土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，所述的尾气净化系统包括真空泵、固载光催化预处理反应器及生物碳净化器，所述的真空泵与固载光催化预处理反应器相连接，所述的固载光催化预处理反应器与生物碳净化器连接；所述的固载光催化预处理反应器为封闭容器，基底层上布满光触媒材料,固载光催化预处理反应器内放置紫外灯管。本发明采用气液分离、光触媒催化预处理与生物碳吸附净化相结合，多步高效净化并消除挥发性有机物，克服了传统单一生物吸附材料效果较差的缺点。另外采用光触媒固载在旋桨搅拌器的扇叶片及光催化反应器壳体内壁，有效搅动气体，使尾气与光触媒涂层充分接触、碰撞，增加光催化降解几率。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明创造涉及土壤气相抽提挥发性有机污染物治理领域，特别是一种土壤气相 抽提挥发性有机污染物尾气净化系统。 土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统
【背景技术】
[0002] 土壤污染问题日益受到人们的重视，污染场地的修复已成为世界性的环境难题。 土壤气相抽提技术是一项重要的污染修复技术，已广泛应用于污染场地的修复中。土壤气 相抽提技术（SVE)是一种利用物理方法去除土壤中挥发性有机组分的原位土壤修复技术， 利用真空设备强制将新鲜空气通过污染的土壤孔隙，从而使空气流夹带挥发性有机化合物 至抽提系统，抽提到地面后收集和处理。土壤气相抽提技术广泛应用的同时，相应的尾气净 化技术却相对单一。尾气净化常用生物法、吸附法，生物法处理VOCs废气的工艺有生物洗 涤法、生物过滤法和生物膜填料塔法三种。其中生物膜填料塔法适用于处理气量大、负荷较 高、不易堵塞、可方便地将代谢过程中产生的有毒产物排出处理系统等特点。但生物法由于 微生物生存需要一定湿度的环境中，因此对易溶于水的有机物降解效率更高，而对不溶于 水的有机物去除效率相对降低，难度相对较大。
【发明内容】
[0003] 本发明创造要解决的问题是提供一种土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化 系统，能够充分解决上述所提到的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种土壤气相抽提挥发性 有机污染物尾气净化系统，其特征在于：所述的尾气净化系统包括真空泵、固载光催化预处 理反应器及生物碳净化器，所述的真空泵与固载光催化预处理反应器相连接，所述的固载 光催化预处理反应器与生物碳净化器连接；
[0005] 所述的固载光催化预处理反应器为封闭容器，基底层上布满光触媒材料，固载光 催化预处理反应器内放置紫外灯管。
[0006] 进一步的，所述的尾气净化系统还包括气液分离器，所述的气液分离器置于真空 泵之前。
[0007] 进一步的，所述的光触媒材料可为二氧化钛（Ti02)、二氧化锡（Sn02)、氧化锌 (ZnO )、三氧化钨（W03)、三氧化二铁（Fe203)的一种或几种。
[0008] 进一步的，所述的紫外灯管为能够生成185nm-172nm之间波段的紫外线的紫外灯 管。
[0009] 进一步的，所述的固载光催化预处理反应器内置有旋桨式搅拌器。
[0010] 进一步的，所述的旋桨式搅拌器为扇叶形。
[0011] 进一步的，所述的旋桨式搅拌器上涂有光触媒涂层。
[0012] 进一步的，所述的生物碳净化器为塔状结构，分为上下两层，每层用轻质球形生物 碳填充，孔隙比为2:1。
[0013] 更进一步的，所述的尾气净化系统包括多个生物碳净化器，多个生物碳净化器以 串联方式连接。
[0014] 本发明创造具有的优点和积极效果是：本发明采用气液分离、光触媒催化预处理 与生物碳吸附净化相结合，多步高效净化并消除挥发性有机物，克服了传统单一生物吸附 材料效果较差的缺点。另外采用光触媒固载在旋桨搅拌器的扇叶片及光催化反应器壳体内 壁，有效搅动气体，使尾气与光触媒涂层充分接触、碰撞，增加光催化降解几率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明一个实例中净化系统结构示意图；
[0016] 图2是本发明一个实例光触媒催化预处理反应器结构示意图；
[0017] 图3是本发明一个实例生物碳净化反应器结构示意图。
[0018] 图中：
[0019] 1、气液分离器2、真空泵3、光触媒催化预处理反应器
[0020] 4、生物碳净化塔5、轻质球形生物碳6、送气管道
[0021] 7、隔板 3-2、光触媒层3-3、紫外灯管
[0022] 3-4、扇叶片 3-5、旋桨式搅拌器
【具体实施方式】
[0023] 为了对本发明创造更加深入的了解，下面列举一具体实施例，并结合附图，对本发 明创造做进一步的详细说明。
[0024] 参见图1，一种土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统及装置，其组成包 括：其组成包括是气液分离器1、真空泵2、固载光催化预处理反应器3及2级生物碳净化塔 4。
[0025] 图2是是本发明一个实例中光触媒催化预处理反应器结构示意图，固载光触媒催 化反应器为一封闭壳体，壳体内安装紫外光源及旋桨式搅拌器3-5,该紫外光源所使用紫 外线光源为185nm-172nm之间波段的紫外线，且紫外光源由多个紫外灯管均匀水平安置在 光催化反应器内，使之与上下光触媒层3-呈平行设置，紫外光源与光触媒层之间距离为 150mm-200mm。旋桨式搅拌器的涂有光触媒层的扇叶片转动时与反应器中有机污染物充分 接触、碰撞。
[0026] 图3是本发明一个实例生物碳净化反应器结构示意图，生物碳净化器为塔状结 构，分为上下两层，每层用轻质球形生物碳5填充，生物碳夹在两层隔板7之间，两座生物碳 净化反应器之间由送气管道6连接。
[0027] 固载光触媒催化反应器光触媒层材料可为二氧化钛（Ti02)、二氧化锡（Sn02)、氧 化锌（ZnO)、三氧化钨（W03)、三氧化二铁（Fe203)等光触媒材料。为了保证光催化反应器 长期使用的稳定性，就需要把反应器中的光触媒材料固定。但光触媒催化降解有机污染物 的过程是发生在光触媒材料的表面，所以在固定光触媒材料的同时，又要使其有足够大的 表面，因此光触媒材料由浸泡、涂布、烧结等方式附着在反应器内壁基底层及搅拌器扇叶片 上。
[0028] 下面结合本发明应用实例的工作过程对本发明作进一步的阐述，由土壤SVE抽提 的挥发性有机物尾气抽提进入气液分离器，气液分离器后连接真空泵，尾气自真空泵2输 出端进入到固载光触媒催化预处理反应器中，尾气在光触媒催化预处理反应器中，利用光 触媒层材料在紫外灯照射下的光催化行，氧化吸附在催化剂表面的挥发性有机物尾气，发 生链式分解，将复杂苯环羟基化、使苯环开裂，产生中间产物。经光触媒催化反应降解后的 中间产物再进入生物碳净化塔，生物碳净化塔为2层结构，每层用轻质球形生物碳填充，通 过活性生物碳吸附中间产物及生成的少量水蒸气，为加强通气效果，防止空气在生物碳净 化塔内无法流动，轻质球形生物碳填充孔隙比为2:1，经过生物碳净化塔处理后，由塔顶排 向大气。生物塔的数量可以根据处理的尾气量和处理效果来选择，在本实例中采用了两座 生物碳进行串联的方式对尾气进行处理。
[0029] 以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳 实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与 改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1. 一种土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在于：所述的尾气净化 系统包括真空泵、固载光催化预处理反应器及生物碳净化器，所述的真空泵与固载光催化 预处理反应器相连接，所述的固载光催化预处理反应器与生物碳净化器连接； 所述的固载光催化预处理反应器为封闭容器，基底层上布满光触媒材料，固载光催化 预处理反应器内放置紫外灯管。
2. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的尾气净化系统还包括气液分离器，所述的气液分离器置于真空泵之前。
3. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的光触媒材料可为二氧化钛（Ti02)、二氧化锡（Sn02)、氧化锌（ZnO)、三氧化钨 (W03)、三氧化二铁（Fe203)的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的紫外灯管为能够生成185nm-172nm之间波段的紫外线的紫外灯管。
5. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的固载光催化预处理反应器内置有旋桨式搅拌器。
6. 根据权利要求6所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的旋桨式搅拌器为扇叶形。
7. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的旋桨式搅拌器上涂有光触媒涂层。
8. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的生物碳净化器为塔状结构，分为上下两层，每层用轻质球形生物碳填充，孔隙比 为 2:1。
9. 根据权利要求1所述的土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统，其特征在 于：所述的尾气净化系统包括多个生物碳净化器，多个生物碳净化器以串联方式连接。
【文档编号】B01D53/86GK104056546SQ201310749548
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张景辉, 杨伟, 李野, 宋震宇, 袁姗姗, 王文茜, 西伟力, 孙旭东, 蒋玉广, 王旭东 申请人:天津生态城环保有限公司