生物滴滤塔实验系统以及废气处理实验系统的制作方法

本发明涉及废气处理领域，具体而言，涉及一种生物滴滤塔实验系统以及废气处理实验系统。

背景技术：

工业废气严重危害社会环境，影响人民的生活质量。尤其是一些有机废气，不仅扩散快，具有恶臭、有毒、易挥发等特点，对周围的大气环境污染尤为严重。因此有机废气的处理迫在眉睫。

传统的废气处理的方法，主要有燃烧法、吸附法、光催化法、低温等离子法等。然后这些方法均具有一些缺点。例如，燃烧法，燃烧容易产生致癌物质，形成二次污染，并且燃烧法所需要的燃烧炉也要求较高，因而限制了其应用范围。吸附法，最常使用的就是利用活性炭来进行吸附，然而活性炭吸附时，对于一些高浓度的有机废气，需要很多的活性炭来进行吸附，从而使得整个装置的体积较大，占地面积较大，工艺流程复杂；另外，活性炭还存在吸附饱和的问题，所以经常需要不断地更换吸附剂，即使采用脱附的方法，脱附后的气体难于溶解的，又会回到大气中，仍然会造成二次污染。而单一的光催化法或者低温等离子法成本较高，很难应用于工业应用，并且也存在容易失效、以及二次污染等问题。

现有技术中还应用生物法来进行废气处理。但是现有技术中的生物法处理废气的装置存在生物滴滤塔中的进气负荷的不稳定，容易因负荷的变化带来对生物滴滤塔的冲击的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生物滴滤塔实验系统，其能够自动监控塔体内的废气浓度，实现生物滴滤塔实验系统进气负荷的恒定，减少了因负荷的变化带来对生物滴滤塔的冲击。

本发明的另一目的在于提供一种废气处理实验系统，其能够提高生物滴滤塔实验系统内的降解速率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种生物滴滤塔实验系统，包括输送泵、吹脱瓶、缓冲瓶、生物滴滤塔本体以及营养液计量泵。生物滴滤塔本体的进气口连通于缓冲瓶的出气口，缓冲瓶的进气口连通于吹脱瓶的出气口，吹脱瓶的进气口连通于输送泵，营养液计量泵的进料口连接于生物滴滤塔实验系统的塔底处，营养液计量泵的出料口连接于生物滴滤塔本体的塔顶。生物滴滤塔实验系统还包括用于监测生物滴滤塔本体内部的废气负荷的监测系统。

在本发明较佳的实施例中，监测系统包括多个用于检测废气负荷的气体传感器、电磁阀组以及控制系统，生物滴滤塔本体包括多个部分，每一个部分对应设置有一个气体传感器，每一个气体传感器均连接于生物滴滤塔本体内，每一个气体传感器均与电磁阀组电连接，电磁阀组设置于缓冲瓶与滴滤塔本体的进气口之间，电磁阀组与控制系统通信连接，气体传感器与控制系统通信连接。

在本发明较佳的实施例中，生物滴滤塔实验系统还包括第一流量计和第二流量计，第一流量计设置于吹脱瓶的进气口与输送泵的出气口之间的第一废气输送管路上，第二流量计设置于缓冲瓶的出气口与生物滴滤塔实验系统的进料口之间的第二废气输送管路上。

在本发明较佳的实施例中，生物滴滤塔实验系统还设置有空路管道，空路管道上设置有第三流量计。

在本发明较佳的实施例中，生物滴滤塔本体的多个部分从塔顶至塔底处依次为喷淋液部分、生物填料部分、生物营养液储存部分。

在本发明较佳的实施例中，生物填料部分包括多层填料层，每一层填料层均设置有喷淋液装置。

在本发明较佳的实施例中，每一层填料层均包含多个隔室，多个隔室并联。

在本发明较佳的实施例中，多个隔室的顶部处和多个隔室的底部处均设置有阀门。

在本发明较佳的实施例中，生物滴滤塔本体为圆柱形或者长方体结构。

一种废气处理实验系统，包括上述生物滴滤塔实验系统以及UV光解系统和臭氧循环系统，臭氧循环系统的进气口连通于UV光解系统的出气口，臭氧循环系统的出气口连通于UV光解系统的进气口，UV光解系统的出气口与生物滴滤塔实验系统的进气口通过管道连通。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供的生物滴滤塔实验系统，通过使废气从输送泵经过吹脱瓶和缓冲瓶进入到生物滴滤塔本体后，在废气负荷监测系统的控制下，实现了生物滴滤塔本体进气负荷的恒定，减少了因负荷的变化对生物滴滤塔本体带来的冲击。

本发明提供的废气处理实验系统包括上述的生物滴滤塔实验系统以及UV光解系统和臭氧循环系统。通过使UV光解系统产生的臭氧气体一部分通过臭氧循环系统不断循环于UV光解系统；另一部分的臭氧气体直接进入到生物滴滤塔实验系统内。提高了生物滴滤塔实验系统内的降解速率，从而提高了废气处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的生物滴滤塔实验系统的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的生物滴滤塔本体的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的生物滴滤塔实验系统的流量计的设置的结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的生物滴滤塔实验系统的监测系统的控制流程示意图；

图5为本发明第二实施例提供的废气处理装置的结构示意图。

图标：100-生物滴滤塔实验系统；110-生物滴滤塔本体；111-喷淋液部分；112-生物填料部分；113-生物营养液储存部分；114-隔室；120-输送泵；122-第一废气输送管路；123-第一流量计；130-吹脱瓶；132-第二废气输送管路；133-第二流量计；140-缓冲瓶；150-营养液计量泵；161-气体传感器；162-第一电磁阀；164-第二电磁阀；166-空路管道；200-废气处理实验系统；210-UV光解系统；220-臭氧循环系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本发明的实施例提供一种生物滴滤塔实验系统100，其包括生物滴滤塔本体110、输送泵120、吹脱瓶130、缓冲瓶140、以及营养液计量泵150。

在采用生物法处理废气的时候，生物滴滤塔本体110是整个废气处理的反应发生的装置。当废气通过输送管道进入到生物滴滤塔本体110内部，由于其内部填充有生物填料，能够有效地与废气，尤其是有机废气进行反应，从而对其进行降解，生成无毒无害的产物，使得废气变为达标的气体，从而能够排放到大气中。

废气从生物滴滤塔本体110的进气口进入塔体。优选地，进气口设置于生物滴滤塔本体110的塔底处，从而能够在废气向上运动的过程中，充分地进行反应。在生物滴滤塔本体110内部经过微生物的降解之后，从生物滴滤塔本体110的塔顶排出。

需要说明的是，生物滴滤塔本体110的形状是不限定的。可以选择圆柱形状或者长方体形状的。生物滴滤塔本体110的材料也是不限定的，可以选用不锈钢材料或者其他合金材料。

请参照图2，在本实施例中，生物滴滤塔本体110包括多个部分。具体地，生物滴滤塔本体110从塔顶至塔底处依次为喷淋液部分111、生物填料部分112、生物营养液储存部分113。

进一步地，生物填料部分112包括多个填料层，每一层填料层均设置有隔室114。在隔室114内部设置有生物载体，生物载体是多级的。生物载体是用来附着微生物的，因此生物载体的数量应该保证在一个合理的范围内。过少的生物载体，不能够保证足够的微生物来附着，从而会影响后续操作中对废气的处理效果。过多的生物载体又会造成资源的浪费，同时也会增加整个设备的成本。优选地，在本实施例中，生物载体选择2～5级，这样不仅能够保证足够的生物载体来附着微生物，使得达到良好的废气处理效果，也不会造成资源的浪费，整个设备的成本经济合理。

承上所述，生物载体选择复合材料。复合材料具有良好的生物、力学、机械等性能。而作为生物载体的复合材料，不仅要求具有良好的机械强度，表面硬度，还要求不能损害微生物，所以传统的金属材料等无法满足。优选地，在本实施例中，生物载体选择PVC、ABS等硬质材料作为骨架，在其表面通过复合材料的处理方法增设聚丙烯、聚酰胺等纤维材料。这种复合材料不仅能够保证生物载体所需要的机械强度和硬度，也能够保证微生物的附着环境。

需要说明的是，在其他优选的实施例中，每一层填料层均包含多个隔室114，多个隔室114并联。

进一步地，每一填料层的每一个隔室114的顶部处和每一填料层的每一个隔室114的底部处均设置有阀门。通过调节每一个隔室114的底部或者顶部的阀门的开关，从而形成不同的气体流通道，从而形成有多种的方式进行废气处理。具体地，根据废气的浓度以及类型，可以选择合适数量的隔室114来让废气通过，从而能够保证当需要的时候，打开相应的隔室114的顶部和底部的阀门，进而实现了每一个隔室114都可以单独的进行废气处理。这样的设置，可以根据废气的浓度以及类型选择需要的隔室114进行处理，避免了能源的浪费，也实现了针对性处理废气，提高了废气处理的效率。

请继续参照图2，进一步地，在本实施例中，喷淋液部分111连通于营养液计量泵150，从而能够保证足够的压力以及动力，将营养液输送至生物滴滤塔本体110内部。

需要说明的是，在其他优选的实施例中，每一填料层均设置有喷淋液装置，这样能够保证，每一层的微生物生长所需要的营养液。并且能够根据每一层的微生物具体地对营养液的需要，提供其所需要的营养液，不仅不会造成资源的浪费，而且能够有针对性的为微生物提供营养液。

生物营养液储存部分113位于生物滴滤塔本体110的塔底处部位。从而能够更好地适应工艺生产的需求。当废气从生物滴滤塔本体110的进气口进入塔体后，不断地向上输送，经过微生物的降解之后，从生物滴滤塔本体110的塔顶排出。此时消耗了一定的微生物，再从塔底通过营养液计量泵150将适量的营养液输送至微生物处，保证了营养液的纯净，保证了微生物的顺利成长。

请参照图1，生物滴滤塔本体110的进气口连通于缓冲瓶140的出气口，缓冲瓶140的进气口连通于吹脱瓶130的出气口，吹脱瓶130的进气口连通于输送泵120。

吹脱瓶130设置于输送泵120之后，当输送泵120将混有废气的空气输送进来时，此时，空气中除了含有有机废气外，还含有其他的气体，通过设置有机物吹脱瓶130，能够将有机废气单独捕捉出来，进而对有机废气进行输送。这样的设置，能够使得后续的生物降解更加地精准，能够有效地提高后续利用微生物降解有机废气的效率，从而提高整个装置的效率。

此外，缓冲瓶140的设置，能够有效地防止经过输送泵120输送进来的气体被倒吸回输送泵120内，进一步保证了整个生物滴滤塔实验系统100的运行的安全性，从而为后续的工艺流程提供了保障，进而提高了效率。

具体地，首先含有有机废气的混合气体通过废气输送泵120被输送进来，经过吹脱瓶130对其进行处理，捕捉有机废气，继续向前输送，此时到达缓冲瓶140，继续向前进入到生物滴滤塔本体110内，即完成了废气的输送过程。

请结合图1和图3，进一步地，在吹脱瓶130的进气口与输送泵120的出气口之间的第一废气输送管路122上设置有第一流量计123，在缓冲瓶140的出气口与生物滴滤塔本体110的进料口之间的第二废气输送管路132上设置有第二流量计133。通过设置流量计，能够有效地监控输送至管道内的气体流量，从而更进一步地保证输送的安全性进和可靠性。

请结合图1和图4，在生物滴滤塔本体110上还设置有监测系统，从而能够实时地检测生物滴滤塔本体110内部的废气负荷，进而及时地反馈给相关的执行部位，及时的作出调整，从而能够有效地避免生物滴滤塔本体110内部的废气负荷过大造成的影响，实现生物滴滤塔实验系统100进气负荷的恒定，减少了因负荷的变化带来对生物滴滤塔的冲击。进而能够提高整个生物滴滤塔本体110的废气处理的效率。

具体地，监测系统包括多个用于检测废气含量的气体传感器161、电磁阀组，即第一电磁阀162、第二电磁阀164以及控制系统(图未示)，生物滴滤塔本体110的多个部分，即喷淋液部分111、生物填料部分112、生物营养液储存部分113。每一个部分对应设置有一个气体传感器161每一个气体传感器161均连接于生物滴滤塔本体110内，每一个气体传感器161均与电磁阀组电连接，电磁阀组设置于缓冲瓶140与生物滴滤塔本体110的进气口之间，电磁阀组与控制系统通信连接，气体传感器161控制系统通信连接。

需要说明的是上述气体传感器161可选用电化学式气体传感器或者红外线气体传感器等。上述控制系统包括计算机和可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器通信连接于计算机。

承上所述，具体地，请结合图1和图4。当废气通过输送泵120经过吹脱瓶130、缓冲瓶140进入到生物滴滤塔本体110内时，气体传感器161对废气中的各项信息进行收集，并把信息传递给可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器经过处理再传递给计算机，计算机内设定有相应的程序，对收到的信息进行比对处理，如果生物滴滤塔本体110内的废气负荷在正常范围内，计算机再将命令反馈给第一电磁阀162，相应的生物填料部分112继续执行下一道工序。当计算机对收到的信息进行比对处理，发现如果生物滴滤塔本体110内的废气负荷不在正常范围内，则计算机再将命令同时反馈反馈给第一电磁阀162和第二电磁阀164，第二电磁阀164打开空路管道166，输送进一定量的其他气体。如果还不能降低生物滴滤塔本体110内部的废气负荷，关闭第一电磁阀162，停止通入废气。这种设置实现了自动监控塔体内的废气浓度，实现生物滴滤塔实验系统100进气负荷的恒定，减少了因负荷的变化带来对生物滴滤塔的冲击，大大地提高了效率。

需要说明的是，在其他优选地实施例中，上述控制系统也可以是单片机。上述电磁阀也可以是气动的挡板阀。上述空路管道166输送地其他气体是能够帮助生物滴滤塔本体110内部降低废气负荷的，应当根据具体的工况选择合适的物质。例如可以选择与生物滴滤塔本体110内部的废气进一步反应从而达到降低生物滴滤塔本体110内部的气体等；或者通过空气等。此外，上述空路管道166的设置于生物滴滤塔本体110的进气口处，优选地，在空路管道166上也可以设置第三流量计。

第二实施例

请参照图5，本实施例提供一种废气处理实验系统200。其包括第一实施例中的生物滴滤塔实验系统以及UV光解系统210和臭氧循环系统220，臭氧循环系统220的进气口连通于UV光解系统210的出气口，臭氧循环系统220的出气口连通于UV光解系统210的进气口，UV光解系统210的出气口与生物滴滤塔实验系统的进气口通过管道连通。

通过将臭氧循环系统220和UV光解系统210的出气口与生物滴滤塔实验系统的进气口连通，使得UV光解系统210产生的臭氧气体一部分通过臭氧循环系不断循环于UV光解系统210；另一部分的臭氧气体直接进入到生物滴滤塔实验系统内。臭氧具有氧化能力、除臭的功效、以及杀菌的作用。其中，臭氧的强氧化性，还能够起到除臭的功效。能够快速分解臭味以及其他气味的有机或无机物质，将其分解为无害的物质，从而达到脱臭的功效。另外，臭氧的强氧化性，能够与多种有机物发生反应，从而有效地去除废气中的有机污染物。除此之外，臭氧还具有极强的杀菌的效果。因此这样地设置，提高了生物滴滤塔实验系统内的降解速率，从而提高了废气处理的效率。

综上所述，本发明提供的生物滴滤塔实验系统，通过使废气从输送泵经过吹脱瓶和缓冲瓶进入到生物滴滤塔本体后，在废气负荷监测系统的控制下，实现了生物滴滤塔本体进气负荷的恒定，减少了因负荷的变化对生物滴滤塔本体带来的冲击。

本发明提供的废气处理实验系统包括上述的生物滴滤塔实验系统以及UV光解系统和臭氧循环系统。通过使UV光解系统产生的臭氧气体一部分通过臭氧循环系统不断循环于UV光解系统；另一部分的臭氧气体直接进入到生物滴滤塔实验系统内。提高了生物滴滤塔实验系统内的降解速率，从而提高了废气处理的效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。