CN206008374U

CN206008374U - 一种生物法与吸附法组合处理废气的装置

Info

Publication number: CN206008374U
Application number: CN201621033042.6U
Authority: CN
Inventors: 陈韶军; 佟志华; 韩立斌; 张葵红; 叶帆
Original assignee: BEIJING VICTEX ENVIRONMENTAL S & T DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING VICTEX ENVIRONMENTAL S & T DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2026-08-31

Abstract

本实用新型公开了一种生物法与吸附法组合处理废气的装置，包括两段滴滤式生物氧化装置和吸附装置，所述两段滴滤式生物氧化装置一侧底部连接有废气进口，两段滴滤式生物氧化装置另一侧底部通过风机与吸附装置连通，所述吸附装置通过管道连接有排气装置。本实用新型的有益效果：针对中低浓度VOCs废气处理提供了有效的处理方法，在两段滴滤式生物氧化治理臭气装置后段增加了吸附装置，实现了分段处理不同的污染成分，使废气处理后可以达标排放，不产生二次污染，同时达标排放的作用。

Description

一种生物法与吸附法组合处理废气的装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种生物法与吸附法组合处理废气的装置。

背景技术

石化污水处理场内各水处理工艺单元逸散的废气具有“气量大，成份复杂，浓度不均，波动大”的特点。特别是石化炼油及化工污水场逸散的VOCs的废气，由于含不同浓度的烃类，任何一种处理方法往往不能达到理想的处理效果，例如：催化燃烧法；低温等离子法；吸附法；直接高温燃烧法；冷凝法；生物法等，因此我们根据石化厂实际工况采用了一种生物法与吸附法处理废气的装置这一组合工艺使处理效果大大提高。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种生物法与吸附法组合处理废气的装置，通过将两段生物法与吸附法组合充分发挥各段的功能，使VOCs废气得到彻底的处理并达标排放，用以解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种生物法与吸附法组合处理废气的装置，包括两段滴滤式生物氧化装置和吸附装置，所述两段滴滤式生物氧化装置一侧底部连接有废气进口，两段滴滤式生物氧化装置另一侧底部通过第一风机与吸附装置连通，所述吸附装置通过管道连接有排气装置；其中，所述两段滴滤式生物氧化装置内部通过隔板分隔为第一生物滴滤单元和第二生物滴滤单元，所述第一生物滴滤单元与所述第二生物滴滤单元顶部连通，第一生物滴滤单元的底部通过循环管路与设置在第一生物滴滤单元顶部的若干个第一喷头连通，第二生物滴滤单元顶部的若干个第二喷头连通有新鲜水补给管路；所述吸附装置包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述吸附装置包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔底部均连接有废气进气管路和热空气进气管路，所述废气进气管路上设置有第一进气阀，且该废气进气管路上连接有废气排气管路，所述废气排气管路上连接有第一排气阀，且该废气排气管路连接有冷凝器，所述冷凝器上连接有油水分离器和冷媒，所述油水分离器上连接有油储槽和废水储槽，所述热空气进气管路上设置有第二进气阀，第一吸附塔和第二吸附塔的顶部连接有净化气排气管路和蒸汽进气管路，所述净化气排气管路上设置有第二排气阀，所述蒸汽进气管路上设置有第三进气阀，蒸汽进气管路通过管道与设置在热空气进气管路上的换热器连接，所述热空气进气管路上连接有第二风机，所述换热器上连接有冷凝水和出气管路。

进一步的，所述第一风机与吸附装置之间连接有除水器。

进一步的，所述循环管路上设置有水泵。

进一步的，所述第一生物滴滤单元和所述第二生物滴滤单元的下部均连接有排污管路。

进一步的，所述排污管路上设有排污阀。

进一步的，所述第一吸附塔和第二吸附塔均为活性炭吸附塔。

进一步的，所述活性炭吸附塔内设置有活性炭纤维。

进一步的，所述冷凝器与进气管路连通。

进一步的，所述排气装置为排气筒。

本实用新型的有益效果：

1、针对中低浓度VOCs废气处理提供了有效的处理方法；

2、在两段滴滤式生物氧化治理废气装置后段增加吸附装置，实现了分段处理不同的污染成分，不产生二次污染；

3、通过更换填料保证了工艺段可处理更多污染物，处理的废气浓度范围更宽，工艺组合更灵活、适用；

4、实验证明：加入该段处理方式后，整体工艺非甲烷总烃去除率可达95%，并执行《恶臭污染物排放标准GB 14554-93》，《石油炼制工业污染物排放标准GB31570-2015》或《石油化学工业污染物排放标准GB31571-2015》。

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法与吸附法组合处理废气的装置的结构示意图。

图中：

1、废气进口；2、两段滴滤式生物氧化装置；3、第一风机；4、除水器；5、吸附装置；6、排气装置；7、隔板；8、进气管路；9、干燥气进气管路；10、废气排气管路；11、冷凝器；12、油水分离器；13、油储槽；14、水储槽；15、净化气排气管路；16、蒸汽进气管路；17、冷媒；18、换热器；19、冷凝水；20、出气管路；21、第一生物滴滤单元；22、第二生物滴滤单元；23、循环管路；24、新鲜水补给管路；25、排污管路；211、第一喷头；221、第二喷头；231、水泵；251、排污阀；51、第一吸附塔；52、第二吸附塔；81、第一进气阀；91、第二进气阀；92、第二风机；101、第一排气阀；151、第二排气阀；161、第三进气阀。

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，根据本实用新型实施例所述的一种生物法与吸附法组合处理废气的装置，包括两段滴滤式生物氧化装置2和吸附装置5，所述两段滴滤式生物氧化装置2一侧底部连接有废气进口1，两段滴滤式生物氧化装置2另一侧底部通过第一风机3与吸附装置5连通，所述吸附装置5通过管道连接有排气装置6；

其中，所述两段滴滤式生物氧化装置2内部通过隔板7分隔为第一生物滴滤单元21和第二生物滴滤单元22，所述第一生物滴滤单元21与所述第二生物滴滤单元22顶部连通，第一生物滴滤单元21的底部通过循环管路23与设置在第一生物滴滤单元21顶部的若干个第一喷头211连通，第二生物滴滤单元22顶部的若干个第二喷头221连通有新鲜水补给管路24；

所述吸附装置5包括第一吸附塔51和第二吸附塔52，所述吸附装置5包括第一吸附塔51和第二吸附塔52，所述第一吸附塔51和第二吸附塔52底部均连接有废气进气管路8和热空气进气管路9，所述废气进气管路8上设置有第一进气阀81，且该废气进气管路8上连接有废气排气管路10，所述废气排气管路10上连接有第一排气阀101，且该废气排气管路10连接有冷凝器11，所述冷凝器11上连接有油水分离器12和冷媒17，所述油水分离器12上连接有油储槽13和废水储槽14，所述热空气进气管路9上设置有第二进气阀91，第一吸附塔51和第二吸附塔52的顶部连接有净化气排气管路15和蒸汽进气管路16，所述净化气排气管路15上设置有第二排气阀151，所述蒸汽进气管路16上设置有第三进气阀161，蒸汽进气管路16通过管道与设置在热空气进气管路9上的换热器18连接，所述换热器18上连接有冷凝水19和出气管路20。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一风机3与吸附装置5之间连接有除水器4。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述循环管路23上设置有水泵231。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一生物滴滤单元21和所述第二生物滴滤单元22的下部均连接有排污管路25。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述排污管路25上设有排污阀251。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一吸附塔51和第二吸附塔52均为活性炭吸附塔。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述活性炭吸附塔内设置有活性炭纤维。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述冷凝器11与进气管路8连通。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述排气装置6为排气筒。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体工艺原理对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型采用了“两段生物法与吸附法联合作用”技术，两种工艺模块化组合技术保证了废气达标排放。

一、“两段滴滤式生物氧化装置”原理

废气中污染成分首先通过气液交换，进入液相；然后污染成分与液相中的微生物接触，在微生物体表的膜外侧，通过浓度差、特定转运酶、膜的翻转或吞食作用，污染物质进入生物体细胞内，在微生物体通过酶解作用，一部分参与细胞自身的合成代谢，生成新的细胞组织；另一部分通过细胞内源呼吸作用，产生二氧化碳、水及细胞代谢产物，并释放出大量能量。

烃类和其他有机物被氧化为二氧化碳和水，含硫还原性成分被氧化为硫及硫酸盐，含氮成分被氧化为氨、硝酸盐及亚硝酸盐。

“两段滴滤式生物氧化装置”是由第一生物滴滤单元和第二生物滴滤单元两部份组成。气体与经过循环喷淋的滴滤介质进行充分的接触。废气中的亲水性污染成分，被滴滤介质上的固着微生物群所捕获消化，另一部分则溶解并随滴滤液落入第一生物滴滤单元底部，第一生物滴滤单元底部中含有大量浮游微生物将对捕捉到的污染物质进行彻底的降解。在此过程中，废气中部分硫化氢和氨等水溶性的污染成分进一步得到去除。在第二生物滴滤单元内，介质上添加了专门筛选的苯降解菌。废气与定期加湿的载有苯降解菌的生物滤球充分接触，气体中难溶性污染组份被多孔生物滤球及生物滤球中苯降解菌拦截吸附并进一步消化，甲苯、二甲苯、苯乙烯等大分子量、水溶性较差的VOC成份在此单元充分降解。这些苯降解菌是利用了废气中的有机物作为其生长繁殖所必需的基质将大分子或结构复杂的苯等有机物氧化分解为简单的水、二氧化碳等无机物。实现了对废气中苯系物的进一步处理，经过生物段处理的废气中非甲烷总烃的浓度已小于200mg/m³，然后进入吸附设备。

作为优选实施方式：

（1）当废气进气中硫化氢含量不高，如<10mg/m³时，第一生物滴滤单元中填料为鲍尔环、多面空心球等惰性填料；

（2）当废气进气硫化氢含量较高，如≥10mg/m³时，第一生物滴滤单元中的填料更换为贝壳，第二生物滴滤单元中的填料包括生物滤球和苯降解菌。

当废气中所含硫化氢浓度较高，如果不更换填料，仍采用鲍尔环、多面空心球等惰性填料，废气中H₂S的生物转化会导致亚硫酸或硫酸的产生，如果任其发展，会导致介质填料酸化并降低处理效果；更换了贝壳介质后，由于贝壳具有适合生物生存的粗糙表面，与传统的载体材料相比，可以成为生物氧化处理中的生物膜载体。同时，其缓慢释放出碳酸钙CaCO₃，中和了来自硫化物被细菌氧化后产生的酸类物质。通过中和生物代谢产生的硫酸类的副产物生成的硫化物有效控制了系统pH，为微生物降解过程提供合适的酸碱条件，对废气中所含高浓度H₂S和还原性硫化物的废气进行了处理。

同时这种填料还具有以下两个优点：（1）脱氮：使含氨和有机胺的废气在滴滤段同时得到处理，无需投加NaHCO₃或NaOH，降低运行及管理成本；（2）通过更换填料保证了工艺段可以处理更多污染物，处理的废气浓度范围更宽，同时可满足各项标准，使工艺组合更灵活、适用。

二、吸附原理

本实用新型的吸附装置包括吸附-脱附全过程：

1.吸附：经两段滴滤式生物氧化装置处理后的含烃废气进入吸附装置，吸附装置包括两个相同的活性炭吸附塔，处理后废气中少量的烃类等有机物被活性炭纤维吸附下来，经过吸附后的洁净气体经排气筒达标排放。两个活性炭吸附塔分别为第一吸附塔51和第二吸附塔52，所述第一吸附塔51及第二吸附塔52可以交替使用，活性炭吸附塔会在吸附状态和脱附状态间自动切换，间隔时间一般为15分钟，也可以根据实际需要调整，通常情况下，特定时间的切换操作可以保证活性炭吸附塔及时切换到脱附阶段。

2.脱附再生：吸附后的活性炭纤维通入减压阀减压后的蒸汽，将吸附浓缩在活性炭纤维中的有机溶剂脱附下来，同时依靠蒸汽的吹扫，将含有水蒸汽和有机物质的混合蒸汽吹出，送到油水分离器中。

当一个活性炭吸附塔达到一定的饱和度时，需要进行再生以恢复其吸附能力。因为吸附过程是一个可逆的过程，可以通过改变吸附平衡来实现活性炭纤维的再生，即通过降低活性活性炭吸附塔的压力，将烃从活性炭纤维孔隙结构中脱附出来。

当活性炭纤维吸附饱和后，进行吸附再生处理，具体为从活性炭吸附罐顶部的管道进蒸汽进行蒸汽吹扫，在80-130℃条件下对吸附在活性炭纤维上的有机物进行脱附处理，经蒸吹扫后，再用40-100℃热空气从活性炭吸附罐底部吹扫干燥，留作备用。

3.冷凝分层：经过脱附的含有水蒸汽和有机溶剂的混合蒸汽经过冷凝器，将冷凝后变成的混合液体流入油水分离器静置分层，上层为油，下层为水，分别进入油储槽和水储槽；分离后的有机相根据量的多少可作为原料回收再利用，水相可以排入废水系统进行处理。

当脱附过程完成后，工艺管线上的控制阀门会有一些系列动作，使活性炭窗口内压力逐步恢复到常压。当活性炭吸附塔上的压力恢复后，系统会控制活性炭吸附塔切换至下一个吸附过程。

本实用新型适合非甲烷总烃范围小于2000mg/m³以内，同时适合其他行业的废气处理，如印刷、电子等废气中含非甲烷总烃的废气治理。

本实用新型的有益效果：

1、针对中低浓度VOCs废气处理提供了有效的处理方法；

3.通过更换填料保证了工艺段可处理更多污染物，处理的废气浓度范围更宽，工艺组合更灵活、适用；

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

1.一种生物法与吸附法组合处理废气的装置，包括两段滴滤式生物氧化装置（2）和吸附装置（5），其特征在于：所述两段滴滤式生物氧化装置（2）一侧底部连接有废气进口（1），两段滴滤式生物氧化装置（2）另一侧底部通过第一风机（3）与吸附装置（5）连通，所述吸附装置（5）通过管道连接有排气装置（6）；其中，所述两段滴滤式生物氧化装置（2）内部通过隔板（7）分隔为第一生物滴滤单元（21）和第二生物滴滤单元（22），所述第一生物滴滤单元（21）与所述第二生物滴滤单元（22）顶部连通，第一生物滴滤单元（21）的底部通过循环管路（23）与设置在第一生物滴滤单元（21）顶部的若干个第一喷头（211）连通，第二生物滴滤单元（22）顶部的若干个第二喷头（221）连通有新鲜水补给管路（24）；所述吸附装置（5）包括第一吸附塔（51）和第二吸附塔（52），所述吸附装置（5）包括第一吸附塔（51）和第二吸附塔（52），所述第一吸附塔（51）和第二吸附塔（52）底部均连接有废气进气管路（8）和热空气进气管路（9），所述废气进气管路（8）上设置有第一进气阀（81），且该废气进气管路（8）上连接有废气排气管路（10），所述废气排气管路（10）上连接有第一排气阀（101），且该废气排气管路（10）连接有冷凝器（11），所述冷凝器（11）上连接有油水分离器（12）和冷媒（17），所述油水分离器（12）上连接有油储槽（13）和废水储槽（14），所述热空气进气管路（9）上设置有第二进气阀（91），第一吸附塔（51）和第二吸附塔（52）的顶部连接有净化气排气管路（15）和蒸汽进气管路（16），所述净化气排气管路（15）上设置有第二排气阀（151），所述蒸汽进气管路（16）上设置有第三进气阀（161），蒸汽进气管路（16）通过管道与设置在热空气进气管路（9）上的换热器（18）连接，所述热空气进气管路（9）上连接有第二风机（92），所述换热器（18）上连接有冷凝水（19）和出气管路（20）。

2.根据权利要求1所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述第一风机（3）与吸附装置（5）之间连接有除水器（4）。

3.根据权利要求1所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述循环管路（23）上设置有水泵（231）。

4.根据权利要求1所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述第一生物滴滤单元（21）和所述第二生物滴滤单元（22）的下部均连接有排污管路（25）。

5.根据权利要求4所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述排污管路（25）上设有排污阀（251）。

6.根据权利要求1所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述第一吸附塔（51）和第二吸附塔（52）均为活性炭吸附塔。

7.根据权利要求6所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述活性炭吸附塔内设置有活性炭纤维。

8.根据权利要求1所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述冷凝器（11）与进气管路（8）连通。

9.根据权利要求1所述的生物法与吸附法组合处理废气的装置，其特征在于：所述排气装置（6）为排气筒。