一种基于VOCs生物法的工业有害废气处理装置的制作方法

本发明涉及废气处理设备技术领域，尤其涉及一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置。

背景技术：

vocs生物法是附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的有机成分作为碳源和能源，维持其生命活动，并将有机物分解成co2、h2o的过程。气相主体中vocs(挥发性有机物)经历由气相到液相或是固相的传质过程，然后在液相或是固相中被微生物分解。

常见的处理vocs的生物法有生物洗涤法，生物洗涤工艺是一个由装有惰性填料的吸收器和一个活性污泥反应器组成的悬浮活性污泥处理系统。洗涤循环液从吸收室顶部喷淋而下，使废气中的污染物和氧气通过溶解和吸附作用实现从气相至液相的转移，部分的有机物被直接降解，大部分的有机物随着洗涤液再进入到活性污泥处理系统，通过活性污泥系统实现有机物的降解，洗涤循环液在活性污泥系统中通过曝气再生。

生物洗涤工艺的优点是阻力小压降低，填料层由于具有较大的孔隙率因此不易堵塞，不需要定期更换填料，运行过程和反应条件易于控制。但是，其适合治理易溶vocs，如醇、酮类(henry系数<0.01)，污染物浓度一般低于5000mg/nm3、气液传质的比表面积较小(通常<300m2·m-3)，因而不宜处理进气流量较大的废气，即生物洗涤法中大流量废气与喷淋液在接触传质时，由于液相阻力较大，气液传质效率低；同时针对于处理高温废气，由于高温废气在反应室内上升速度快，废气与反应介质接触时间短而导致传质效率低，为此我们提出一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在vocs生物法的工业有害废气处理装置无法有效处理进气流量较大的废气的缺点，而提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置，包括处理室和活性污泥室，所述处理室底部连通有进气管，所述处理室顶部连通有出气管，所述处理室内上端设有多孔填料层，所述处理室与活性污泥室之间连通有进液管，所述进液管一端连通有多个进液歧管，所述进液歧管均与处理室连通，位于处理室内的所述进液歧管底端均连通有多个均匀分布的喷头，所述喷头均位于多孔填料层上方，所述处理室与活性污泥室之间连通有循环管道，所述循环管道一端延伸至处理室内下端，所述处理室底端设有换热室，所述换热室与处理室之间固定安装有支撑柱，所述换热室底部固定安装有支撑腿，所述换热室一侧连通有进水管，所述换热室一侧下端连通有出水管，所述换热室内设有换热盘管，所述换热盘管螺旋上升设置，所述换热盘管下端与换热室连通，所述换热盘管上端与进气管连通，所述处理室内设有控量进气机构，所述处理室内设有导流机构，所述导流机构位于控量进气机构上端，所述处理室外侧设有驱动机构。

优选的，所述控量进气机构包括第一活塞，所述第一活塞设置在处理室内下端，所述处理室内底部设有螺纹管，所述螺纹管与进气管连通，所述处理室内固定安装有横板，所述横板位于第一活塞上端，所述横板底部中央处固定安装有套管，所述套管内插设有可沿着套管上下移动的连接柱，所述连接柱底部与第一活塞固定连接，所述套管内设有弹簧，所述弹簧上端与横板固定连接，所述弹簧下端与连接柱固定连接，所述第一活塞顶部连通有排气管，所述横板底部固定安装有推杆，所述推杆底部固定安装有第二活塞，所述第二活塞设置在排气管内，所述处理室内两侧均固定安装有托板，所述托板位于第一活塞下方，且两侧的托板均与第一活塞接触，所述处理室内底部固定安装有u形架，所述u形架顶端螺纹连接螺杆，所述螺杆下端贯穿u形架，所述螺杆下端固定安装有花键，所述花键底部固定安装有盖体，所述盖体位于螺纹管正上方且可与螺纹管螺纹连接，所述第一活塞底部固定安装有齿条，所述处理室内底部固定安装有竖板，所述处理室内设有第一转轴，所述第一转轴一端可转动的设置在处理室内侧，所述第一转轴另一端可转动的设置在竖板上，所述第一转轴贯穿竖板，所述第一转轴上固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮与齿条啮合，所述第一转轴一端固定安装有第一锥齿轮，所述处理室内底部可转动的设置有第二转轴，所述第二转轴上固定安装有第二齿轮，所述第二齿轮与花键啮合，所述第二转轴顶部固定安装有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。

优选的，所述导流机构包括集液盒，所述集液盒位于多孔填料层和横板之间，所述集液盒与横板固定连接，所述集液盒与处理室内壁之间存在间隙，所述集液盒内设有输液管，所述输液管与集液盒连通，所述输液管一端与循环管道连通，所述输液管上连通有输液软管，所述输液软管一端与第一活塞的顶部接触，所述处理室内设有两个间隔分布的第三转轴，所述处理室内设有两个间隔分布的第四转轴，两个所述第三转轴一端均可转动的设置在处理室内侧，位于一侧所述第三转轴的另一端可转动的设置在处理室内侧，所述第四转轴位于第三转轴上方，所述第三转轴和第四转轴上均固定安装有导流片，两个所述第四转轴两端均可转动的设置在处理室内侧，位于另一侧的所述第三转轴的一端固定安装有蜗杆，所述蜗杆一端可转动的设置在处理室内侧，位于一侧的所述第四转轴上固定安装有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合。

优选的，所述驱动机构包括电机，所述电机固定安装在处理室一侧，所述电机的输出端固定连接有第五转轴，所述第五转轴上固定安装有第三齿轮，所述第五转轴一端固定安装有第一皮带轮，位于一侧的所述第三转轴与蜗杆的一端均贯穿处理室，位于一侧的所述第三转轴一端固定安装有第四齿轮，所述第四齿轮与第三齿轮啮合，所述蜗杆一端固定安装有第二皮带轮，所述第二皮带轮与第一皮带轮之间通过皮带传动，所述处理室一侧设有两个间隔分布的第六转轴，两个所述第六转轴均贯穿处理室并分别与第四转轴固定连接，两个所述第六转轴一端均固定安装有第五齿轮，所述处理室一侧设有两个间隔分布的第七转轴，两个所述第七转轴一端均可转动的设置在处理室上，两个所述第七转轴一端均固定安装有第六齿轮，两个所述第六齿轮位于两个第五齿轮之间，两个所述第六齿轮之间啮合，位于同侧的第六齿轮和第五齿轮之间啮合。

优选的，所述处理室一侧安装有多用窗。

本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置，有益效果在于：通过设置换热盘管、换热室相互配合对高温废气进行降温，降低废气在处理室内的上升速度，增加废气与喷淋液的传质时间；通过设置控量进气机构，实现大流量废气的定量进气与定量排气。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置的剖视放大图。

图3为本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置的换热室的放大剖视图。

图4为本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置的处理室的放大剖视图。

图5为本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置的控量进气机构的放大示意图。

图6为本发明提出的一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置的导流机构的放大示意图。

图中：处理室1、活性污泥室2、进气管3、出气管4、多孔填料层5、进液管6、进液歧管7、喷头8、循环管道9、换热室10、支撑柱11、支撑腿12、进水管13、出水管14、换热盘管15、多用窗16、第一活塞111、横板112、套管113、连接柱114、弹簧115、排气管116、推杆117、第二活塞118、托板119、u形架120、螺杆121、花键122、盖体123、竖板124、第一转轴125、齿条126、第一齿轮127、第一锥齿轮128、第二转轴129、第二齿轮130、第二锥齿轮131、螺纹管132、集液盒201、输液管202、输液软管203、第三转轴204、第四转轴205、导流片206、蜗杆207、蜗轮208、电机301、第五转轴302、第三齿轮303、第一皮带轮304、第四齿轮305、第二皮带轮306、皮带307、第六转轴308、第五齿轮309、第七转轴310、第六齿轮311。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

参照图1-6，一种基于vocs生物法的工业有害废气处理装置，包括处理室1和活性污泥室2，处理室1底部连通有进气管3，处理室1顶部连通有出气管4，处理室1内上端设有多孔填料层5，处理室1与活性污泥室2之间连通有进液管6，进液管6一端连通有多个进液歧管7，进液歧管7均与处理室1连通，位于处理室1内的进液歧管7底端均连通有多个均匀分布的喷头8，喷头8均位于多孔填料层5上方，处理室1与活性污泥室2之间连通有循环管道9，循环管道9一端延伸至处理室1内下端，处理室1底端设有换热室10，换热室10与处理室1之间固定安装有支撑柱11，换热室10底部固定安装有支撑腿12，换热室10一侧连通有进水管13，换热室10一侧下端连通有出水管14，换热室10内设有换热盘管15，换热盘管15螺旋上升设置，换热盘管15下端与换热室10连通，换热盘管15上端与进气管3连通，处理室1内设有控量进气机构，处理室1内设有导流机构，导流机构位于控量进气机构上端，处理室1外侧设有驱动机构。高温废气由换热盘管15下端通入换热室10内，换热室10内由进水管13通入低温换热液，高温废气经换热盘管15与换热室10内的低温换热液进行热能交换，高温换热液由出水管14排出。

控量进气机构包括第一活塞111，第一活塞111设置在处理室1内下端，处理室1内底部设有螺纹管132，螺纹管132与进气管3连通，处理室1内固定安装有横板112，横板112位于第一活塞111上端，横板112底部中央处固定安装有套管113，套管113内插设有可沿着套管113上下移动的连接柱114，连接柱114底部与第一活塞111固定连接，套管113内设有弹簧115，弹簧115上端与横板112固定连接，弹簧115下端与连接柱114固定连接，第一活塞111顶部连通有排气管116，横板112底部固定安装有推杆117，推杆117底部固定安装有第二活塞118，第二活塞118设置在排气管116内，处理室1内两侧均固定安装有托板119，托板119位于第一活塞111下方，且两侧的托板119均与第一活塞111接触，处理室1内底部固定安装有u形架120，u形架120顶端螺纹连接螺杆121，螺杆121下端贯穿u形架120，螺杆121下端固定安装有花键122，花键122底部固定安装有盖体123，盖体123位于螺纹管132正上方且可与螺纹管132螺纹连接，第一活塞111底部固定安装有齿条126，处理室1内底部固定安装有竖板124，处理室1内设有第一转轴125，第一转轴125一端可转动的设置在处理室1内侧，第一转轴125另一端可转动的设置在竖板124上，第一转轴125贯穿竖板124，第一转轴125上固定安装有第一齿轮127，第一齿轮127与齿条126啮合，第一转轴125一端固定安装有第一锥齿轮128，处理室1内底部可转动的设置有第二转轴129，第二转轴129上固定安装有第二齿轮130，第二齿轮130与花键122啮合，第二转轴129顶部固定安装有第二锥齿轮131，第二锥齿轮131与第一锥齿轮128啮合。经过降温处理后的废气由进气管3进入处理室1与第一活塞111之间的密封隔层，废气由进气管3持续通入隔层内，隔层内废气量逐渐增多、气压逐步增大，废气推动第一活塞111缓速向上移动，连接柱114在套管113内向上移动并压紧弹簧115；同时，排气管116向上移动并最终与第二活塞118分离；同时，第一活塞111底部的齿条126向上移动并带动第一齿轮127转动，第一齿轮127、第一转轴125、第一锥齿轮128一体设置，第一锥齿轮128转动并带动第二锥齿轮131转动，第二锥齿轮131、第二转轴129、第二齿轮130一体设置，第二齿轮130转动并带动花键122转动，花键122、螺杆121、盖体123一体设置，花键122、螺杆121、盖体123均在转动的同时并向下移动，从而盖体123螺纹连接在螺纹管132上，螺纹管132与进气管3连通，当隔层内聚集预定量的废气时，盖体123封住进气管3，进气管3停止进气，同时排气管116与第二活塞118分离，排气管116将隔层内聚集的废气排出，隔层内废气减少、气压降低、废气对第一活塞111的推动力减小，压紧的弹簧115开始回复原样，弹簧115的弹力向下推动第一活塞111，同理，当第二活塞118进入排气管116内、盖体123与螺纹管132分离，废气再由进气管3通入隔层内，往复循环，通过定量进气与定量排气，避免大流量的废气直接通入处理室1内而产生的不利影响。

工作原理：高温废气由换热盘管15下端通入换热室10内，换热室10内由进水管13通入低温换热液，高温废气经换热盘管15与换热室10内的低温换热液进行热能交换，高温换热液由出水管14排出，经过降温处理后的废气由进气管3进入处理室1与第一活塞111之间的密封隔层，废气由进气管3持续通入隔层内，隔层内废气量逐渐增多、气压逐步增大，废气推动第一活塞111缓速向上移动，连接柱114在套管113内向上移动并压紧弹簧115；同时，排气管116向上移动并最终与第二活塞118分离；同时，第一活塞111底部的齿条126向上移动并带动第一齿轮127转动，第一齿轮127、第一转轴125、第一锥齿轮128一体设置，第一锥齿轮128转动并带动第二锥齿轮131转动，第二锥齿轮131、第二转轴129、第二齿轮130一体设置，第二齿轮130转动并带动花键122转动，花键122、螺杆121、盖体123一体设置，花键122、螺杆121、盖体123均在转动的同时并向下移动，从而盖体123螺纹连接在螺纹管132上，螺纹管132与进气管3连通，当隔层内聚集预定量的废气时，盖体123封住进气管3，进气管3停止进气，同时排气管116与第二活塞118分离，排气管116将隔层内聚集的废气排出，隔层内废气减少、气压降低、废气对第一活塞111的推动力减小，压紧的弹簧115开始回复原样，弹簧115的弹力向下推动第一活塞111，同理，当第二活塞118进入排气管116内、盖体123与螺纹管132分离，废气再由进气管3通入隔层内，往复循环，通过定量进气与定量排气，避免大流量的废气直接通入处理室1内而产生的不利影响。

实施例2：

在实施例1中，随着装置工作的进行，喷淋液逐渐聚积在第一活塞111顶部，大量喷淋液聚积在第一活塞111上影响第一活塞111正常运动，参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，导流机构包括集液盒201，集液盒201位于多孔填料层5和横板112之间，集液盒201与横板112固定连接，集液盒201与处理室1内壁之间存在间隙，集液盒201内设有输液管202，输液管202与集液盒201连通，输液管202一端与循环管道9连通，输液管202上连通有输液软管203，输液软管203一端与第一活塞111的顶部接触，通过设置集液盒201收集喷淋液，部分喷淋液由集液盒201与处理室1内壁之间的间隙落入第一活塞111上，再通过输液软管203配合外部水泵抽取第一活塞111上的喷淋液。

废气由排气管116排出需经过集液盒201与处理室1之间的间隙，再在集液盒201上端扩散开来，因此集液盒201不仅减缓了废气的扩散速率，同时也造成废气的分布不均，即集液盒201与处理室1之间的间隙处废气密度大而集液盒201上端废气密度小，废气的扩散速率降低会降低废气处理的效率，废气的分布不均会降低废气处理质量，处理室1内设有两个间隔分布的第四转轴205，两个第三转轴204一端均可转动的设置在处理室1内侧，位于一侧第三转轴204的另一端可转动的设置在处理室1内侧，第四转轴205位于第三转轴204上方，第三转轴204和第四转轴205上均固定安装有导流片206，两个第四转轴205两端均可转动的设置在处理室1内侧，位于另一侧的第三转轴204的一端固定安装有蜗杆207，蜗杆207一端可转动的设置在处理室1内侧，位于一侧的第四转轴205上固定安装有蜗轮208，蜗轮208与蜗杆207啮合，通过两侧的第三转轴204反向转动、两侧的第四转轴205也反向转动并配合导流片206，将由间隙处上升的部分废气导向集液盒201上端。

驱动机构包括电机301，电机301固定安装在处理室1一侧，电机301的输出端固定连接有第五转轴302，第五转轴302上固定安装有第三齿轮303，第五转轴302一端固定安装有第一皮带轮304，位于一侧的第三转轴204与蜗杆207的一端均贯穿处理室1，位于一侧的第三转轴204一端固定安装有第四齿轮305，第四齿轮305与第三齿轮303啮合，蜗杆207一端固定安装有第二皮带轮306，第二皮带轮306与第一皮带轮304之间通过皮带307传动，处理室1一侧设有两个间隔分布的第六转轴308，两个第六转轴308均贯穿处理室1并分别与第四转轴205固定连接，两个第六转轴308一端均固定安装有第五齿轮309，处理室1一侧设有两个间隔分布的第七转轴310，两个第七转轴310一端均可转动的设置在处理室1上，两个第七转轴310一端均固定安装有第六齿轮311，两个第六齿轮311位于两个第五齿轮309之间，两个第六齿轮311之间啮合，位于同侧的第六齿轮311和第五齿轮309之间啮合，启动电机301，第三齿轮303转动并带动一侧的第四齿轮305转动，第四齿轮305与一侧的第三转轴204一体设置，即一侧的第三转轴204转动，同时，第三齿轮303、第五转轴302、第一皮带轮304一体设置，第一皮带轮304转动，第一皮带轮304通过皮带307带动第二皮带轮306转动，第二皮带轮306与蜗杆207一体设置，即蜗杆207转动，蜗杆207与另一侧的第三转轴204之间固定连接，从而实现两侧的第三转轴204反向转动；通过第三转轴204一端的蜗杆207带动第四转轴205上的蜗轮208转动，蜗轮208与一侧的第四转轴205一体设置，一侧的第四转轴205转动，同时第四转轴205与第六转轴308固定连接，第六转轴308与第五齿轮309转动，一侧的第五齿轮309带动一侧的第六齿轮311转动，一侧的第六齿轮311带动另一侧的第六齿轮311转动，另一侧的第六齿轮311带动另一侧的第五齿轮309转动，则另一侧的第四转轴205转动，从而实现两侧的第四转轴205反向转动；处理室1一侧安装有多用窗16，便于观察处理室1内部，且可打开多用窗16并与处理室1内部进行检修。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。