料上固定了很多特殊的菌种微生物，当废气通过生物填料时，填料上的微生物能将废气中的有害物质降解成为无毒无味的物质，如CO₂及水。经过生物净化后的气体再从净化塔的底端排出9。在净化塔内也设有一套水喷淋与循环系统，以作为生物填料的冲洗喷淋和必要时的加湿补充。喷水头设在净化塔的顶部12，喷淋后积流下来的水再回到塔的底部，再通过排水收集在集水池10，集水池的水再经过管道和泵11抽提到喷淋头12，形成水喷淋循环，净化塔的水喷淋系统可根据需要进行连续或间歇运行。

由于有机溶剂类的物质及苯环类有机物质多数是疏水性的很难溶于水的物质，所以在生物净化的水喷淋系统中添加表面活性剂来增加这类物质的水溶性，这样大幅度增加苯环类疏水性物质从气相进入液相的速率。这样加速整过生物降解的速率。

Claims (8)

1.一种有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征在于其原理是通过物理，化学及及生物过滤技术来处理，过滤和降解有机废气，达到有机废气净化的目的，第一步是将有机废气先经过油雾分离器，将油雾进行分离，再进到紫外线(UV)分解器，采用紫外线(UV)将高分子及苯环类分子裂解，再通过生物过滤，进行生物降解和净化，在生物过滤水循环系统中添加了表面活性剂以增加有机疏水性物质从气相进入液相，加速废气处理效率，处理后的废气再外排到大气中；有机废气高效生物净化系统含有四大部分，油雾分离器，紫外线(UV)分解室，生物净化器，水循环加湿及表面活性剂添加系统。

2.根据权利要求1所述的有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征是该系统由四大部分组成：油雾分离器，紫外线(UV)分解室，生物净化器及水循环加湿及表面活性剂添加系统。

3.根据权利要求1所述的有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征在于油雾分离器主要用于分离一些油雾及废气中颗粒性物质。

4.根据权利要求1所述的有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征是其工艺含有紫外线(UV)分解过程，其目的是通过紫外线(UV)将一些苯环及生物难降解的物质分解成一些小分子或将苯环类打开，形成较易生物降解的不同醛，酸，醇等物质。

5.根据权利要求1所述的有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征是含有生物净化过程，在净化器中含有水循环加湿系统。

6.根据权利要求1或5所述的有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征在于其生物净化的特征是在生物净化器的水循环加湿系统中添加表面活性剂，其表面活性剂添加的目的是增加疏水性有机物质的疏水性，使它更易从气相进入液相，增加传质过程，以增加废气的生物净化效率。

7.根据权利要求6所述的有机废气高效生物净化系统，其特征在于表面活性剂的浓度控制为临解表面张力的浓度(CMC)。

8.根据权利要求1所述的有机废气高效生物净化工艺及系统，其特征在于该工艺及系统可用于汽车制造，机械加工，五金家具，电子，修理行业，喷漆过程等有机废气的净化，还可广泛用于其它行业臭气污染的治理，如畜牧业，饲料加工，食品加工，垃圾站，污水处理站等废气的处理。