一种基于BDD阳极的电催化恶臭气体处理装置和方法与流程

一种基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理装置和方法
技术领域
1.本发明涉及恶臭气体处理技术领域，更具体地说，它涉及一种基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理装置和方法。


背景技术：

2.在工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置的过程中会产生恶臭气体，直接排放会对人身体健康产生很大的伤害，因此，需要对恶臭气体进行净化处理。
3.目前对恶臭气体的净化处理有采用喷淋塔对恶臭气体进行处理，恶臭气体从喷淋塔的下部进入，液体从喷淋塔的上部进入，经过喷淋头被喷成雾状或雨滴状，恶臭气体与雾状或雨滴状的液体密切接触以吸收恶臭气体中的易溶组分形成溶解液，但是，形成的溶解液内仍然会存在部分有机小分子污染物，使得喷淋塔的净化除臭效率有限，且需要不断向喷淋头内提供液体，从而导致用水量大以及废液产生量大。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理装置和方法，具有大幅提高净化除臭效率、减少用水量和废液的产生量的功能优点。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理装置，包括：
7.输送机构，用于将恶臭气体输送给喷淋塔；
8.喷淋塔，具有进风口、出风口、进液口和出液口，用于喷淋具有氧化性的循环液使其与所述恶臭气体产生氧化还原反应得到分解物，部分所述分解物溶解于循环液形成溶解液；
9.循环机构，用于预先存储有原液，并接收所述溶解液后与原液形成吸收液，将所述原液/吸收液输送给过滤器；
10.过滤器，用于对所述原液/吸收液进行过滤得到过滤液；
11.电催化氧化机构，用于对所述过滤液进行氧化分解得到具有氧化性的循环液，并将所述循环液输送给所述喷淋塔；
12.所述输送机构的输出端与进风口连接；所述循环机构的输入端与出液口连接，输出端与过滤器的输入端连接；所述电催化氧化机构的输入端与过滤器的输出端连接，输出端与进液口连接。
13.可选的，所述喷淋塔包括：塔体、除雾器和用于喷淋所述循环液的喷淋头；所述进风口、出风口、进液口和出液口均开设在塔体上；所述除雾器和喷淋头均设置在塔体内；所述喷淋头的输入端与进液口连接。
14.可选的，所述循环机构包括：用于预先存储有原液，并接收所述溶解液后与原液形成吸收液的循环水箱；及用于将所述原液/吸收液输送给过滤器的循环水泵；所述循环水箱
的输入端与出液口连接，输出端与循环水泵的输入端连接；所述循环水泵的输出端与过滤器的输入端连接；所述循环水箱上设置有补水口。
15.可选的，所述输送机构包括：风量调节阀、送风机和送风管道；所述送风机的输入端连接风量调节阀，输出端连接送风管道的输入端；所述送风管道的输出端连接进风口。
16.可选的，所述送风管道上连接有处理前采样管道；所述处理前采样管道上设置有第一阀门；所述出风口上连接有出风管道；所述出风管道上连接有处理后采样管道；所述处理后采样管道上设置有第二阀门。
17.可选的，还包括：用于控制输送机构、喷淋塔、循环机构、过滤器和电催化氧化机构的控制箱；所述输送机构、喷淋塔、循环机构、过滤器和电催化氧化机构均与控制箱电连接。
18.可选的，还包括：连接管道；所述过滤器的输入端通过连接管道与电催化氧化机构的输入端连接；所述连接管道上设置有压力传感器、温度传感器、流量计和电导率传感器；所述压力传感器、温度传感器、流量计和电导率传感器均与控制箱电连接。
19.可选的，还包括：压力变送器；所述压力变送器的一端与进风口连接，另一端与出风口连接；所述压力变送器与控制箱连接。
20.可选的，所述电催化氧化机构包括：外壳、bdd阳极片和阴极片；所述bdd阳极片和阴极片均设置在外壳内。
21.一种基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理方法，使用上述的电催化恶臭气体处理装置，包括以下步骤：
22.(1)在循环机构内预先存储有原液，并将原液输送给过滤器以对原液进行过滤得到过滤液，电催化氧化机构对过滤液进行氧化分解得到具有氧化性的循环液，并从进液口输送给喷淋塔；
23.(2)所述输送机构将恶臭气体从进风口输送给喷淋塔，所述喷淋塔喷淋具有氧化性的循环液，所述循环液与恶臭气体产生氧化还原反应得到分解物，部分分解物溶解于循环液形成溶解液并从出液口回流至循环机构，另一部分分解物从出风口排出；
24.(3)所述循环机构接收溶解液，所述溶解液与原液形成吸收液，并将吸收液输送给过滤器以对吸收液进行过滤得到过滤液，电催化氧化机构对过滤液进行氧化分解得到具有氧化性的循环液，并从进液口输送给喷淋塔，实现循环喷淋。
25.综上所述，本发明具有以下有益效果：通过循环机构、过滤器和电催化氧化机构的设置，循环机构能够将溶解液和原液混合形成的吸收液依次输送给过滤器和电催化氧化机构以形成具有氧化性的循环液，实现了喷淋塔对恶臭气体的循环喷淋，从而减少了用水量，减少了废液的产生量，采用掺硼金刚石电极与喷淋塔的结合，能大幅提高净化除臭效率、降低用水量和耗电量，减少废液的产生量。
附图说明
26.图1是本发明提供的基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理装置的结构示意图。
27.图中：1、输送机构；11、风量调节阀；12、送风机；13、送风管道；14、处理前采样管道；141、第一阀门；2、喷淋塔；21、塔体；22、除雾器；23、喷淋头；24、进风口；25、出风口；26、进液口；27、出液口；28、出风管道；29、处理后采样管道；291、第二阀门；3、循环机构；31、循环水箱；311、补水口；32、循环水泵；4、过滤器；5、电催化氧化机构；6、控制箱；61、显示屏；7、
连接管道；71、压力传感器；72、温度传感器；73、流量计；74、电导率传感器；8、压力变送器。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
30.下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
31.本发明提供了一种基于bdd阳极的电催化恶臭气体处理装置,如图1所示，包括：
32.输送机构1，用于将恶臭气体输送给喷淋塔2；
33.喷淋塔2，具有进风口24、出风口25、进液口26和出液口27，用于喷淋具有氧化性的循环液使其与所述恶臭气体产生氧化还原反应得到分解物，部分所述分解物溶解于循环液形成溶解液；
34.循环机构3，用于预先存储原液，并接收所述溶解液后与原液形成吸收液，将所述原液/吸收液输送给过滤器4；所述原液可为水；
35.过滤器4，用于对所述原液/吸收液进行过滤得到过滤液；
36.电催化氧化机构5，用于对所述过滤液进行氧化分解得到具有氧化性的循环液，并将所述循环液输送给所述喷淋塔2；
37.所述输送机构1的输出端与进风口24连接；所述循环机构3的输入端与出液口27连接，输出端与过滤器4的输入端连接；所述电催化氧化机构5的输入端与过滤器4的输出端连接，输出端与进液口26连接。
38.在实际应用中，通过循环机构3、过滤器4和电催化氧化机构5的设置，循环机构3能够将溶解液和原液混合形成的吸收液依次输送给过滤器4和电催化氧化机构5以形成具有氧化性的循环液，实现了喷淋塔2对恶臭气体的循环喷淋，从而减少了用水量，减少了废液的产生量；将电催化氧化机构5与喷淋塔2结合，大幅提高了净化除臭效率。
39.进一步地，所述喷淋塔2包括：塔体21、除雾器22和用于喷淋所述循环液的喷淋头23；所述进风口24、出风口25、进液口26和出液口27均开设在塔体21上；所述除雾器22和喷淋头23均设置在塔体21内；所述喷淋头23的输入端与进液口26连接。
40.在实际应用中，进风口24开设在塔体21侧壁的下端，出风口25开设在塔体21顶端，进液口26开设在塔体21侧壁的上端，出液口27开设在塔体21底端；在塔体21内还设置有填料层，填料层的填料可采用鲍尔环、拉西环和空心多面球中的一种或多种，除雾器22、喷淋头23、填料层从上至下依次排列设置，进风口24位于填料层下方，从进风口24输入的恶臭气体以0.5-1.5m/s的速度通过填料层，然后与喷淋头23喷淋的具有强氧化性的循环液进行充
分反应，恶臭气体部分被分解为二氧化碳和水，另一部分被分解为其他小分子有机物，其中，所述其他小分子有机物溶解于循环液形成溶解液，并从出液口27回流至循环机构3，二氧化碳和水形成含雾滴的烟气，通过除雾器22的设置，能够将烟气内的雾滴撞击到除雾器22的叶片上被捕集，雾滴会汇集形成水流从而回流到循环机构3，实现了气液分离，使得流经除雾器22的烟气达到除雾要求后排出。
41.进一步地，所述循环机构3包括：用于预先存储有原液，并接收所述溶解液后与原液形成吸收液的循环水箱31；及用于将所述原液/吸收液输送给过滤器4的循环水泵32；所述循环水箱31的输入端与出液口27连接，输出端与循环水泵32的输入端连接；所述循环水泵32的输出端与过滤器4的输入端连接；所述循环水箱31上设置有补水口311。
42.在实际应用中，通过补水口311向循环水箱31内输送原液(如水)，循环水箱31上连接排水管道，排水管道上设置有用于控制其通闭的水阀，在循环结束后，能开启水阀，通过排水管道将循环水箱31内的吸收液排出。
43.进一步地，所述输送机构1包括：风量调节阀11、送风机12和送风管道13；所述送风机12的输入端连接风量调节阀11，输出端连接送风管道13的输入端；所述送风管道13的输出端连接进风口24。
44.在实际应用中，送风机12将臭气浓度为500～5000(无量纲)的恶臭气体依次从送风管道13和进风口24输送给塔体21，通过风量调节阀11的设置，能够调节进入送风机12的恶臭气体的风量，使得送风机12送入塔体21内的恶臭气体与喷淋头23喷淋的循环液的量相适配。
45.进一步地，所述送风管道13上连接有处理前采样管道14；所述处理前采样管道14上设置有第一阀门141；所述出风口25上连接有出风管道28；所述出风管道28上连接有处理后采样管道29；所述处理后采样管道29上设置有第二阀门291。
46.具体地，第一阀门141、第二阀门291可采用闸阀、球阀或蝶阀等；处理前采样管道14和送风管道13连通，处理后采样管道29与出风管道28连通；在开启第一阀门141后能够从处理前采样管道14处采集处理前恶臭气体，采集完毕后关闭第一阀门141，在开启第二阀门291后能够从处理后采样管道29处采集处理后的恶臭气体(也就是烟气)，采集完毕后关闭第二阀门291，便于对处理前的恶臭气体和处理后的恶臭气体进行检测，以判断对恶臭气体的处理效果。
47.进一步地，还包括：用于控制输送机构1、喷淋塔2、循环机构3、过滤器4和电催化氧化机构5的控制箱6；所述输送机构1、喷淋塔2、循环机构3、过滤器4和电催化氧化机构5均与控制箱6电连接。
48.具体地，控制箱6内设置有控制器，所述控制器可采用单片机，控制器分别与送风机12、除雾器22、循环水泵32、过滤器4、电催化氧化机构5电连接，所述控制箱6上设置有多个按钮，用于控制电源、开关机、急停等。
49.进一步地，还包括：连接管道7；所述过滤器4的输入端通过连接管道7与电催化氧化机构5的输入端连接；所述连接管道7上设置有压力传感器71、温度传感器72、流量计73和电导率传感器74；所述压力传感器71、温度传感器72、流量计73和电导率传感器74均与控制箱6电连接。
50.具体地，压力传感器71、温度传感器72、流量计73和电导率传感器74均与控制器电
连接，压力传感器71用于检测过滤液的压力值，温度传感器72用于工作环境的温度值，流量计73用于检测过滤液的流量值，电导率传感器74用于检测过滤液的电导率值，控制箱6上还设置有显示器，用于显示压力传感器71检测出的数值、湿度传感器检测出的数值、流量计73检测出的数值和电导率传感器74检测出的数值，控制器与显示器电连接。
51.进一步地，还包括：压力变送器8；所述压力变送器8的一端与进风口24连接，另一端与出风口25连接；所述压力变送器8与控制箱6连接。
52.具体地，压力变送器8与控制器电连接，压力变送器8优先采用膜片式压力变送器，压力变送器8能够测量塔体21进风口24处和塔体21出风口25处的压力差值，并显示在显示屏61上，便于工作人员知悉塔体21内的气压情况，在有异常时及时进行调整纠正。
53.进一步地，所述电催化氧化机构5包括：外壳、bdd(boron-doped d i amond，掺硼金刚石)阳极片和阴极片；所述阴极片可为过氧化氢气体扩散阴级片或钛阴极片；所述外壳上开设有两个通孔；两个通孔分别为电催化氧化机构5的输入端和输出端；所述bdd阳极片和阴极片均设置在外壳内；所述bdd阳极片和阴极片之间留有3-5cm的间隔；所述bdd阳极片和阴极片均与控制器电连接，所述电催化氧化机构的工作电流为15～120a，工作电压为10～60v；通过bdd阳极片的设置，使得本电催化氧化机构为基于bdd阳极片的电催化氧化机构，在过滤液通过基于bdd阳极片的电催化氧化机构后能高效产生羟基自由基，也就是能产生具有强氧化性的循环液，所述bdd阳极片和阴极片，具有z型载流子传输机制，耗能更少，载流子传输更易发生，可提高除臭处理效率，降低能耗。
54.具体地，所述第一阀门141和送风机12之间、循环水箱31和循环水泵32之间、循环水泵32和过滤器4之间、电催化氧化机构5和进液口26之间、进液口26和喷淋头23之间、及压力变送器8分别与进风口24和出风口25之间均采用管道连接。
55.本发明的电催化恶臭气体处理装置，通过循环机构3、过滤器4和电催化氧化机构5的设置，循环机构3能够将溶解液和原液混合形成的吸收液依次输送给过滤器4和电催化氧化机构5以形成具有氧化性的循环液，实现了喷淋塔2对恶臭气体的循环喷淋，从而减少了用水量，减少了废液的产生量，采用掺硼金刚石电极与喷淋塔2的结合，能大幅提高净化除臭效率、降低用水量和耗电量，减少废液的产生量。
56.本发明还提供了一种电催化恶臭气体处理方法，使用上述电催化恶臭气体处理装置，包括以下步骤：
57.(1)在循环机构3内预先存储有原液，并将原液输送给过滤器4以对原液进行过滤得到过滤液，电催化氧化机构5对过滤液进行氧化分解得到具有氧化性的循环液，并从进液口26输送给喷淋塔2；
58.(2)所述输送机构1将臭气浓度为500～5000(无量纲)的恶臭气体从进风口24输送给喷淋塔2，也就是送风机12将恶臭气体输送给喷淋塔2，所述喷淋塔2喷淋具有氧化性的循环液，也就是喷淋塔2喷淋具有氧化性的循环液，所述循环液与恶臭气体产生氧化还原反应得到分解物，部分分解物溶解于循环液形成溶解液并从出液口27回流至循环机构3，也就是回流至循环水箱31，另一部分分解物从出风口25排出；
59.(3)所述循环机构3接收溶解液，所述溶解液与原液形成吸收液，并将吸收液输送给过滤器4以对吸收液进行过滤得到过滤液，也就是循环水箱31接收溶解液，循环水泵32将吸收液输送给过滤器4，电催化氧化机构5对过滤液进行氧化分解得到具有氧化性的循环
液，并从进液口26输送给喷淋塔2，实现循环喷淋。
60.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。