一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，包括鼓风机、微气泡发生器、混合反应塔、循环泵以及储液箱；鼓风机靠近废气排放口；混合反应塔具有两个输入口，第一输入口位于混合反应塔底部且与所述废气排放口连通，第二输入口与微气泡发生器的输出口连通；混合反应塔由上至下依次分为除雾区、真菌区、细菌区、催化区以及沉淀区，除雾区与真菌区之间设有第一喷淋设备，真菌区与细菌区之间设有第二喷淋设备，细菌区和催化区之间设有第三喷淋设备；催化区内安装有若干金属催化剂板，金属催化剂板中涂有金属催化剂。本实用新型的废气处理系统结构简单，具有氧化性强、反应速率快、高效的处理效果且无二次污染等的优点。
【专利说明】
一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于有机废气处理领域，特别涉及一种基于复合生物催化技术的有机 废气处理系统。
【背景技术】
[0002] 在我国，V0Cs(volatile organic compounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸 汽压大于70Pa、常压下沸点在260°C以下的有机化合物，或在20°C条件下蒸汽压大于或者等 于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。
[0003] 近年来，中国大气污染物排放总量呈逐年降低态势，部分污染较严重的城市空气 质量有所好转，环境质量劣三级城市比例下降，但空气质量达到二级标准城市的比例也在 减少，污染仍然很严重。这些难降解有机废气大多数对人们的身体健康存在危害，表现为呼 吸道、消化循环系统、皮肤等疾病。
[0004] 我国开展挥发性有机物治理已经超过20年，但直到最近才随着雾霾污染的蔓延被 外界知晓和关注。现在，来自国内外的多家企业都在高度关注国内挥发性有机物治理市场， 竞争已经开始。挥发性有机物治理涉及行业广泛，包括石化、化工、印刷、涂布、喷漆、制革、 制药等。
[0005] 但是现有的挥发性有机物处理系统还是不够完善，如仍然存在投资高，运行费用 尚等局限性。
[0006] 鉴于此，提供一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系统是本实用新型所要 研究的课题。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的主要目的在于提供一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系 统，以克服现有技术中的缺点。
[0008] 为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括:一种基于复合生物 催化技术的有机废气处理系统，用于处理废气中的有机污染物，所述有机废气处理系统包 括鼓风机、微气泡发生器、混合反应塔、循环栗以及储液箱;所述鼓风机靠近废气排放口设 置;所述混合反应塔具有两个输入口，第一输入口位于所述混合反应塔底部且与所述废气 排放口连通，第二输入口与所述微气泡发生器的输出口连通;所述废气排放口与混合反应 塔的第一输入口之间设有一第一阀门，所述微气泡发生器与混合反应塔的第二输入口之间 设有第二阀门；所述混合反应塔由上至下依次分为除雾区、真菌区、细菌区、催化区以及沉 淀区，所述除雾区与真菌区之间设有第一喷淋设备，所述真菌区与细菌区之间设有第二喷 淋设备，所述细菌区和催化区之间设有第三喷淋设备;所述催化区内安装有若干金属催化 剂板，所述金属催化剂板中涂有金属催化剂;所述第一喷淋设备、第二喷淋设备以及第三喷 淋设备均通过所述循环栗连接至所述沉淀区。
[0009] 作为本实用新型的进一步改进，所述金属催化剂板上设有贵金属催化剂。
[0010] 作为本实用新型的进一步改进，所述贵金属及铁、钴或镍过渡元素。
[0011] 作为本实用新型的进一步改进，所述微气泡发生器包括反应筒、水栗以及空气压 缩器，所述反应筒为一筒状结构，所述反应筒具有两个输入端，第一输入端连接所述水栗的 输出端，第二输入端连接所述空气压缩器的输出端连接一喷嘴。
[0012] 作为本实用新型的进一步改进，所述混合反应塔内部设有过滤网。
[0013] 作为本实用新型的进一步改进，所述废气处理系统还包括一调温器。
[0014] 作为本实用新型的进一步改进，所述混合反应塔内部设有若干喷淋器，所述若干 喷淋器在混合反应塔内部交叉布置。
[0015] 作为本实用新型的进一步改进，所述混合反应塔内部设有若干喷淋器，所述若干 喷淋器在混合反应塔内部交叉布置。
[0016] 作为本实用新型的进一步改进，所述若干金属催化剂板在所述混合反应塔内平行 布置。
[0017] 作为本实用新型的进一步改进，所述有机废气处理系统在连续运行或间歇运行工 况下处理。
[0018] 作为本实用新型的进一步改进，所述酸碱吸收设备采用酸碱吸附塔。
[0019] 作为本实用新型的进一步改进，所述酸碱吸收设备和混合反应塔之间还设有第三 阀门。
[0020] 本实用新型的废气处理系统工作原理为:有机废气从处理系统入口进入，利用微 气泡发生器提高循环水中臭氧浓度，再利用贵金属催化剂与臭氧结合产生氧化性极强的羟 基自由基，进而破坏掉废气中的有机污染因子，从而有效去除有机废气中的有机污染物质， 未分解的低浓度污染物被后续的酸碱吸收设备所吸收，进一步去除有机废气中的有机污染 物质。
[0021] 本实用新型相对于现有技术具有以下优点：本实用新型的废气处理系统结构简 单，运行成本低、能耗低，具有氧化性强，反应速率快，具有高效的处理效果且无二次污染。
【附图说明】
[0022] 图1是本实用新型具体实施例1中的结构框图。
[0023] 以上附图中：1、鼓风机;2、微气泡发生器;3、混合反应塔;30、除雾区；31、真菌区； 细菌区；32、细菌区；33、催化区;4、循环栗;5、第一阀门；6、第二阀门；7、金属催化剂板;8、废 气排放口；9、第三阀门；10、第一喷淋头;11、第二喷淋头;12、第三喷淋头。
【具体实施方式】
[0024] 以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本申请进行详细描述。但这些实施方式并 不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的 变换均包含在本申请的保护范围内。
[0025] 在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结 构或部分扩大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
[0026]实施例1: 一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系统
[0027]参图1所示，本实施例的有机废气处理系统用于处理废气中的有机污染物，所述废 气处理系统包括鼓风机1、微气泡发生器2、混合反应塔3、循环栗4以及储液箱9;鼓风机1靠 近废气排放口 8设置;所述混合反应塔3具有两个输入口，第一输入口位于所述混合反应塔3 底部且与所述废气排放口 8连通，第二输入口与所述微气泡发生器2的输出口连通，所述混 合反应塔3的输出口与储液箱9之间通过所述循环栗4连接。
[0028]所述废气排放口 8与混合反应塔3的第一输入口之间设有一第一阀门5,所述微气 泡发生器2与混合反应塔3的第二输入口之间设有第二阀门6。
[0029]所述混合反应塔3由上至下依次分为除雾区30、真菌区31、细菌区32、催化区33以 及沉淀区，其中沉淀区位于混合反应塔3底部，所述除雾区30与真菌区31之间设有第一喷淋 设备，所述真菌区31与细菌区32之间设有第二喷淋设备，所述细菌区32和催化区33之间设 有第三喷淋设备;所述催化区33内安装有若干金属催化剂板7,金属催化剂板7中涂有金属 催化剂;所述第一喷淋设备、第二喷淋设备以及第三喷淋设备均通过所述循环栗4连接至所 述沉淀区。
[0030] 本实施例中，第一喷淋设备采用第一喷淋头10、第二喷淋设备采用第二喷淋头11， 第三喷淋设备采用第三喷淋头12。在循环栗4和混合反应塔3之间设有第三阀门9。进一步 地，所述有机废气处理系统统还包括一酸碱吸收设备，所述酸碱吸收设备的输入口连接所 述混合反应塔3的输出口，且在酸碱吸收设备和混合反应塔3之间设有第四阀门。
[0031] 进一步地，所述微气泡发生器2包括反应筒、水栗以及空气压缩器，所述反应筒为 一筒状结构，所述反应筒具有两个输入端，第一输入端连接所述水栗的输出端，第二输入端 连接所述空气压缩器的输出端连接一喷嘴。
[0032]其中，所述混合反应塔3内部设有过滤网，所述废气处理系统还包括一调温器。所 述调温器包括一温度传感器，所述混合反应塔3内部设有若干喷淋器，若干喷淋器在混合反 应塔3内部交叉布置。
[0033]本实用新型的废气处理系统，有机废气从处理系统入口进入，利用微气泡发生器2 提高循环水中臭氧浓度，再利用贵金属催化剂与臭氧结合产生氧化性极强的羟基自由基， 进而破坏掉废气中的有机污染因子，从而有效去除有机废气中的有机污染物质，未分解的 低浓度污染物被后续的酸碱吸收设备10所吸收，进一步去除有机废气中的有机污染物质。
[0034] 本实用新型中的废气处理系统，主要通过高级氧化技术实现，利用微气泡发生器 提高循环水中臭氧浓度，臭氧浓度的提高与金属催化剂为催化剂的结合，该催化剂主要以 固体状的金属、金属盐及其氧化物，加强了臭氧化反应。氧化法处理水中有机物是有选择性 的，它取决于水中的组分，通常对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物比较有效，由于这类物质 具有偶极性结构，臭氧通过1，3偶极环上的加成作用，反应生成臭氧化物。
[0035] 在水中臭氧化物分解为两性离子和羧基化合物，不稳定的两性离子进一步分解产 生羧基和双氧水。除了加成反应外，臭氧还可以进攻具有最低键能的键，使其断裂。在水中 臭氧生成? 0H主要有以下3种途径:①臭氧在碱性条件下分解生成? 0H;②臭氧在紫外线光 的作用下生成? 0H;③臭氧在金属催化剂的催化作用下生成? 0H。
[0036] 在氧化体系内加入过渡金属离子，能够对臭氧氧化产生明显的催化效果，可以催 化臭氧在水中的自分解，增加水中产生的? 0H浓度，从而提高臭氧氧化效果。目前，催化臭 氧工艺分为两种类型：均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指在水中加入一 些溶解性的过渡金属离子以达到催化臭氧氧化的效果。
[0037]废气处理原理:有机废气从塔底进入，利用微气泡发生器提高循环水中臭氧浓度， 催化剂选择为贵金属氧化物。
[0039]产生的羟基自由基与有机物产生二氧化碳和水
[0041] 小分子的有机物经过细菌的吸附和吸收。为了是细菌和真菌能够再2个放映区分 别生长，在微生物训化的阶段，细菌去的PH之控制在6.5，真菌的PH为5.5，驯化后细菌真菌 生长稳定，ph可分别维持在6.3-7.0和5.0-5.8而且真菌的湿度比细菌的要小，温度变化在 14°C_23°C 最好。
[0042] 复合生物催化技术中细菌和真菌扮演了不同的角色，细菌适合再水中或者是潮湿 的环境中，因此对于水溶性好的污染物，利用细菌惊醒生物降解会得到良好的去除效果，但 是，对于在水中溶解性低的物质，细菌表面上的水层将影响传递效率，导致处理效率降低。 [0043]在以往的研究中多数涉及一种生物反应器处理某一种气体，本实用新型采用了细 菌一真菌生物反应器，克服了单一生物放映器的缺陷，哪呢过有效的将气体中的亲水性和 疏水性物质同事除掉，并且设备操作简单，运行成本低，能耗低等特点。
[0044]应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一 个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说 明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。
[0045]需要说明的是:在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。 此外，术语"第一"、"第二"、"第三"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0046]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说 明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式 或变更均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，用于处理废气中的有机污染物， 所述废气处理系统包括鼓风机、微气泡发生器、混合反应塔、循环栗以及储液箱;其特征在 于:所述鼓风机靠近废气排放口设置;所述混合反应塔具有两个输入口，第一输入口位于所 述混合反应塔底部且与所述废气排放口连通，第二输入口与所述微气泡发生器的输出口连 通;所述废气排放口与混合反应塔的第一输入口之间设有一第一阀门，所述微气泡发生器 与混合反应塔的第二输入口之间设有第二阀门；所述混合反应塔由上至下依次分为除雾 区、真菌区、细菌区、催化区以及沉淀区，所述除雾区与真菌区之间设有第一喷淋设备，所述 真菌区与细菌区之间设有第二喷淋设备，所述细菌区和催化区之间设有第三喷淋设备;所 述催化区内安装有若干金属催化剂板，所述金属催化剂板中涂有金属催化剂;所述第一喷 淋设备、第二喷淋设备以及第三喷淋设备均通过所述循环栗连接至所述沉淀区。2. 根据权利要求1所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述金属催化剂板上设有贵金属催化剂。3. 根据权利要求2所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述贵金属及铁、钴或镍过渡元素。4. 根据权利要求1所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述微气泡发生器包括反应筒、水栗以及空气压缩器，所述反应筒为一筒状结构，所述反应筒 具有两个输入端，第一输入端连接所述水栗的输出端，第二输入端连接所述空气压缩器的 输出端连接一喷嘴。5. 根据权利要求1所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述废气处理系统统还包括一酸碱吸收设备，所述酸碱吸收设备的输入口连接所述混合反应 塔的输出口。6. 根据权利要求5所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述酸碱吸收设备采用酸碱吸附塔。7. 根据权利要求1所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述废气处理系统在连续运行或间歇运行工况下处理。8. 根据权利要求1所述的基于复合生物催化技术的有机废气处理系统，其特征在于:所 述循环栗和混合反应塔之间设有第三阀门。
【文档编号】B01D53/44GK205461801SQ201620269691
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】程辉
【申请人】苏州楚风环保科技有限公司