CN206660917U - 一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其结构包括高压雾化喷嘴、出风管、玻璃钢隔板、活性炭填料层、玻璃钢塔壁、生物填料层、排水管、支撑方通、臭氧布气头、接臭氧发生器、进风口、臭氧催化填料，所述高压雾化喷嘴设在出风管下方，所述臭氧催化填料设在玻璃钢隔板内部。本实用新型采用臭氧催化氧化+电化学氧化作为生物处理的预处理手段，通过预处理削减污染物负荷，改善后续废气的生物可降解性，将臭氧催化氧化、电化学氧化、生物处理组合为一体，减少生物废气处理设备的占地要求，减小了停留时间，提高了处理效率。

Description

一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置

技术领域

本实用新型是一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，属于废气处理领域。

背景技术

近年来由于国家大气污染治理的投入加大，VOCs治理成为继除尘、脱硫脱硝之后大气处理的新热点，广东地区市场活跃。而目前VOC处理成为了行业难题，尤其对于大风量、低浓度、难降解的含苯及苯系物有机废气的处理，各项技术都存在一定的应用缺陷。在各种工艺中，生物处理由于具有处理成本低廉、二次污染很少、运行维护简单安全等优点成为国内外三大主流有机废气处理工艺之一，而在无机臭废气治理领域，生物法的市场比例在50%以上。

生物除臭法是通过微生物的生理代谢将废气物质加以转化，达到除臭的目的。目前多采用生物滤池法。生物滤池法是把收集的臭废气先经过加湿处理，再通过长满微生物的、湿润多孔的生物滤层，利用微生物细胞对废气物质的吸附、吸收和降解功能以及微生物细胞个体小、表面积大、吸附性强和代谢类型多样的特点，将废气物质吸附后分解成CO2和其他无机物，生物法对无机臭气的处理效果可高达95%以上，但是其不足之处在于对有机难降解废气处理效率有限，占地面积大、启动周期长、微生物保持活性困难、此外生物法由于停留时间较长通常装置体积较大，因而一次性投资较高，对于难降解有机废气生物法也存在明显的效率缺陷。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，以解决现有的设备对有机难降解废气处理效率有限，占地面积大、启动周期长、微生物保持活性困难、此外生物法由于停留时间较长通常装置体积较大，因而一次性投资较高，对于难降解有机废气生物法也存在明显的效率缺陷的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其结构包括高压雾化喷嘴、出风管、玻璃钢隔板、活性炭填料层、玻璃钢塔壁、生物填料层、排水管、支撑方通、臭氧布气头、接臭氧发生器、进风口、臭氧催化填料，所述高压雾化喷嘴设在出风管下方，所述玻璃钢隔板与活性炭填料层相连接，所述活性炭填料层通过玻璃钢隔板与生物填料层相邻，所述玻璃钢塔壁与生物填料层相连接，所述排水管上方设有支撑方通，所述臭氧布气头与接臭氧发生器相连接，所述接臭氧发生器上方设有进风口，所述臭氧催化填料设在玻璃钢隔板内部。

进一步地，所述出风管下方设有玻璃钢隔板。

进一步地，所述活性炭填料层与玻璃钢塔壁相连接。

进一步地，所述生物填料层下方设有排水管。

进一步地，所述支撑方通下方设有臭氧布气头。

进一步地，所述进风口内部设有臭氧布气头。

进一步地，所述废气生物处理装置主要由臭氧发生器单元、臭氧催化填料单元、电化学发生器单元、电化学处理单元、生物处理单元组成，主体设备采用玻璃钢结构。

进一步地，所述臭氧发生器为空气源发生器，所采用的催化填料为锰系催化填料，同时采用三氧化二铁作为辅助催化剂，臭氧布气采用不锈钢管道及钛基布气板。

进一步地，所述活性炭填料层以活性炭为粒子电极填料，同时在填料中插入电极，极板间距控制在-cm，采用石墨板作为阴极，采用网状钛铱钌合金为阳极，以氯化钠等作为补充电解质的水溶液为喷淋液，采用变频交流电源作为电解电源，同时喷淋液回流。

进一步地，所述生物填料层采用竹炭、焦炭、生物碳、破碎陶粒作为生物载体填料，采用废燕麦糖作为补充碳源，采用柃檬酸钠、失水山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚山梨酯作为喷淋药剂。

本实用新型的有益效果为采用臭氧催化氧化加电化学氧化作为生物处理的预处理手段，通过预处理削减污染物负荷，改善后续废气的生物可降解性，将臭氧催化氧化、电化学氧化、生物处理组合为一体，减少生物废气处理设备的占地要求，减小了停留时间，提高了处理效率。

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，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置的结构示意图；

图中：高压雾化喷嘴-1、出风管-2、玻璃钢隔板-3、活性炭填料层-4、玻璃钢塔壁-5、生物填料层-6、排水管-7、支撑方通-8、臭氧布气头-9、接臭氧发生器-10、进风口-11、臭氧催化填料-12。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其结构包括高压雾化喷嘴1、出风管2、玻璃钢隔板3、活性炭填料层4、玻璃钢塔壁5、生物填料层6、排水管7、支撑方通8、臭氧布气头9、接臭氧发生器10、进风口11、臭氧催化填料12，所述高压雾化喷嘴1设在出风管2下方，所述玻璃钢隔板3与活性炭填料层4相连接，所述活性炭填料层4通过玻璃钢隔板3与生物填料层6相邻，所述玻璃钢塔壁5与生物填料层6相连接，所述排水管7上方设有支撑方通8，所述臭氧布气头9与接臭氧发生器10相连接，所述接臭氧发生器10上方设有进风口11，所述臭氧催化填料12设在玻璃钢隔板3内部，所述出风管2下方设有玻璃钢隔板3，所述活性炭填料层4与玻璃钢塔壁5相连接，所述生物填料层6下方设有排水管7，所述支撑方通8下方设有臭氧布气头9，所述进风口11内部设有臭氧布气头9。

在进行使用时,经过收集的废气首先经过臭氧催化氧化塔，臭氧催化氧化塔停留时间设计为2s-4s，其中臭氧源为接臭氧发生器10供给，臭氧催化填料12采用MnOx /γ－Al2O3及三氧化二铁等辅助催化剂，废气在臭氧催化塔内一方面会被臭氧直接氧化，如硫化氢可能会被直接氧化为硫单质或者硫酸根，另一方面在催化剂的作用下臭氧会被催化分解产生氧化能力更强的超氧自由基O*，难降解的有机物可能会被部分氧化，如甲苯可能会被氧化为苯甲酸，从而有利于后续处理。

废气经过臭氧催化塔预处理后，在经过电化学预氧化段，该段以活性炭填料层4的活性炭（粒径3mm以下）作为粒子电极，同时在填料中插入电极，极板间距控制在5-10cm，采用石墨板作为阴极，采用网状钛铱钌合金或其他合金材料作为阳极，以氯化钠等作为补充电解质的水溶液为喷淋液，废气中的有机组分首先被活性炭吸附，电极通电后即构成通电回路，阴阳极附近吸附的废气则会发生相应的氧化还原反应进而分解，其他部位的活性炭也会在微电流的作用下发生相应的化学作用，本工序段设置喷淋电解质回流，提高对有机废气的预处理效率。此预氧化段设计停留时间为2-4s。

废气经过臭氧及电化学预处理后，有机物的浓度得以一定程度的降低，化学性质及可生物降解性也得到一定的改善，处理后的废气进入生物填料层6，采用竹炭、焦炭、生物碳、破碎陶粒作为生物载体填料，采用喷淋表面活性剂的方法提高竹炭填料表面对有机废气的吸收能力，强化生物传质，充分提高生物降解能力。该阶段停留时间为10-20s。总停留时间可控制在30s以内，对有机废气处理具有较好的处理效果，相对于单纯采用生物法的处理设施，节省占地可达到50%以上。

以胶水车间废气为目标，考察发明设备对丙烯酸及丙烯酸丁酯为代表的有机废气去除效果，实验风量约为10000m³/，丙烯酸及丙烯酸丁酯进气浓度在100ppm，采用专利设备，塔体为PE夹芯板制成，尺寸为4*4*4m，臭氧催化氧化工段停留时间约为2s，电化学段停留时间3s，生物段停留时间15s，总停留时间20s，经过一个月调试挂膜培菌调试，最终乙酸乙酯出气浓度在20ppm以下，最低达到5ppm，去除效率在80-95%之间，其中臭氧催化氧化段去除效率约在20%之间，电化学段处理效率约为30%（扣除活性炭吸附影响），主要功能单元生物段处理效率在60-70%。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其特征在于：其结构包括高压雾化喷嘴（1）、出风管（2）、玻璃钢隔板（3）、活性炭填料层（4）、玻璃钢塔壁（5）、生物填料层（6）、排水管（7）、支撑方通（8）、臭氧布气头（9）、接臭氧发生器（10）、进风口（11）、臭氧催化填料（12），所述高压雾化喷嘴（1）设在出风管（2）下方，所述玻璃钢隔板（3）与活性炭填料层（4）相连接，所述活性炭填料层（4）通过玻璃钢隔板（3）与生物填料层（6）相邻，所述玻璃钢塔壁（5）与生物填料层（6）相连接，所述排水管（7）上方设有支撑方通（8），所述臭氧布气头（9）与接臭氧发生器（10）相连接，所述接臭氧发生器（10）上方设有进风口（11），所述臭氧催化填料（12）设在玻璃钢隔板（3）内部。

2.根据权利要求1所述的一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其特征在于：所述出风管（2）下方设有玻璃钢隔板（3）。

3.根据权利要求1所述的一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其特征在于：所述活性炭填料层（4）与玻璃钢塔壁（5）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其特征在于：所述生物填料层（6）下方设有排水管（7）。

5.根据权利要求1所述的一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其特征在于：所述支撑方通（8）下方设有臭氧布气头（9）。

6.根据权利要求1所述的一种臭氧与电化学强化的废气生物处理装置，其特征在于：所述进风口（11）内部设有臭氧布气头（9）。