CN205796930U - 一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置 - Google Patents

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黄玉才
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佟志华
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Abstract

本实用新型公开了一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，包括气体收集单元、气体吸收单元和膜分离单元，气体吸收单元包括第一吸收装置和第二吸收装置，第一吸收装置的上部设有第一排气口和第一喷淋装置，中部设有第一格栅，下部连接气体收集管路；第二吸收装置上部设有第二排气口和第二喷淋装置，中部设有第二格栅，下部连通第一排气口；第二排气口连通膜分离单元的一侧，同侧设有富集气排气口，富集气排气口连通气体收集管路，膜分离单元的另一侧通过后置风机连接排气烟囱。本实用新型的有益效果：有效地将生物吸收和膜分离处理相结合，方法简单、能耗低、运行费用低，无二次污染，是一种处理VOCs类气体的有效组合装置。

Description

一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置
技术领域
本实用新型涉及VOCs处理技术领域，具体来说，涉及一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置。
背景技术
大气污染是我国目前最突出的环境问题之一，工业废气是大气污染物的重要来源。工业废气中最难处理的就是有机废气，有机废气是指含有挥发性有机化合物(VOCs)的废气。大多有机化合物具有毒性，有些溶剂则因其稳定性，能长期稳定地存在于大气中而不分解。这对我们的生存环境造成严重的破坏，针对挥发性有机物的处理，目前国内外采用的主流方法有两类: 一类是破坏性方法，如燃烧法，将有机废气通过燃烧转化为二氧化碳和水; 另一类是回收法，如碳吸附法、冷凝法和膜分离法在工业生产中分离和回收挥发性有机物。由于工业废气内往往含有多种有机化合物气体成分，这些单一的废气处理方法往往不能将工业废气中的挥发性有机物净化彻底。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，以克服现有技术存在的上述不足。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，包括气体收集单元、气体吸收单元和膜分离单元，所述气体收集单元包括气体收集管路和前置风机，所述气体吸收单元包括第一吸收装置和第二吸收装置，其中，所述第一吸收装置的上部设有第一排气口和第一喷淋装置，所述第一吸收装置中部设有第一格栅，所述第一吸收装置下部连接所述气体收集管路，所述第一吸收装置底部设有第一喷淋液储罐，所述第一喷淋液储罐连接第一吸收液储罐、第一废液储罐和第一喷淋装置；所述第二吸收装置上部设有第二排气口和第二喷淋装置，所述第二吸收装置中部设有第二格栅，所述第二吸收装置下部连通所述第一排气口，所述第二吸收装置底部设有第二喷淋液储罐，所述第二喷淋液储罐连通第二吸收液储罐和所述第二喷淋装置；所述第二排气口连通所述膜分离单元的一侧，同侧设有富集气排气口，所述富集气排气口连通所述气体收集管路，所述膜分离单元的另一侧通过后置风机连接排气烟囱。
进一步的，所述第一吸收装置内的所述第一格栅内装填多页面空心球，所述第二吸收装置的所述第二格栅内装填多页面聚丙烯介质球。
进一步的，所述第一喷淋液罐与第一喷淋装置之间以及所述第二喷淋液罐与第二喷淋装置之间均连接有循环泵。
进一步的，所述膜分离单元中部设有聚醚亚酰胺分离膜。
进一步的，所述富集气排气口通过气泵连接所述气体收集管路。
本实用新型的有益效果：该装置有效地将生物吸收和膜分离处理VOCs类气体的方法相结合，气体吸收单元可以实现VOCs类气体的有效吸收和彻底的降解，且吸收液可循环使用，膜分离单元不仅可实现气体的达标排放，截留浓缩的大分子气体还可实现循环处理，真正实现方法简单、能耗低、运行费用低，无二次污染，是一种处理VOCs类气体的有效组合装置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例所述的生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置的结构示意图。
图中：
1、膜分离单元；2、气体收集管路；3、前置风机；4、第一吸收装置；5、第二吸收装置；6、第一排气口；7、第一喷淋装置；8、第一格栅；9、第一喷淋液储罐；10、第一吸收液储罐；11、第一废液储罐；12、第二吸收液储罐；13、第二排气口；14、第二喷淋装置；15、第二格栅；16、第二喷淋液储罐；17、富集气排气口；18、后置风机；19、烟囱；20、聚醚亚酰胺分离膜。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，包括气体收集单元、气体吸收单元和膜分离单元1，所述气体收集单元包括气体收集管路2和前置风机3，所述气体吸收单元包括第一吸收装置4和第二吸收装置5，其中，所述第一吸收装置4的上部设有第一排气口6和第一喷淋装置7，所述第一吸收装置4中部设有第一格栅8，所述第一吸收装置4下部连接所述气体收集管路2，所述第一吸收装置4底部设有第一喷淋液储罐9，所述第一喷淋液储罐9连接第一吸收液储罐10、第一废液储罐11和第一喷淋装置7；所述第二吸收装置5上部设有第二排气口13和第二喷淋装置14，所述第二吸收装置5中部设有第二格栅15，所述第二吸收装置5下部连通所述第一排气口6，所述第二吸收装置5底部设有第二喷淋液储罐16，所述第二喷淋液储罐16连通第二吸收液储罐12和所述第二喷淋装置14；所述第二排气口13连通所述膜分离单元1的一侧，同侧设有富集气排气口17，所述富集气排气口17连通所述气体收集管路2，所述膜分离单元1的另一侧通过后置风机18连接排气烟囱19。
在本实用新型所述的实施例中，所述第一吸收装置4内的所述第一格栅8内装填多页面空心球，所述第二吸收装置5的所述第二格栅15内装填多页面聚丙烯介质球。
在本实用新型所述的实施例中，所述第一喷淋液罐与第一喷淋装置7之间以及所述第二喷淋液罐与第二喷淋装置14之间均连接有循环泵。
在本实用新型所述的实施例中，所述膜分离单元1中部设有聚醚亚酰胺分离膜20。
在本实用新型所述的实施例中，所述富集气排气口17通过气泵连接所述气体收集管路2。
为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
各分散气源密闭后通过气体收集管路2和前置风机3进行气体收集汇总，再进入到第一吸收装置4，第一吸收装置4的吸收是以脱酸为主的碱吸收，采用的吸收液为碱和乳化吸收液；其中碱为 质量分数为0.04%的NaOH溶液，溶液PH为11，碱性成分将气体中的硫化氢及硫化物等酸性物质进行中和反应吸收，乳化吸收液为生物柴油、表面活性剂、助表面活性剂形成的乳化吸收液，使用浓度为0.1~2%（v/v），碱性吸收液从第一喷淋装置7中自上而下喷出，与气体流动的方向相反，可实现烃类气体物质向液相转移, 第一格栅8内填装多页面空心球，目的是增加吸收液与气体的接触面积和接触时间。吸收液通过循环泵从第一吸收液储罐10中泵入第一喷淋液储罐9，第一喷淋液储罐9中的喷淋液通过水泵循环到第一喷淋装置7进行喷淋。定期排放的吸收液废液通过第一废液储罐11由水泵排放到污水处理单元进行废水处理。
从第一排气口6出来的气体进入第二吸收装置5的底部，经过第二格栅15，多页面聚丙烯介质球增加了吸收液与VOCs类气体的接触面积和接触时间。第二吸收装置5采用的吸收液是烃降解菌和生物柴油、生物表活剂、助剂制成的乳液吸收剂，利用相似相溶的原理，实现对VOCs类气体的有效吸收，吸收液的使用浓度为0.5~2%（v/v），吸收装置底部为吸收液溶液和烃降解菌，烃降解菌的添加浓度为5~10%（v/v），烃降解菌原液的菌数大于10的8次方数量级，烃降解菌在液体的环境状态可实现对吸收液中的VOCs类气体的有效降解。由于VOCs类气体被烃降解菌降解，所以第二喷淋液储罐16中的乳液吸收剂可以循环使用，除自然挥发损失外，无需额外添加，第二吸收液储罐12中存储乳液吸收剂，定期由水泵泵入到第二喷淋装置14。此单元可实现VOCs类气体去除率60~80%的效果。
当VOCs类废气从第二排气口13出来后进入到膜分离单元1，由于各种气体在聚醚亚酰胺分离膜20中的溶解和扩散系数的不同，导致气体在膜中的相对渗透速率有差异。在膜两侧压力差作用下，渗透速率相对较快的气体，如水蒸汽(H2O)、氢气(H2)、二氧化碳(CO2)和氧气(O2) 以及部分甲烷(CH4)、氮气(N2)和一氧化碳(CO)等气体优先透过膜，通过后置风机18和烟囱19直接排放，不会造成污染；而渗透速率相对较慢的气体如碳3以上的烃类气体则在膜的滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的，滞留侧的富集气体通过富集气排气口17进入气体收集管路2,进行气体的循环治理。
综上所述，该装置有效地将生物吸收和膜分离处理VOCs类气体的方法相结合，气体吸收单元可以实现VOCs类气体的有效吸收和彻底的降解，且吸收液可循环使用，膜分离单元1不仅可实现气体的达标排放，截留浓缩的大分子气体还可实现循环处理，真正实现方法简单、能耗低、运行费用低，无二次污染，是一种处理VOCs类气体的有效组合装置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，包括气体收集单元、气体吸收单元和膜分离单元，其特征在于，所述气体收集单元包括气体收集管路和前置风机，所述气体吸收单元包括第一吸收装置和第二吸收装置，其中，所述第一吸收装置的上部设有第一排气口和第一喷淋装置，所述第一吸收装置中部设有第一格栅，所述第一吸收装置下部连接所述气体收集管路，所述第一吸收装置底部设有第一喷淋液储罐，所述第一喷淋液储罐连接第一吸收液储罐、第一废液储罐和第一喷淋装置；所述第二吸收装置上部设有第二排气口和第二喷淋装置，所述第二吸收装置中部设有第二格栅，所述第二吸收装置下部连通所述第一排气口，所述第二吸收装置底部设有第二喷淋液储罐，所述第二喷淋液储罐连通第二吸收液储罐和所述第二喷淋装置；所述第二排气口连通所述膜分离单元的一侧且同侧设有富集气排气口，所述富集气排气口连通所述气体收集管路，所述膜分离单元的另一侧通过后置风机连接排气烟囱。
2.根据权利要求1所述的生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，其特征在于，所述第一吸收装置内的所述第一格栅内装填多页面空心球，所述第二吸收装置的所述第二格栅内装填多页面聚丙烯介质球。
3.根据权利要求1所述的生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，其特征在于，所述第一喷淋液罐与第一喷淋装置之间以及所述第二喷淋液罐与第二喷淋装置之间均连接有循环泵。
4.根据权利要求1所述的生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，其特征在于，所述膜分离单元中部设有聚醚亚酰胺分离膜。
5.根据权利要求1所述的生物吸收和膜分离组合处理VOCs类废气的装置，其特征在于，所述富集气排气口通过气泵连接所述气体收集管路。
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