CN205199272U - 利用臭氧催化及生物氧化voc废气的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，包括洗涤生物填料塔(1)、生物菌液池(4)、循环泵(5)，所述洗涤生物填料塔(1)的进口端连接有臭氧发生器(2)，洗涤生物填料塔(1)内设有催化剂填料层(6)、生物菌填料层(7、8)、生物菌液喷淋层(9)，洗涤生物填料塔(1)、生物菌液池(4)及循环泵(5)组成生物菌液循环结构；有机废气在催化剂填料层(6)通过臭氧催化氧化进行第一道处理；被改变分子结构的有机废气在生物菌填料层(7、8)进行第二道处理；有机废气污染物质随洗涤生物菌液流回生物菌液池(4)进行第三道处理。采用上述结构后，具有运行费用低、稳定性好、净化效率高、安全性好、买得起用得起、达标排放等优点。

Description

利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气净化技术领域，特别是一种利用臭氧和生物菌液对有机废气进行处理的净化装置。

背景技术

在家具、制鞋、汽车、机械、家电、机电、塑料五金等行业都必须对产品表面进行处理，目前最有效和最快捷的方法就是利用油漆，通过油漆表面处理可以制造出五颜六色的产品，可以大大提高产品的美感。但在油漆生产、稀释、喷涂过程中以及后续固化过程中会挥发释放有机废气污染物。有机废气污染物的成分比较复杂，主要以苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、正丁醇、丙酮等非甲烷总烃成分为主，这些有机废气污染物不仅对大气污染造成极大影响，而且其中许多成份还是致癌物质，如苯系物对骨髓的造血机能造成破坏。不经处理直接排放到大气环境中，直接造成严重的环境污染，通过呼吸或直接作用于人体，对人们的皮肤、血液、心肺、肝脏、神经、眼睛产生危害。在其它行业如印刷、浸漆、制药等生产过程中也产生低浓度的有机废气。

目前对有机废气处理最简单的办法是采用活性炭作为吸附剂，但在使用过程中存在吸附效率低、净化不稳定、系统投资大、运行费用高、系统安全性差等缺点，很多企业是买不起，或者买的起又用不起的尴尬局面。

目前对有机废气处理最有效的无二次污染的办法是利用微生物以废气中的有机组分作为其生命活动的能源或其他养分，经代谢降解，转化为简单的无机物（CO2、水等）及细胞组成物质。国外自80年代以来，开始用生物技术对工业废气进行处理，技术清洁，操作简便，在常温常压下就可以进行反应，尤其在低浓度、高流量的废气净化上收到了良好的效果，生物废气净化是“绿色”的新技术。目前生物处理中，因受微生物菌、生物挂膜、风量、湿度、温度、停留时间、压力等因素的影响，易发生滤料与挂膜的变性、微生物活性降低等问题，造成气膜接触的短路流动，从而使有机废气污染物的净化效率降低。此外，对有机污染物的水溶性和生物降解性要求也较高，生物反应器的启动、微生物驯化、处理过程持续时间，以及填料的比表面积少、孔隙率少、通风阻力大是目前填料的主要问题。填料的效果欠佳造成菌种活性降低、设备体积庞大、停留时间过长、容易堵塞，影响传质效果，使填料使用寿命短，进而直接影响整个系统的运行费用。为此，许多生产厂家和有识之士专门进行开发和研制，但至今尚未有较理想的产品面世。

实用新型内容

为了解决现有有机废气处理所存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种运行费用低、稳定性好、净化效率高、安全性好的利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，使企业买得起用得起，而且能切实有效地治理有机废气，使废气排放达到国家的三废排放要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案，它包括洗涤生物填料塔、生物菌液池、循环泵，洗涤生物填料塔的进口连接有与有机废气相连的引风管，洗涤生物填料塔的出口连接有排风管，所述洗涤生物填料塔的进口端连接有臭氧发生器，洗涤生物填料塔内设有催化剂填料层、生物菌填料层、生物菌液喷淋层，所述洗涤生物填料塔与生物菌液池连通，循环泵连接在生物菌液池与生物菌液喷淋层之间，洗涤生物填料塔、生物菌液池及循环泵组成生物菌液循环结构；有机废气在催化剂填料层通过臭氧发生器产生的臭氧催化氧化进行第一道处理，改变有机废气分子结构；被改变分子结构的有机废气在生物菌填料层进行第二道处理，生物菌填料层对有机废气吸收吸附；被生物菌填料层吸收吸附的有机废气污染物质随洗涤生物菌液流回生物菌液池进行第三道处理，在生物菌液池内被生物菌液吸收和降解。

本实用新型的进一步方案，所述的生物菌液池与洗涤生物填料塔为连体结构。

本实用新型的进一步方案，所述的生物菌液池与洗涤生物填料塔为分体结构并通过管道相连。

本实用新型的进一步方案，所述的生物菌液池内设有多层多通道过滤填料层。

本实用新型的进一步方案，所述洗涤生物填料塔的出口与排风管之间连接有除雾结构。

本实用新型的进一步方案，所述的生物菌填料层至少设置二层。

本实用新型的进一步方案，所述的生物菌填料层为多层多通道波浪式填料结构并可根据所需进行组合。

本实用新型的进一步方案，所述催化剂填料层所使用的催化剂是二氧化锰、二氧化钛或活性碳，或者是三者的任意组合。

采用上述结构后，与现有技术比较有如下优点和效果。

一是臭氧发生器产生的臭氧与引风管引入的有机废气混合进入催化剂填料层进行第一道处理，有机废气通过臭氧的催化氧化在催化剂填料层改变分子结构，不仅可以形成更多的羟基、羰基和羧基，增加有机物分子极性和亲水性，使VOC气体污染物质更好的溶解于生物菌液中，进而加快了生物吸收性、吸附性、氧化速度，而且可以减少分子中双键和环状结构，特别是如苯系物大分子的双键、环状结构，在含小分子的羟基、羰基、羧基和大分子双键、环状的有机溶剂、稀释剂中，一经打破，在崔化剂崔化、分解下的双键和环状结构，一泻千里形成连锁效应，使VOC污染物质在物理有机化学反应、生物化学氧化、生物氧化的过程，大大缩短生物降解时间，同时还可以改变了生物菌适应特性、加快了生物菌的新増代谢，使生物菌更有活力，更有生存能力，加速VOC的氧化速度，缩少生物填料塔的体积，缩少VOC生物氧化时间，增强VOC污染物质的生物氧化效率，从而提高了生物氧化VOC气体污染物质效果。

二是生物菌填料层采用多层多通道波浪式填料结构对改变分子结构的有机废气进行第二道处理，使孔隙率最多化，使填料的表面积最大化，使通风阻力最少化，通风阻力的减少，生物质对填料层的堵塞问题最轻化；生物菌液的混合菌群在填料孔隙内微米级的植物纤维状物质内生养繁殖，生物菌液在喷淋洗涤及加湿情况下，混合菌群对被改变分子结构的有机废气进行利用、吸收、降解。可以根据处理要求，洗涤生物填料塔可以进行模块化组合。

三是被生物菌填料层吸收吸附的有机废气污染物质随洗涤生物菌液流回生物菌液池进行第三道处理，在生物菌液池内被生物菌液吸收、降解和净化，多层多通道过滤填料结构可以在循环过程中,过滤、拦截被生物溶液吸收、吸附及溶解的VOC污染物质，并被填料中的生物菌降解净化。

四是利用臭氧催化氧化以及通过三道处理，对有机废气处理速度快、效率高、效果好、成本低。

附图说明

图1为本实用新型的第一种结构示意图。

图2为本实用新型的第二种结构示意图。

图3为本实用新型的第三种结构示意图。

图4为本实用新型的第四种结构示意图。

其中1洗涤生物填料塔，2臭氧发生器，3引风管，4生物菌液池，5循环泵，6催化剂填料层，7生物菌填料层，8生物菌填料层，9生物菌液喷淋层，10除雾结构，11排风管。

具体实施方式

图1所示，为本实用新型一种利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置的第一种具体实施方案，它包括洗涤生物填料塔1、生物菌液池4、循环泵5，洗涤生物填料塔1是立式结构，生物菌液池4与洗涤生物填料塔1为连体结构并位于正下方，洗涤生物填料塔1的进口连接有与有机废气相连的引风管3，洗涤生物填料塔1的出口连接有排风管11，所述洗涤生物填料塔1的进口端连接有臭氧发生器2，洗涤生物填料塔1内设有催化剂填料层6、生物菌填料层7、8、生物菌液喷淋层9，所述洗涤生物填料塔1与生物菌液池4连通，循环泵5连接在生物菌液池4与生物菌液喷淋层9之间，洗涤生物填料塔1、生物菌液池4及循环泵5组成生物菌液循环结构；有机废气在催化剂填料层6通过臭氧发生器2产生的臭氧催化氧化进行第一道处理，改变有机废气分子结构，加快了生物吸收性、吸附性和氧化速度，提高生物氧化VOC气体污染物质效果；被改变分子结构的有机废气在生物菌填料层7、8进行第二道处理，生物菌填料层7、8至少设置二层，生物菌填料层7、8为多层多通道波浪式填料结构并可根据所需进行组合，使孔隙率最多化，使填料的表面积最大化，使通风阻力最少化，通风阻力的减少，生物菌液的混合菌群在填料孔隙内微米级的纤维状物质内生养繁殖，生物菌液在喷淋洗涤及加湿情况下，混合菌群对被改变分子结构的有机废气进行利用、吸收、降解；被生物菌填料层7、8过滤及吸收吸附的有机废气污染物质随喷淋生物菌液流回生物菌液池4进行第三道处理，在多层多通道过滤填料结构中过滤、拦截，在生物菌液池内被生物菌液吸收、降解和净化。

为了有效消除水雾，所述洗涤生物填料塔1的出口与排风管11之间连接有除雾结构10。为了通过臭氧达到催化氧化有机废气，所述催化剂填料层6所使用的催化剂是二氧化锰、二氧化钛或活性碳，或者是三者的任意组合。

图2所示，为本实用新型的第二种具体实施方案，与第一种具体实施方案不同之处是所述的生物菌液池4与洗涤生物填料塔1为分体结构并通过管道相连，所述的生物菌液池4内设有多层多通道过滤填料层12，一是多层多通道过滤填料结构可以在循环过程中,过滤、拦截被生物溶液吸收、吸附及溶解的VOC污染物质，并被填料中的生物菌降解净化。二是方便多层多通道过滤填料层12拆卸、清洗、调换。

图3所示，为本实用新型的第三种具体实施方案，与第一种具体实施方案不同之处是洗涤生物填料塔1是立式结构，其它结构原理相同，在此不再重述。

图4所示，为本实用新型的第四种具体实施方案，与第二种具体实施方案不同之处是洗涤生物填料塔1是卧式结构，其它结构原理相同，在此不再重述。

以上所述，只是本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型作出任何形式上的限制，在不脱离本实用新型的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，包括洗涤生物填料塔(1)、生物菌液池(4)、循环泵(5)，洗涤生物填料塔(1)的进口连接有与有机废气相连的引风管(3)，洗涤生物填料塔(1)的出口连接有排风管(11)，其特征是：所述洗涤生物填料塔(1)的进口端连接有臭氧发生器(2)，洗涤生物填料塔(1)内设有催化剂填料层(6)、生物菌填料层(7、8)、生物菌液喷淋层(9)，所述洗涤生物填料塔(1)与生物菌液池(4)连通，循环泵(5)连接在生物菌液池(4)与生物菌液喷淋层(9)之间，洗涤生物填料塔(1)、生物菌液池(4)及循环泵(5)组成生物菌液循环结构；有机废气在催化剂填料层(6)通过臭氧发生器(2)产生的臭氧催化氧化进行第一道处理，改变有机废气分子结构；被改变分子结构的有机废气在生物菌填料层(7、8)进行第二道处理，生物菌填料层(7、8)对有机废气吸收、吸附、降解；被生物菌填料层(7、8)吸收吸附的有机废气污染物质随喷淋生物菌液流回生物菌液池(4)进行第三道处理，在生物菌液池(4)内被生物菌液吸收和降解。

2.根据权利要求1所述利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述的生物菌液池(4)与洗涤生物填料塔(1)为连体结构。

3.根据权利要求1所述利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述的生物菌液池(4)与洗涤生物填料塔(1)为分体结构并通过管道相连。

4.根据权利要求3所述的利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述的生物菌液池(4)内设有多层多通道过滤填料层(12)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述洗涤生物填料塔(1)的出口与排风管(11)之间连接有除雾结构(10)。

6.根据权利要求5所述的利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述的生物菌填料层(7、8)至少设置二层。

7.根据权利要求6所述的利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述的生物菌填料层(7、8)为多层多通道波浪式填料结构并可根据所需进行组合。

8.根据权利要求7所述的利用臭氧催化及生物氧化VOC废气的处理装置，其特征是：所述催化剂填料层(6)所使用的催化剂是二氧化锰、二氧化钛或活性碳，或者是三者的任意组合。