CN212974716U - 一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置 - Google Patents
一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置，包括第一净化装置和第二净化装置，第一净化装置和第二净化装置的内部分别包括下部的载体介质和上部的喷淋空腔，第一净化装置和第二净化装置的载体介质内部分别设置阳极和阴极，阳极和阴极连接，第一净化装置的底部设置废气进口，第一净化装置的底部混合液出口与第二净化装置连接。底部吸收装置的内部设置分室隔板，隔板的两侧分别为进气室和出气室，第一净化装置和第二净化装置的喷淋空腔的顶部分别设置第一喷淋装置、第二喷淋装置。循环水管分别与第一喷淋装置、第二喷淋装置连接。可缓解原系统所面临的酸化问题，还可提高系统对难降解有机物的处理效果并回收电能。
Description
技术领域
本实用新型属于废气处理资源化技术领域，具体涉及一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
在工农业生产、污水处理、堆肥发酵等过程中，会产生大量含有VOCs的废气，这些废气若不经处理直接外排，不仅会对周围的环境造成污染，也会对人类健康造成潜在危害，因此含VOCs的废气需经处理达标后才能排放。
现有技术中，生物滤塔处理含VOCs的废气是一种可行的技术手段，其通过微生物的新陈代谢将有机物转化为低毒、无毒的二氧化碳、水等物质，从而实现净化废气的目的。现有技术通过淋洗液将有机废气中的有机物吸收并附着于载体上，从而使微生物得以利用，但对于某些难生物降解有机物处理效果不佳，且存在随着载体上生物膜的不断增厚，内层微生物厌氧呼吸，产生酸性物质，导致系统逐渐酸化的问题，过酸环境会导致微生物降解活性降低，从而影响系统处理效果。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置。
为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置，包括第一净化装置和第二净化装置，第一净化装置和第二净化装置的内部分别包括下部的载体介质和上部的喷淋空腔，第一净化装置和第二净化装置的载体介质内部分别设置阳极和阴极，阳极和阴极连接，第一净化装置的底部设置废气进口，第一净化装置的底部混合液出口与第二净化装置连接。
实现了含VOCs废气的处理，充分回收废气中的有机物，并且能够避免载体介质中的酸性物质增多导致逐渐酸化的问题。
本实用新型一个或多个技术方案具有以下有益效果：
处理含VOCs废气的生物气体净化装置是微生物燃料电池(MFC)和含VOCs废气处理塔的结合。耦合微生物燃料电池不仅可缓解原系统所面临的酸化问题，还可提高系统对难降解有机物的处理效果并回收电能。延长生物气体净化装置的使用时间。生物气体净化装置排出的废气中的有机物的含量减少。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为提升去污产电性能的装置结构图；
其中，1、第二喷淋装置；2、导线；3、外电阻；4、电压表；5、载体支撑器；6、排水管；7、底部喷淋装置；8、进气电动阀门；9、进气管；10、进出水管；11、循环水管；12、阴极；13、阻水隔气板；14、第一喷淋装置；15、陶瓷载体；16、阳极；17、分室隔板；18、排气电动阀门；19、水泵；20、排气管；21、集水槽。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置，包括第一净化装置和第二净化装置，第一净化装置和第二净化装置的内部分别包括下部的载体介质和上部的喷淋空腔，第一净化装置和第二净化装置的载体介质内部分别设置阳极和阴极，阳极和阴极连接，第一净化装置的底部设置废气进口，第一净化装置的底部混合液出口与第二净化装置连接。
作为进一步的技术方案，还包括底部吸收装置，底部吸收装置位于第一净化装置的下方，底部吸收装置和第一净化装置之间设置载体支撑器，载体支撑器上设置透气孔。
作为进一步的技术方案，底部吸收装置的内部设置分室隔板，隔板的两侧分别为进气室和出气室，进气室和出气室的顶部分别设置底部喷淋装置，底部吸收装置的底部设置集水槽，分室隔板两侧的集水槽相通，进气室的下部设置进气口。
作为进一步的技术方案，进气室的底部的集水槽与进出水管连接，进气口位于进出水管的上方。
作为进一步的技术方案，出气室的底部的集水槽连接循环水管，循环水管的上方位置设置排气口。
作为进一步的技术方案，第一净化装置和第二净化装置的喷淋空腔的顶部分别设置第一喷淋装置、第二喷淋装置。
作为进一步的技术方案，循环水管分别与第一喷淋装置、第二喷淋装置连接。
作为进一步的技术方案，第二净化装置的底部连接排水管，排水管与底部吸收装置的集水槽连接，连接的接口位于底部吸收装置的进出水管的上方。
作为进一步的技术方案，第二净化装置位于第一净化装置的上方，第一净化装置和第二净化装置之间设置阻水隔气板。
作为进一步的技术方案，阳极和阴极通过导线连接，导线上设置外电阻、电压表，电压表与外电阻并联。
处理含VOCs废气的生物气体净化装置，包括第一净化装置和第二净化装置，两个净化装置的作用不同，其中第一净化装置用于对废气进行净化，第一净化装置的底部设置废气进口，气体从第一净化装置的底部进入。
第一净化装置和第二净化装置的内部分别包括下部的载体介质和上部的喷淋空腔，载体介质内部填充微生物介质，其中载体介质可以为陶瓷载体。喷淋空腔喷下来的淋洗液对废气进行洗涤。洗涤后的混合液落到陶瓷载体中，被微生物进行利用。
第一净化装置和第二净化装置的载体介质内部分别设置阳极16和阴极12，阳极和阴极连接，有机物在阳极被微生物分解产生质子(H+)和电子(e-)，电子通过电子传递介体传递到阴极，质子通过外循环转移至阴极，在阴极发生反应形成闭合回路，产生电流，因此可在去除污染物的同时进行发电，并可将外电阻处替换电能回收装置(蓄电池等)来回收电能。
综上，处理含VOCs废气的生物气体净化装置实现了废气的净化和回收电能。
处理含VOCs废气的生物气体净化装置还包括底部吸收装置，底部吸收装置位于第一净化装置的下方，底部吸收装置和第一净化装置之间设置载体支撑器5，载体支撑器5上设置透气孔。
载体支撑器5用于支撑第一净化装置的陶瓷载体15，并且气体从载体支撑器5的透气孔进入到第一净化装置的陶瓷载体中。
底部吸收装置的内部设置分室隔板17，分室隔板17的两侧分别为进气室和出气室，进气室和出气室的顶部分别设置底部喷淋装置7，底部吸收装置的底部设置集水槽21，分室隔板17两侧的集水槽21相通。
分室隔板17将底部吸收装置分为两部分，进气室的下部设置进气口，这样气体从进气室进入，通过载体支撑器5进入到第一净化装置，然后到达喷淋空腔。
同时喷淋得到混合液经过陶瓷载体15后通过载体支撑器5落到底部吸收装置的底部。分室隔板并没有完全阻隔，第一净化装置落到进气室和出气室的液体相互连通。
进气室的底部的集水槽21与进出水管10连接，进气口位于进出水管的上方。进出水管用于适时添加微生物所需的的营养元素，补充淋洗液，或排出代谢废物。即当底部吸收装置的混合液需要排出时，通过进出水管10排出，同时可以通过进出水管10引入新的淋洗液，带入一些微生物所需的营养元素。
出气室的底部的集水槽21连接循环水管11，循环水管11的上方位置设置排气口。在分室隔板17的阻隔下，废气只能从进气室进入到第一净化装置，然后由第一净化装置进入到出气室，再从出气室的排气口排出。
并且混合液通过循环水管11排出。
第一净化装置和第二净化装置的喷淋空腔的顶部分别设置第一喷淋装置14、第二喷淋装置1。两个喷淋装置分别用于在喷淋空腔内，对废气进行洗涤以除去有机物。由于陶瓷载体15位于第一净化装置的下部，所以气体从陶瓷载体被吸收之后，在喷淋腔中被第一喷淋装置14再次洗涤吸收，使废气中的VOCs及其它污染物被淋洗液吸收附着于陶瓷载体。陶瓷载体内含多种微生物，淋洗液吸收的VOCs及其它污染物经微生物代谢产生质子和电子，电子传递至活性炭阳极，经绝缘导线传递至活性炭阴极，质子随淋洗液进入集水槽。
循环水管11分别与第一喷淋装置14、第二喷淋装置1连接。循环水管上可以设置水泵19，用于提供输送动力。所以混合液被再次用于洗涤废气，同时一部分进入到第二喷淋装置1，混合液中的质子(H+)到达阴极后，在阴极与氧气结合生成水。所以避免微生物环境中质子含量较高导致逐渐酸化，过酸环境会导致微生物降解活性降低。所以通过第二喷淋装置1和电极的配合，实现了提高有机物处理效果，缓解微生物生存环境的酸化问题，延长微生物处理系统的使用寿命。
第二净化装置的底部连接排水管6，排水管6与底部吸收装置的集水槽21连接，连接的接口位于底部吸收装置的进出水管10的上方。
第二净化装置净化后的混合液通过排水管进入到集水槽21，可以用于第一净化装置的淋洗液洗涤废气。
第二净化装置位于第一净化装置的上方，第一净化装置和第二净化装置之间设置阻水隔气板13。
第二净化装置和第一净化装置之间不相通，即气体只在第一净化装置内循环，不进入第二净化装置。
阳极16和阴极12通过导线2连接，导线上设置外电阻3、电压表4，电压表4与外电阻3并联。
阳极16和阴极12的连接，用于收集、传递电子。
底部吸收装置的进气口和排气口分别连接进气管9和排气管20，进气管9和排气管20分别设置进气电动阀门8和排气电动阀门18，通过电压表在外电阻处监测电压，可明晰净化效果，通过电压变化控制进气电动阀门和排气电动阀门的开闭程度，从而调控进气流量和排气时间，电压较大时装置处于快速净化阶段，当电压减小到一定值时，认为污染物净化完全，废气可以排出。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：包括第一净化装置和第二净化装置，第一净化装置和第二净化装置的内部分别包括下部的载体介质和上部的喷淋空腔，第一净化装置和第二净化装置的载体介质内部分别设置阳极和阴极，阳极和阴极连接，第一净化装置的底部设置废气进口，第一净化装置的底部混合液出口与第二净化装置连接。
2.如权利要求1所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：还包括底部吸收装置，底部吸收装置位于第一净化装置的下方，底部吸收装置和第一净化装置之间设置载体支撑器，载体支撑器上设置透气孔。
3.如权利要求1所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：底部吸收装置的内部设置分室隔板，隔板的两侧分别为进气室和出气室，进气室和出气室的顶部分别设置底部喷淋装置，底部吸收装置的底部设置集水槽，分室隔板两侧的集水槽相通，进气室的下部设置进气口。
4.如权利要求3所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：进气室的底部的集水槽与进出水管连接，进气口位于进出水管的上方。
5.如权利要求3所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：出气室的底部的集水槽连接循环水管，循环水管的上方位置设置排气口。
6.如权利要求1所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：第一净化装置和第二净化装置的喷淋空腔的顶部分别设置第一喷淋装置、第二喷淋装置。
7.如权利要求5或6所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：循环水管分别与第一喷淋装置、第二喷淋装置连接。
8.如权利要求6所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：第二净化装置的底部连接排水管，排水管与底部吸收装置的集水槽连接，连接的接口位于底部吸收装置的进出水管的上方。
9.如权利要求6所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：第二净化装置位于第一净化装置的上方，第一净化装置和第二净化装置之间设置阻水隔气板。
10.如权利要求1所述的处理含VOCs废气的生物气体净化装置，其特征在于：阳极和阴极通过导线连接，导线上设置外电阻、电压表，电压表与外电阻并联。
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