一种生物-吸附催化的废气联合处理系统及联合处理方法与流程

本发明属于废气处理技术领域，涉及一种生物-吸附催化的废气联合处理系统及联合处理方法，尤其涉及一种用于处理挥发性有机化合物废气的生物-吸附催化的废气联合处理系统及联合处理方法。

背景技术：

近几年，大气污染，如voc(挥发性有机化合物)，nox和臭氧等对环境产生了严重影响。在这些污染物中，voc代表了一个重要的类别，voc由许多复杂和危险的化学物质组成，是大气光化学反应中的主要有机化合物，它们也是形成臭氧(o3)和细颗粒物质的主要前体，并且它们在低浓度时就产生毒害性。现在世界各地的空气污染问题不仅对生活环境和人类健康构成严重威胁，而且制约了可持续经济的发展。因此，急需要寻找先进的技术减少voc排放，从而有效地改善空气质量，提高人们的生活质量。

挥发性有机化合物可由多种来源，其中工业过程是主要来源，由于工业过程的排放物是最常见的排放物类别，目前实施了若干技术来减少工业来源的挥发性有机化合物的排放，如焚烧法，凝结法，生物降解法，吸收法，膜分离法，催化氧化法和吸附法等。

cn109925862a公开了一种voc废气处理系统及其处理方法，包括，碱液吸收槽，通过碱液吸收voc废气中的纤维、颗粒物并进行固液分离，对分离后的废气进行降温除水和/或细小纤维；高速离心分离机，对碱液吸收处理后的voc废气进行高速离心；冷却装置，对高速离心后的气体进行冷却处理；高压静电装置，voc废气在电场力的作用下进行除杂处理。

cn109276993a公开了一种协同式voc生物处理方法，包括：(1)将voc废气通过聚氨酯填料或pp的无机填料进行一次处理，一次处理过程中保持对聚氨酯填料或pp的无机填料进行循环水喷淋，并在进行循环水喷淋的同时，在循环水中注入营养液；(2)将处理后的voc废气通过含有固定涂层的无机矿石填料进行二次处理，二次处理过程中保持对无机矿石填料进行间歇性水喷淋。

cn208465620u公开了一种用于voc有机废气处理的湿式高级催化氧化设备，包括：催化氧化塔，所述催化氧化塔的一侧设有药剂槽；第一催化剂反应层和第一氧化剂喷淋装置，所述催化氧化塔的下部设有所述第一催化剂反应层，所述第一催化剂反应层的上方设有所述第一氧化剂喷淋装置；第二催化剂反应层和第二氧化剂喷淋装置，所述催化氧化塔的中部设有所述第二催化剂反应层，所述第二催化剂反应层的上方设有所述第二氧化剂喷淋装置；净化吸附层，所述催化氧化塔的上部设有所述净化吸附层；药剂泵，所述药剂泵的入口端与所述药剂槽相连接，所述药剂泵的出口端分别与所述第一氧化剂喷淋装置和所述第二氧化剂喷淋装置相连接。

然而，这些单一的技术具有一定的局限性，如去除不彻底，去除效果不理想、价格昂贵，效率低、设备体积大、处理时间长等。例如单一的生物法对于低浓度voc处理更简单、准确，对处理低浓度voc具有良好的适应性，而不适合处理浓度高和气量波动大的voc；单一的催化的方法，催化剂的选择性催化比较强，不利于废气的处理，并且催化剂成本大，费用高，反应过程复杂，反应要求苛刻等一系列缺点，从而限制了催化法的应用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种生物-吸附催化的废气联合处理系统及处理方法，本发明通过生物-吸附催化工艺的组合，能够有效降解去除工业废气中的voc，具有运行能耗和费用低、安全可靠、无二次污染、操作简单、处理效率高等优点，实现污染物的治理并有效降低生产成本，满足工业化的需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种生物-吸附催化的废气联合处理系统，所述的废气联合处理系统包括依次连接的生物处理单元和吸附催化单元。

本发明将生物降解和吸附催化两种废气处理方式进行了有机结合，极大地提高了废气的净化效率，拓宽了系统的应用场景，对于低浓度的工业废气而言，生物降解发挥了重要作用，对于高浓度的工业废气而言，吸附催化发挥了重要作用。

通过生物-吸附催化工艺的组合，能够有效降解去除工业废气中的voc，具有运行能耗和费用低、安全可靠、无二次污染、操作简单、处理效率高等优点，不仅实现了污染物的治理而且可以有效降低生产成本，满足工业化的需求。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的生物处理单元包括依次连接的营养液供给装置和生物滴滤装置。

优选地，所述的营养液供给装置内灌入营养液。

优选地，所述的营养液包括正盐和酸式盐。

对于正盐和酸式盐的区分标准可以按照本领域通说的常规定义加以理解，即：正盐就是酸与碱完全中和生成的盐，不会有酸中的氢离子，也不会有碱中的氢氧根离子，只有金属阳离子和酸根离子，呈中性的盐。酸式盐是指电离时生成的阳离子除金属离子(或铵根)外还有氢离子，阴离子为酸根离子的盐。示例性地，在本发明中可选的正盐包括但不限于氯化钠、氯化铵和氯化钙中的一种或至少两种的组合；可选的酸根离子包括碳酸氢钠和/或磷酸氢二钾；此外，本发明配制的营养液除上述示例性的无机盐之外还包括酵母膏和蛋白胨，其中，酵母膏主要用于提供微生物生产繁殖所必须的维生素和微量元素。蛋白胨主要用于提供碳源、氮源、生长因子等营养物质。

优选地，所述的营养液包括氯化钠、氯化铵、氯化钙、硫酸镁、碳酸氢钠、磷酸氢二钾、酵母膏和蛋白胨。

优选地，所述的营养液按质量浓度包含以下各组分：

其中，氯化钠的质量浓度可以是0.3g/l、0.4g/l、0.5g/l、0.6g/l、0.7g/l或0.8g/l；氯化铵的质量浓度可以是0.8g/l、0.9g/l、1.0g/l、1.1g/l或1.2g/l；氯化钙的质量浓度可以是0.02g/l、0.03g/l、0.04g/l、0.05g/l、0.06g/l、0.07g/l或0.08g/l；硫酸镁的质量浓度可以是0.05g/l、0.06g/l、0.07g/l、0.08g/l、0.09g/l、0.1g/l、0.11g/l、0.12g/l、0.13g/l、0.14g/l或0.15g/l；碳酸氢钠的质量浓度可以是0.1g/l、0.12g/l、0.14g/l、0.16g/l、0.18g/l、0.2g/l、0.24g/l、0.26g/l、0.28g/l或0.3g/l；磷酸氢二钾的质量浓度可以是0.1g/l、0.12g/l、0.14g/l、0.16g/l、0.18g/l、0.2g/l、0.24g/l、0.26g/l、0.28g/l或0.3g/l；酵母膏的质量浓度可以是0.2g/l、0.25g/l、0.3g/l、0.35g/l、0.4g/l、0.45g/l或0.5g/l；蛋白胨的质量浓度可以是0.2g/l、0.25g/l、0.3g/l、0.35g/l、0.4g/l、0.45g/l或0.5g/l。

进一步优选地，所述的营养液按质量浓度包含以下各组分：

优选地，所述的营养液供给装置通过营养液输送管路连接所述的生物滴滤装置，所述的营养液输送管路上设置有营养液输送装置。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的生物滴滤装置包括生物滴滤装置壳体。

优选地，所述的生物滴滤装置壳体的底部设置有营养液循环口，所述的营养液循环口外接营养液循环管路，营养液循环管路的出口端接入营养液输送管路。

优选地，所述的生物滴滤装置壳体底部还设置有排污口。废气中的固体颗粒在营养液的喷淋作用下进入营养液中，并混同营养液一起收集至生物滴滤装置底部，固体颗粒经自然沉降后聚集在生物滴滤装置底部并由排污口定期排出。

优选地，所述的生物滴滤装置壳体的底部为锥形结构。利用锥形结构的倾斜，有利于固体颗粒的聚集，减少了固液分离的死角。

优选地，所述的生物滴滤装置壳体下部设置有废气进口，所述废气进口外接废气输送装置。特别地，在本发明中，进气口与废气输送装置之间的连接管路上设置有废气流量调节阀，主要用于调节进入生物滴滤装置内的废气流量，当然，也可选地采用可调节流量的废气输送装置，此时则可以省去废气流量调节阀。

优选地，所述的生物滴滤装置壳体下部还设置有营养液加热装置和ph调节装置，所述的营养液加热装置和ph调节装置分别对生物滴滤装置底部的营养液进行加热和调节其ph值。由于本发明采用的微生物是针对不同废气进行驯化后得到的高效微生物，微生物的生长繁殖环境对微生物活性会产生极大影响，从而影响废气的生物降解效果，因此在营养液的喷淋循环过程中需要对营养液的温度和ph值进行调节，以满足微生物的生长条件，保持生物活性。

优选地，所述的生物滴滤装置壳体顶部设置有废气出口。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的生物滴滤装置壳体内部沿废气流向由下至上依次设置有废气均布装置、生物填料层组、喷淋装置和除雾装置，营养液经营养液输送管路由喷淋装置喷入生物填料层组，喷淋后的营养液经营养液循环管路进入营养液输送管路实现营养液循环喷淋。

优选地，所述的废气均布装置入口连接进气口，所述废气均布装置用于对废气进行均匀分散。

优选地，所述的生物填料层组包括至少一层生物填料层。

在废气联合处理前，需要培养驯化特定的微生物群落，示例性地，本发明提供了一种可选的驯化方法：选取某轮胎厂污水样经过菌种筛选与纯化实验，采用平板涂布法进行生物膜微群落细菌总数和优势菌的活菌计数，分离纯化，得到微生物，向营养液中通入待处理的工业废气，通过该营养液培育筛选微生物群体，进一步筛选得到驯化后的微生物群体，随后将驯化后的微生物固定在生物填料层上，微生物群落在其表面快速生长繁殖，完成微生物挂膜，形成高活性的生物膜。

优选地，所述的生物填料层的高度为5～15cm，例如可以是5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm或15cm，进一步优选地，所述的生物填料层的高度为10cm。

生物填料层的高度和层数需要根据待处理的废气流量以及预期的废气再生物填料层中的停留时间进行合理设计，本发明对此不作特殊限定和具体要求。

优选地，所述的生物填料层为聚氨酯海绵生物填料层。

聚氨酯海绵生物填料具有反应性功能基，活性基团可与微生物作用，将驯化后的微生物固定在填料载体上，微生物的附着率高，并且可以增加气体与微生物的停留时间、接触表面积，填料的比表面积大，微生物群落能够在其表面快速增长，形成高活性的生物膜，有利于提高生物法工业处理voc的效率。

优选地，所述的喷淋装置的出口连接营养液输送管路的出口端。

优选地，所述的除雾装置包括层叠堆置的丝网，废气流经除雾装置时，废气中的雾沫与所述丝网碰撞被吸附在丝网表面。

优选地，所述丝网的材质为聚丙烯。

生物滴滤装置中采用的除雾装置优选使用聚丙烯丝网，当带有水雾的废气以一定速度上升通过丝网时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网的细丝相互碰撞而被附着在细丝表面。

本发明提供的生物处理单元通过生物滴滤反应装置实现了两个层次的处理效果：(1)通过营养液的喷淋作用带走了废气中的固体颗粒物，通过固体颗粒在营养液中的自然沉降实现了固液分离；(2)在合适的环境条件下(例如适宜的营养液温度和ph值)，微生物利用工业废气作为碳源，维持其生命活动，并将有机物转化为简单的无机物co2和h2o，实现了废气的生物降解。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的生物滴滤装置还包括液位控制模块，所述的液位控制模块用于调整生物滴滤装置底部收集的营养液的液位高度。

优选地，所述的液位控制模块包括液位控制阀和液位控制管路，所述的生物滴滤装置壳体的下部设置有高位口和低位口，所述的液位控制管路的两端分别连接所述的高位口和低位口，所述的液位控制阀位于营养液循环管路上并与所述的液位控制管路连通，当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路，当营养液液位达到高位时，由高位口溢流进入液位调节管路并经液位调节管路进入营养液循环管路实现营养液的循环喷淋。

另外，本发明还提供了另一种可选的技术方案，低位口与营养液循环口一体设置，两个出口合并为同一出口，当营养液降至低位口时，相当于降至营养液循环口，此时即便不关闭液位控制阀，由于营养液液位未达到营养液循环口，营养液也无法进入营养液循环管路。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的吸附催化单元包括吸附催化装置，所述的吸附催化装置用于去除废气中剩余的有害气体。

本发明通过吸附催化剂的吸附催化作用进一步去除生物降解后的工业废气中的剩余有害气体，即先进行生物降解和营养液喷淋作用除去废气中的可生物降解气体和固体颗粒，再通过吸附催化反应对废气中残留的有害气体进行二级处理。

优选地，所述的吸附催化装置的壳体上设置有进气口和排气口，所述进气口连接生物滴滤装置壳体顶部的废气出口。

优选地，所述的吸附催化装置的壳体上还设置有至少一个取样口。

优选地，所述的吸附催化装置壳体内部装填有吸附催化剂。

优选地，所述的吸附催化剂为氧化石墨烯-金属有机骨架复合材料。

优选地，所述的吸附催化剂的两侧设置吸附催化剂填料。

吸附催化剂填料一方面用于固定吸附催化剂，另一方面用于将进入催化剂的废气均匀分散，从而提高废气与吸附催化剂间的接触面积。

优选地，所述的吸附催化剂填料为蜂窝磁环。

优选地，所述的吸附催化装置壳体内部设置有温度控制模块，所述的温度控制模块用于保持吸附催化装置壳体内部恒温。

优选地，所述的温度控制模块包括电连接的温度检测装置和催化剂加热装置，所述的温度检测装置用于检测吸附催化装置壳体内部的温度并向催化剂加热装置输出反馈信号控制所述催化剂加热装置的发热功率。

通过生物降解并去除水雾后的工业废气进入吸附催化单元，在恒温环境中与吸附催化剂发生吸附催化反应进一步去除废气中残留的有害气体，产生的达标气体排出吸附催化单元，通过取样口检测分析反应的进行程度。

本发明采用复合材料的吸附催化作用，在较低的温度下即可发生反应，与传统的催化剂相比，反应温度较低，有利于节省能源，并且吸附催化装置内设有温度控制模块，有利于反应进行。

特别地，本发明优选氧化石墨烯(go)-金属有机骨架(mof)复合材料作为吸附催化剂，氧化石墨烯具有大的比表面积和丰富的功能基团，能够增加气体的吸附效果，将剩余的气体优先吸附在复合材料上，然后利用mof材料的催化功能，对废气进行催化氧化。由此，本发明限定的吸附催化剂同时实现了吸附作用和催化氧化作用。

第二方面，本发明提供了一种生物-吸附催化的废气联合处理方法，采用第一方面所述的生物-吸附催化的废气联合处理系统对废气进行联合处理，所述的废气联合处理方法包括：

废气进入生物处理单元进行微生物降解，处理后排入吸附催化单元，在吸附催化单元中经吸附催化剂处理后排出。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的废气联合处理方法具体包括如下步骤：

(ⅰ)生物滴滤处理：营养液由喷淋装置喷入生物填料层，废气通入生物滴滤装置与营养液在生物填料层中接触，经微生物降解去除其中的有害气体并通过营养液喷淋带走其中的固体颗粒，固体颗粒沉降后由排污口排出，喷淋后的营养液经营养液循环管路进入营养液输送管路实现营养液循环喷淋，生物降解后的废气继续向上经除雾装置去除其中的水汽后进入吸附催化单元；

(ⅱ)吸附催化处理：步骤(ⅰ)中去除水汽后的废气进入吸附催化装置，对催化剂进行恒温加热，废气与吸附催化剂发生吸附催化反应，经吸附催化处理后排出。

特别地，在步骤(ⅰ)开始之前需要对微生物进行驯化，驯化的目的在于：微生物是生物法处理有机废气的主体，主要是细菌、真菌和放线菌等，驯化高效微生物是生物模块处理废气的研究重点。示例性地，本发明提供了一种可选的驯化方法，具体包括：选取某轮胎厂污水水样经菌种筛选与纯化实验，采用平板涂布法进行生物膜微群落细菌总数和优势菌的活菌计数，分离纯化，得到微生物，将微生物群落加入营养液，向营养液中通入待处理的工业废气，进一步筛选得到适合降解该工业废气的微生物群落，将驯化后的微生物固定在生物填料层上，即可开始进行步骤(ⅰ)限定的生物滴滤处理。

作为本发明一种优选的技术方案，步骤(ⅰ)中喷淋后的营养液收集至生物滴滤装置底部，在液位控制模块的作用下控制营养液的液位维持在一定高度。

优选地，所述的液位控制模块的液位控制过程包括：

(1)当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路；

(2)随着营养液的持续喷淋，生物滴滤装置底部收集的营养液的液位逐渐升高，当液位达到高位口时，营养液经高位口溢流进入液位调节管路，从而保证液位不超过高位口；

(3)当液位处于高位口和低位口的中间位置时，保持液位控制阀开启，此时营养液经营养液循环管路进入营养液输送管路实现营养液的循环喷淋。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的废气为工业挥发性有机化合物废气。

优选地，步骤(ⅰ)中废气通入生物滴滤装置的体积流量为5～15l/min，例如可以是5l/min、6l/min、7l/min、8l/min、9l/min、10l/min、11l/min、12l/min、13l/min、14l/min或15l/min，进一步优选地，废气通入生物滴滤装置的体积流量为10l/min。

优选地，对喷淋后的营养液进行加热并调整其ph值，保证循环喷淋过程中营养液的温度和ph值恒定。

优选地，在循环喷淋过程中保持营养液的温度维持在20～40℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃或40℃，进一步优选地，在循环喷淋过程中保持营养液的温度维持在30℃。

优选地，在循环喷淋过程中保持营养液的ph值维持在5～8，例如可以是5、6、7或8，进一步优选地，在循环喷淋过程中保持营养液的ph值维持在7。

优选地，废气与营养液在生物填料层中的接触停留时间为100～150s，例如可以是100s、110s、120s、130s、140s或150s，优选为120s。

优选地，循环喷淋的营养液中微生物的质量百分含量为5～15％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％，进一步优选地，微生物的质量含量为10％。

优选地，营养液的循环喷淋量为400～600l/min，例如可以是400l/min、420l/min、440l/min、460l/min、480l/min、500l/min、520l/min、540l/min、560l/min、580l/min或600l/min，进一步优选地，营养液的循环喷淋量为500l/min。

优选地，步骤(ⅱ)中催化剂的恒温加热温度为45～100℃，例如可以是45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃，优选为80℃。

示例性地，采用本发明提供的生物-吸附催化的废气联合处理方法对工业废气进行联合处理，所述的处理过程具体包括如下步骤：

(ⅰ)微生物的驯化：选取某轮胎厂污水样经过菌种筛选与纯化实验，采用平板涂布法进行生物膜微群落细菌总数和优势菌的活菌计数，分离纯化，得到微生物，向营养液中通入待处理的工业废气，通过该营养液培育筛选微生物群体，进一步筛选得到驯化后的微生物群体；

将驯化后的微生物固定在生物填料层上，微生物群落在其表面快速生长繁殖，完成微生物挂膜，形成高活性的生物膜；

(ⅱ)生物降解处理：将工业废气通过废气输送装置送入生物滴滤装置中，与此同时，营养液通过营养液输送装置由喷淋装置喷入生物填料层；工业废气与营养液在生物填料层中逆流接触，经微生物降解去除工业废气中的有害气体并通过营养液的喷淋作用带走其中的固体颗粒，随后工业废气继续向上流动进入除雾装置去除废气中的水雾，喷淋后的营养液收集至生物滴滤装置底部，其中的固体颗粒经自然沉降后收集排出，生物滴滤装置底部收集的营养液经营养液循环管路进入营养液输送管路实现循环喷淋，在循环喷淋过程中对生物滴滤装置底部的营养液进行加热并调节ph值以保证循环喷淋过程中微生物的活性；

(ⅲ)通过生物降解并除去水雾后的工业废气进入吸附催化单元，在恒温环境中，工业废气与吸附催化剂发生吸附催化反应，进一步除去废气中残留的有害气体，处理后的气体经检测达标后排空。

本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过生物、吸附催化的方式相结合，能极大的提高净化效率，且增大了系统的使用范围，对于低voc浓度的工业废气而言，生物降解发挥了重要作用，而对于高voc浓度的工业废气而言，吸附催化发挥了重要作用；通过生物-吸附催化工艺的组合，能够有效降解去除工业废气中的voc，具有运行能耗和费用低、安全可靠、无二次污染、操作简单、处理效率高等优点，不仅实现了污染物的高效治理而且可以适应不同类型的工业废气，满足不同种类的工业化需求具有极高的工业推广价值；

2、本发明提供的联合废气处理系统对现有的废气处理方案进行整合并优化，具有操作简单，使用方便可靠，成本低，工业废气处理量大，效率高等特点。通过采用本发明提供的联合废气处理方法对工业废气进行处理后，voc的去除效率达85％以上，符合废气的排放标准。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式提供的生物-吸附催化的废气联合回收系统的结构示意图。

其中，100-生物处理单元；110-生物滴滤装置；111-生物滴滤装置壳体；112-喷淋装置；113-生物填料层；114-营养液加热装置；115-固体颗粒；116-排污口；117-除雾装置；120-营养液供给装置；130-废气输送装置；140-营养液输送装置；150-营养液输送管路；160-营养液循环管路；170-液位控制管路；200-吸附催化单元；210-吸附催化装置；211-进气口；212-排气口；213-第一取样口；214-第二取样口；215-第三取样口；220-吸附催化剂；230-吸附催化剂填料；240-催化剂加热装置。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种生物-吸附催化的废气联合处理系统，所述的废气联合处理系统如图1所示，包括依次连接的生物处理单元100和吸附催化单元200。

其中，生物处理单元100包括依次连接的营养液供给装置120和生物滴滤装置110；营养液供给装置120内灌入营养液，营养液供给装置120通过营养液输送管路150连接生物滴滤装置110，营养液输送管路150上设置有营养液输送装置140。

生物滴滤装置110包括生物滴滤装置壳体111；生物滴滤装置壳体111的底部设置有营养液循环口，所述的营养液循环口外接营养液循环管路160，营养液循环管路160的出口端接入营养液输送管路150；生物滴滤装置壳体111底部还设置有排污口116；生物滴滤装置壳体111的底部为锥形结构；生物滴滤装置壳体111下部设置有废气进口，废气进口外接废气输送装置130；生物滴滤装置壳体111下部还设置有营养液加热装置114和ph调节装置(图中未示出)，的营养液加热装置114和ph调节装置分别对生物滴滤装置110底部的营养液进行加热和调节其ph值，生物滴滤装置壳体111顶部设置有废气出口。

生物滴滤装置壳体111内部沿废气流向由下至上依次设置有废气均布装置、生物填料层组、喷淋装置112和除雾装置117。其中，废气均布装置入口连接进气口211，所述废气均布装置用于对废气进行均匀分散。生物填料层113组包括至少一层生物填料层113，可选的生物填料层113的高度为5～15cm，所述的生物填料为聚氨酯海绵生物填料。喷淋装置112的出口连接营养液输送管路150的出口端。除雾装置117包括层叠堆置的丝网，废气流经除雾装置117时，废气中的雾沫与所述丝网碰撞被吸附在丝网表面，可选的丝网材质为聚丙烯。

在整个废气生物降解过程中包括废气流向和营养液流向两条工艺路径，具体而言：(1)营养液路径：营养液供给装置120中储存的营养液在营养液输送装置140的输送作用下经营养液输送管路150由喷淋装置112喷入生物填料层113，喷淋后的营养液收集至生物滴滤装置110底部，经营养液循环管路160进入营养液输送管路150实现营养液循环喷淋；(2)废气路径：废气依次经废气输送装置130和废气均布装置进入生物滴滤装置110中，废气由下至上流动，在生物填料层113中与喷淋的营养液逆流接触发生生物降解，废气中的固体颗粒由营养液带走一同落入生物滴滤装置110底部，经生物降解后的废气继续向上穿过除雾装置117，去除废气中的水汽。

本发明提供的生物滴滤装置110还可选地包括液位控制模块，主要用于调整收集至生物滴滤装置110底部收集的营养液的液位高度。具体而言，在本具体实施方式中，所采用的液位控制模块包括液位控制阀和液位控制管路170，在生物滴滤装置壳体111的下部设置有高位口和低位口，液位控制管路170的两端分别连接高位口和低位口，液位控制阀位于营养液循环管路160上并与液位控制管路170连通。液位控制模块的控制原理为：当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路160，当营养液液位达到高位时，由高位口溢流进入液位调节管路并经液位调节管路进入营养液循环管路160实现营养液的循环喷淋。

吸附催化单元200包括吸附催化装置210，主要用于去除废气中剩余的有害气体。吸附催化装置210的壳体上设置有进气口211和排气口212，进气口211连接生物滴滤装置壳体111顶部的废气出口，吸附催化装置210的壳体上还设置有至少一个取样口，如图1所示的废气联合回收处理系统中，吸附催化装置210壳体顶部设置有等距的三个取样口，由左至右依次为第一取样口213、第二取样口214和第三取样口215，吸附催化装置210壳体内部装填有吸附催化剂220，吸附催化剂220可选为氧化石墨烯-金属有机骨架复合材料。吸附催化剂220的两侧设置吸附催化剂填料230，吸附催化剂填料230一方面用于固定吸附催化剂220，另一方面用于将进入催化剂的废气均匀分散，在本具体实施方式中，吸附催化剂填料230可选为蜂窝磁环。

吸附催化装置210壳体内部设置有温度控制模块，主要用于保持吸附催化装置210壳体内部恒温。温度控制模块具体包括电连接的温度检测装置和催化剂加热装置240，温度检测装置用于检测吸附催化装置210壳体内部的温度并向催化剂加热装置240输出反馈信号控制催化剂加热装置240的发热功率。特别地，在本具体实施方式中，催化剂加热装置240沿吸附催化装置210的内壁周向设置。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种生物-吸附催化的废气联合处理方法，采用上述生物-吸附催化的废气联合处理系统对工业废气进行联合处理，所述的废气联合处理方法具体包括如下步骤：

(ⅰ)生物滴滤处理：营养液由喷淋装置112喷入生物填料层113，废气通入生物滴滤装置110与营养液在生物填料层113中接触，经微生物降解去除其中的有害气体并通过营养液的喷淋作用带走其中的固体颗粒115，固体颗粒115在营养液中自然沉降后由排污口116排出，喷淋后的营养液经营养液循环管路160进入营养液输送管路150实现营养液循环喷淋，对喷淋后的营养液进行加热并调整其ph值，保证循环喷淋过程中营养液的温度和ph值恒定；生物降解后的废气继续向上经除雾装置117去除其中的水汽后进入吸附催化单元200；

在步骤(ⅰ)进行过程中，液位控制模块对收集至生物滴滤装置110底部的营养液的液位进行控制，将营养液的液位控制在一定高度，液位控制过程具体包括：

(1)当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路160；

(2)随着营养液的持续喷淋，生物滴滤装置110底部收集的营养液的液位逐渐升高，当液位达到高位口时，营养液经高位口溢流进入液位调节管路，从而保证液位不超过高位口；

(3)当液位处于高位口和低位口的中间位置时，保持液位控制阀开启，此时在营养液输送装置140的动力输送下营养液经营养液循环管路160进入营养液输送管路150，实现营养液的循环喷淋。

(ⅱ)吸附催化处理：步骤(ⅰ)去除水汽后的废气进入吸附催化装置210，对催化剂进行恒温加热，废气催化剂产生吸附催化作用，经吸附催化处理后排出。

实施例1

采用具体实施方式提供的生物-吸附催化的废气联合处理系统对某涂料厂排放的工业废气(含苯、甲苯、甲醛及细微固体颗粒)进行联合处理，所述的处理方法具体包括如下步骤：

(ⅰ)微生物的驯化及固定：选取某轮胎厂污水水样经过菌种筛选与纯化实验，采用平板涂布法进行生物膜微生物群落细菌总数和优势菌的活菌计数，分离纯化，得到微生物；将微生物群落加入营养液中，微生物群落在营养液中的质量含量为10％；向该营养液中通入涂料厂排放的工业废气，使用该营养液培育筛选微生物群体，进一步筛选得到驯化后的微生物群体；

培育驯化微生物的营养液成分中包括：氯化钠0.5g/l，氯化铵1g/l，碳酸氢钠0.2g/l，硫酸镁0.1g/l，氯化钙0.05g/l，磷酸氢二钾0.2g/l，酵母膏0.3g/l，蛋白胨0.3g/l，营养液的ph值调节为7.0，温度控制在30℃；

将驯化后的微生物群落固定在生物填料层113上，生物填料层113为2层，每层生物填料层113的高度为10cm，微生物群落在其表面快速增长，完成微生物挂膜，形成高活性的生物膜；

(ⅱ)生物滴滤处理：将涂料厂排放的工业废气(富含苯、甲苯、甲醛及细微固体颗粒115，其中，甲苯200mg/m³，苯200mg/m³，甲醛100mg/m³)，通过废气输送装置130送入生物滴滤装置110中，将进入生物滴滤装置110的废气流量控制在10l/min，废气经废气均布装置均匀分散后自下而上流动；与此同时，营养液供给装置120中储存的营养液通过营养液输送装置140由喷淋装置112喷入生物填料层113中，控制营养液的喷淋量为500l/h；工业废气与营养液在生物填料层113中逆流接触，接触停留时间控制在120s；经微生物降解去除工业废气中的有害气体并通过营养液的喷淋作用带走其中的固体颗粒115，随后工业废气继续向上流动进入除雾装置117去除废气中的水雾，喷淋后的营养液收集至生物滴滤装置110底部，经营养液循环管路160进入营养液输送管路150实现循环喷淋，在循环喷淋过程中对生物滴滤装置110底部的营养液进行30℃恒温加热并将ph值稳定在7.0，营养液中的微生物质量含量控制在10％；喷淋的营养液带走的固体颗粒115经自然沉降后收集由排污口116排出；

在生物降解进行过程中，通过液位控制模块对收集至生物滴滤装置110底部的营养液的液位进行控制，将营养液的液位控制在一定高度，液位控制过程具体包括：

(1)当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路160；

(2)随着营养液的持续喷淋，生物滴滤装置110底部收集的营养液的液位逐渐升高，当液位达到高位口时，营养液经高位口溢流进入液位调节管路，从而保证液位不超过高位口；

(3)当液位处于高位口和低位口的中间位置时，保持液位控制阀开启，此时在营养液输送装置140的动力输送下营养液经营养液循环管路160进入营养液输送管路150，实现营养液的循环喷淋。

(ⅲ)吸附催化处理：通过生物降解并除去水雾后的工业废气进入吸附催化单元200，在恒温环境中与吸附催化剂220发生吸附催化反应，采用的吸附催化剂220为金属有机骨架(mof)-氧化石墨烯(go)复合材料，通过吸附催化作用中除去剩余的苯、甲苯及甲醛气体，反应温度恒定控制在50℃，经处理后的气体经检测达标后排出室外。

通过上述联合处理方法对某涂料厂排放的工业废气(富含苯、甲苯、甲醛及细微固体颗粒115)进行联合处理后，测得排放气体中各组分的体积含量，计算得到苯、甲苯的降解效率为99％，甲醛的去除效率为100％，voc的净化效率为95％以上，达到废气的排放标准。

实施例2

采用具体实施方式提供的生物-吸附催化的废气联合处理系统对某包装印刷厂排放的工业废气进行联合处理，包装印刷厂排出的工业废气中voc排放浓度较低，主要污染物包括甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、正丁酯、乙酸乙酯等低沸点挥发性有机物，其中，甲苯浓度为100mg/m³、二甲苯的浓度为120mg/m³；乙酸乙酯浓度为150mg/m³；正丁酯浓度为60mg/m³；丁酮浓度为20mg/m³、异丙醇为20mg/m³。

所述的处理方法具体包括如下步骤：

(ⅰ)微生物的驯化及固定：选取某轮胎厂污水水样经过菌种筛选与纯化实验，采用平板涂布法进行生物膜微生物群落细菌总数和优势菌的活菌计数，分离纯化，得到微生物；将微生物群落加入营养液中，微生物群落在营养液中的质量含量为15％；向营养液中通入包装印刷厂排放的工业废气，使用该营养液培育筛选微生物群体，进一步筛选得到驯化后的微生物群体；

培育驯化微生物的营养液成分中包括：氯化钠0.3g/l，氯化铵1.2g/l，氯化钙0.02g/l，硫酸镁0.15g/l，碳酸氢钠0.3g/l，磷酸氢二钾0.1g/l，酵母膏0.5g/l，蛋白胨0.2g/l，营养液的ph值调节为5.0，温度控制在20℃；

将驯化后的微生物固定在生物填料层113上，生物填料层113为3层，每层生物填料层113的高度为5cm，微生物群落在其表面快速增长，完成微生物挂膜，形成高活性的生物膜；

(ⅱ)生物滴滤处理：将包装印刷厂排放的工业废气通过废气输送装置130送入生物滴滤装置110中，将进入生物滴滤装置110的废气流量控制在15l/min，废气经废气均布装置均匀分散后自下而上流动；与此同时，营养液供给装置120中储存的营养液通过营养液输送装置140由喷淋装置112喷入生物填料层113中，控制营养液的喷淋量为600l/h；工业废气与营养液在生物填料层113中逆流接触，接触停留时间控制在150s；经微生物降解去除工业废气中的有害气体并通过营养液的喷淋作用带走其中的固体颗粒115，随后工业废气继续向上流动进入除雾装置117去除废气中的水雾，喷淋后的营养液收集至生物滴滤装置110底部，经营养液循环管路160进入营养液输送管路150实现循环喷淋，在循环喷淋过程中对生物滴滤装置110底部的营养液进行20℃恒温加热并将ph值稳定在5.0，营养液中的微生物质量含量控制在15％；喷淋的营养液带走的固体颗粒115经自然沉降后收集由排污口116排出；

在生物降解进行过程中，通过液位控制模块对收集至生物滴滤装置110底部的营养液的液位进行控制，将营养液的液位控制在一定高度，液位控制过程具体包括：

(1)当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路160；

(2)随着营养液的持续喷淋，生物滴滤装置110底部收集的营养液的液位逐渐升高，当液位达到高位口时，营养液经高位口溢流进入液位调节管路，从而保证液位不超过高位口；

(3)当液位处于高位口和低位口的中间位置时，保持液位控制阀开启，此时在营养液输送装置140的动力输送下营养液经营养液循环管路160进入营养液输送管路150，实现营养液的循环喷淋。

(ⅲ)吸附催化处理：通过生物降解并除去水雾后的工业废气进入吸附催化单元200，在恒温环境中与吸附催化剂220发生吸附催化反应，采用的吸附催化剂220为金属有机骨架(mof)-氧化石墨烯(go)复合材料，通过吸附催化作用中除去剩余的甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、正丁酯以及乙酸乙酯等有害气体，反应温度恒定控制在80℃，经处理后的气体经检测达标后排出室外。

通过采用本发明对包装印刷厂排放的工业废气(主要污染物包括甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、正丁酯、乙酸乙酯等低沸点挥发性有机物)进行联合处理后，测得排放气体中各组分的体积含量，计算得到甲苯的降解效率为90％、二甲苯的降解效率为90％，丁酮的降解效率为95％，异丙醇的降解效率为96％，正丁酯的降解效率为85％，乙酸乙酯的降解效率为95％，voc的净化效率为85％以上，达到废气的排放标准。

实施例3

采用具体实施方式提供的生物-吸附催化的废气联合处理系统对光电产品制造行业排放的电路板清洗工艺废气进行联合处理，所述电路板清洗工艺废气中主要组成如下：三氯乙烯浓度500mg/m³、二氯甲烷浓度为400mg/m³、乙醇浓度为400mg/m³；电子终端产品的喷涂多数使用uv漆，uv漆的成分复杂，通常含有二三十种有机化合物，浓度低(一般低于350mg/m³)，成分极其复杂。

所述的处理方法具体包括如下步骤：

(ⅰ)微生物的驯化及固定：选取某轮胎厂污水水样经过菌种筛选与纯化实验，采用平板涂布法进行生物膜微生物群落细菌总数和优势菌的活菌计数，分离纯化，得到微生物；将微生物群落加入营养液中，微生物群落在营养液中的质量含量为5％；向营养液中通入电路板清洗工艺废气，使用该营养液培育筛选微生物群体，进一步筛选得到驯化后的微生物群体；

培育驯化微生物的营养液成分中包括：氯化钠0.8g/l，氯化铵0.8g/l，氯化钙0.08g/l，硫酸镁0.05g/l，碳酸氢钠0.3g/l，磷酸氢二钾0.1g/l，酵母膏0.5g/l，蛋白胨0.2g/l，营养液的ph值调节为8.0，温度控制在40℃；

将驯化后的微生物固定在生物填料层113上，生物填料层113为一层，生物填料层113的高度为15cm，微生物群落在其表面快速增长，完成微生物挂膜，形成高活性的生物膜；

(ⅱ)生物滴滤处理：将包装印刷厂排放的工业废气通过废气输送装置130送入生物滴滤装置110中，将进入生物滴滤装置110的废气流量控制在5l/min，废气经废气均布装置均匀分散后自下而上流动；与此同时，营养液供给装置120中储存的营养液通过营养液输送装置140由喷淋装置112喷入生物填料层113中，控制营养液的喷淋量为400l/h；电路板清洗工艺废气与营养液在生物填料层113中逆流接触，接触停留时间控制在100s；经微生物降解去除电路板清洗工艺废气中的有害气体并通过营养液的喷淋作用带走其中的固体颗粒115，随后电路板清洗工艺废气继续向上流动进入除雾装置117去除废气中的水雾，喷淋后的营养液收集至生物滴滤装置110底部，经营养液循环管路160进入营养液输送管路150实现循环喷淋，在循环喷淋过程中对生物滴滤装置110底部的营养液进行30℃恒温加热并将ph值稳定在8.0，营养液中的微生物质量含量控制在5％；喷淋的营养液带走的固体颗粒115经自然沉降后收集由排污口116排出；

在生物降解进行过程中，通过液位控制模块对收集至生物滴滤装置110底部的营养液的液位进行控制，将营养液的液位控制在一定高度，液位控制过程具体包括：

(1)当营养液的液位达到低位口时，关闭液位控制阀，阻断营养液进入营养液循环管路160；

(2)随着营养液的持续喷淋，生物滴滤装置110底部收集的营养液的液位逐渐升高，当液位达到高位口时，营养液经高位口溢流进入液位调节管路，从而保证液位不超过高位口；

(3)当液位处于高位口和低位口的中间位置时，保持液位控制阀开启，此时在营养液输送装置140的动力输送下营养液经营养液循环管路160进入营养液输送管路150，实现营养液的循环喷淋。

(ⅲ)通过生物降解并除去水雾后的电路板清洗工艺废气进入吸附催化单元200，在恒温环境中与吸附催化剂220发生吸附催化反应，采用的吸附催化剂220为金属有机骨架(mof)-氧化石墨烯(go)复合材料，通过吸附催化作用中除去电路板清洗工艺废气中残余的有害气体，反应温度恒定控制在100℃，经处理后的气体经检测达标后排出室外。

通过采用本发明对电路板清洗工艺废气(主要污染物包括三氯乙烯、二氯甲烷、丙酮、乙醇、异丙醇等)进行联合处理后，测得排放气体中各组分的体积含量，计算得到三氯乙烯的降解效率为90％、二氯甲烷的降解效率为90％，乙醇的降解效率为90％，voc的净化效率为90％。

上述实施例选取了不同类型的工业废气，废气中的组分差异较大，但采用了本发明提供的生物-吸附催化的废气联合处理系统进行联合处理后，排出的气体均达到了指定标准，因此可以认为，无论对低voc浓度还是高voc浓度，也无论对成分简单亦或复杂的工业废气而言，本发明提供的联合处理系统均可实现高效的废气净化，可以适用成分差异极大的各类工业废气，具备极高的工业推广价值。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。