专利名称：混合有机废气生物净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境保护设备领域，具体涉及一种低浓度挥发性混合有机废气生
物净化专用装置。
技术背景 挥发性有机废气是仅次于颗粒污染物废气、二氧化硫和氮氧化物废气的又一大类大气污染源，对环境危害大，目前我国大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)对其中含14类挥发性有机污染物的废气规定了最高允许排放浓度。挥发性有机废气净化方法有多种，如燃烧法、吸收法、吸附法、冷凝法等。低浓度挥发性有机废气，由于量大、浓度低(小于2000mg/m3)，采用上述常规的化学或物理方法难以达到经济、有效的处理目的，还会产生二次污染问题，因此低浓度挥发性有机废气污染治理是我国同时也是世界范围内挥发性有机废气净化领域中的一个难题。 生物法净化挥发性有机废气是近20年来兴起的一种方法，该法是利用微生物对污染物有较强、较快的适应能力的特点，对其进行驯化，使微生物能够以目标污染物为碳源和能源，将污染物转化为无害的、简单的物质(如二氧化碳、水等)。 生物法处理挥发性有机废气工艺主要有生物洗涤法、生物过滤法和生物膜填料塔法等三种。三种生物法中生物膜填料塔法具有许多优点，如启动快、负荷高、操作方便、易于调节、工艺简单、运行费用低等。 目前我国处理低浓度挥发性有机废气的研究尚处于起步阶段，主要集中在对于一些单一化合物的处理，而对于几种或多种混合在一起的化合物研究则较少。云南大学孙佩石等人采用生物膜填料塔法，采用粘土陶块作填料，以含甲苯的单一废气为目标治理物，对低浓度挥发性有机废气生物净化进行了较为系统的研究，对甲苯降解动力学进行了探讨，建立了 "吸附_生物膜理论"，并率先在国内开展了含甲苯的再生胶厂废气的生物膜填料塔净化工业应用研究，结果表明对甲苯含量为300-1400mg/l的再生胶废气，甲苯去除效率达到90%以上。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种改变填料单一模式，采用不同类型填料，利用类球形轻质陶块易制造、价格便宜、较大比表面积、空隙率大、良好的润湿性能、微生物附着容易及利用活性碳纤维填料的高吸附特性，能加快废气中的有机物质由气相到液相(或固体表面生物层)的传质速度，利于废气中的有机物质被微生物吸附降解，提高净化效率的混合有机废气生物净化装置。 本实用新型的目的是采取以下技术方案解决，混合有机废气生物净化装置，其特征在于主要包括喷淋装置、出口、冲洗装置、填料层、气液再分布器、类球形轻质陶块填料层、塔体、进口，其特征在于所述填料层包括三层结构，其每层当中均设有不同填料构成的净化层，其中第一层及第二层净化层安装有轻质陶块填料，第三层净化层安装有碳纤维填
3料，同时位于第三层净化层的上部设有喷淋装置，气液再分布器分别设置在每个净化层的上部。 上述的混合有机废气生物净化装置，所述轻质陶块填料的结构为类球形。 上述的混合有机废气生物净化装置，所述喷淋装置为螺旋形喷嘴结构，采用不锈
钢材料制成。 上述的混合有机废气生物净化装置，所述冲洗装置有三组构成，分别设置在三层填料上部。 上述的混合有机废气生物净化装置，所述冲洗装置结构由穿孔管组成，其孔径根据大孔阻力原理而设计。 本实用新型采用不同的填料净化层，改变以往净化装置采用单一填料不能达到高净化效率的缺点，利用类球形轻质陶块易制造、价格便宜、较大比表面积、空隙率大、良好的润湿性能、微生物附着容易及利用活性碳纤维填料的高吸附特性，能加快废气中的有机物质由气相到液相(或固体表面生物层)的传质速度，利于废气中的有机物质被微生物吸附降解，提高净化效率。经一次挂膜成功后，不需专门管理。同时选用不锈钢螺旋喷嘴作为循环水雾化装置，不易堵塞，雾化半径大。本实用新型经一年多的连续运行，效果稳定，未发生填料堵塞，压降明显增大现象。耐负荷冲击能力强，具有间隙性工作能力，可以在净化装置停止运行7天再次运行时，其效率不受影响。经混合有机废气生物净化装置处理，苯、甲苯、二甲苯去除效率超过95%，非甲烷总烃去除效率超过90%，净化气达到国家排放标准。[0013]
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明
图1为本实用的结构示意图具体实施方式
参见图1，混合有机废气生物净化装置包括螺旋喷淋装置1、出口 2、冲洗装置3、活性碳纤维填料4的填料层、气液再分布器5、轻质陶块填料6的填料层、塔体7、进口 8。所述填料层包括有三层结构，其每层当中均设有不同填料构成的净化层，其中第一层及第二层净化层安装有类球形轻质陶块填料6 ;第三层净化层安装有活性碳纤维填料4，同时位于第三层净化层的上部设置有喷淋装置1与冲洗装置3，其中喷淋装置为螺旋形喷嘴结构，采用不锈钢材料制成，气液再分布器5分别设置在每层的上部。所述冲洗装置有三组构成，分别设置在三层填料层上部，冲洗装置的结构由穿孔管组成，其孔径根据大孔阻力原理而设计。 本实用新型的设计原理是因废气经第一层填料和第二填料中生物膜微生物降解，浓度已很低(但仍高于排放标准)，气相主体与第三层生物膜之间的有机物浓度梯度很小，有机物与一般填料及生物膜接触的机会少，因而以往净化装置末端净化效率低。采用活性碳纤维，由于碳纤维与有机物分子尺寸相近的孔径结构非常丰富，因而大大增加了生物膜与废气有机物的接触机会，提高了净化效率。由于活性碳纤维孔径中生物膜自身的新陈代谢作用，作为生化净化装置的活性碳纤维不需要再生。 选用雾化效果好、不易堵塞、防腐性能好的不锈钢螺旋喷淋装置，均匀布置在填料上部，能确保填料充分润湿，不会因局部缺水而造成微生物死亡，大量生物膜脱落。[0018] 在各层填料上部安装冲洗装置，在万一发生填料堵塞引起压降突然上升，系统无法运行时，启用冲洗装置，能快速解除故障，尽快恢复装置使用。[0019] 设计参数 净化效率三苯去除率> 95%，非甲烷总烃> 90%。[0021] 废气有效停留时间120秒[0022] 气液比100 : 1[0023] 控制参数 循环水pH在6. 5到8. 0之间。 填料尺寸类球形轻质陶块直径5 8cm。活性碳纤维比表面积2000m7g。[0026] 本实用新型在工业试验中的实例在石化一部低浓度挥发性混合有机废气生物净化工程中的试验情况。 概况石化一部A-4820集污池，散发出挥发性混合恶臭有机废气，并存在潜在爆炸风险，为处理该废气，石化一部原采用抽排风机引至30米烟囱高空排放。为保护环境，采用混合有机废气生物净化装置净化该废气，取得预期效果。[0028] 试验结果 环境保护监测部门监测结果如下表。(表)环境保护监测部门有机废气净化监测结果
采样点 名称监测项目及分析结果，单位mg/m3苯甲苯二甲苯非甲烷总烃
AP4821483191.0166.4930
AP48246.58.503.7651
排放标准124070120
检测方法气相色谱法气相色谱法气相色谱法气相色谱法
方法来源GB/T16043 — 1996GB / T16046 一簡GB / T16049 _1994HJ/T38 — 1999
去除效率98.7%95.5%97.7%94.5% 注AP4821 :净化装置进口 ；AP4824 :净化装置出口
权利要求一种混合有机废气生物净化装置，主要包括喷淋装置(1)、出口(2)、冲洗装置(3)、填料层、气液再分布器(5)、轻质陶块填料(6)的填料层、塔体(7)、进口(8)，其特征在于所述填料层包括三层结构，每层当中均设有不同填料构成的净化层，其中第一层及第二层净化层安装有轻质陶块填料(6)，第三层净化层安装有碳纤维填料(4)，同时位于第三层净化层的上部设有喷淋装置(1)，气液再分布器(5)分别设置在每个净化层的上部。
2. 根据权利要求1所述的混合有机废气生物净化装置，其特征在于所述轻质陶块填料(6)的结构为类球形。
3. 根据权利要求3所述的混合有机废气生物净化装置，其特征在于所述喷淋装置(1)为螺旋形喷嘴结构，采用不锈钢材料制成。
4. 根据权利要求l所述的混合有机废气生物净化装置，其特征在于所述冲洗装置(3)有三组构成，分别设置在三层填料上部。
5. 根据权利要求1或4所述的混合有机废气生物净化装置，其特征在于所述冲洗装置(3)结构由穿孔管组成，其孔径根据大孔阻力原理而设计。
专利摘要本实用新型公开了一种混合有机废气生物净化装置，主要包括喷淋装置、冲洗装置、填料层、气液再分布器、形轻质陶块填料层及塔体，所述填料层包括三层结构，每层当中均设有不同填料构成的净化层，其中第一及第二净化层安装有轻质陶块填料，第三净化层安装有碳纤维填料，同时位于第三净化层的上部设有喷淋装置，气液再分布器分别设置在每个净化层的上部。本实用新型利用类球形轻质陶块作第一及第二净化层，具有易制造、价格便宜、较大比表面积、空隙率大、良好的润湿性能、微生物附着容易等特性，同时利用碳纤维填料的高吸附特性，能加快废气中的有机物质由气相到液相(或固体表面生物层)的传质速度，利于废气中的有机物质被微生物吸附降解，提高净化效率。
文档编号B01D53/72GK201529490SQ20092005554
公开日2010年7月21日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者左红影, 林晓生, 程汉林 申请人:广州环发环保工程有限公司