一种VOC空气处理装置及用于生产线的空气处理系统的制作方法

本发明涉及用于治理有机废气污染的环保设备，尤其涉及一种voc空气处理装置及用于生产线的空气处理系统。

背景技术：

voc物质是指常温下挥发性有机物的总称，环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。常见的有甲醛、甲苯、二甲苯、丙酮及丁酮等。在石油化工、制药、油漆、涂料、电子制造、表面防腐、制鞋、印刷及交通运输等行业中的生产及使用过程中会产生大量的voc，对空气质量造成极大影响，voc对人体有刺激作用且对人体内脏有毒害作用，危害人体健康，并且voc易燃造成安全隐患，voc因排放量大、种类多、难降解、毒性强、安全隐患大已经成为当今全世界各国对空气处理问题的焦点。

目前治理挥发性有机物废气污染的主要技术有：催化燃烧、活性炭吸附、低温等离子、紫外光照射等。催化燃烧技术处理效果比较彻底，但需要有较高的有机废气浓度，通常有机废气的浓度都达不到燃烧的要求，需要用天然气等辅助燃烧，这种方法建设和运行的成本都比较高。活性炭吸附效果也比较理想，但需要定期更换，而且更换下来的活性炭又成为危险废物，需要回收或者再生处理，成本较高，维护不便。低温等离子和紫外光照射对有机废气的去除率不是很理想。因此本发明有必要提供一种voc空气处理装置及用于生产线的空气处理系统。

技术实现要素：

鉴于以上所述，本发明研发一种区别于传统的，去除voc效果理想，运营成本低的一种voc空气处理装置及用于生产线的空气处理系统。

本发明提供的技术方案为：一种voc空气处理装置，包括箱体、回流清气结构以及进气管道，其特征在于：箱体顶端设有开口，箱体内容置有微生物营养液，回流清气结构设置在箱体内，回流清气结构包括一隔板以及若干导气板，所述隔板将箱体分成一回流空间与一清气空间，若干导气板交替安装在清气空间内形成上延的折线状的导气通道，导气板的底面涂布有微生物接种涂层，导气板的顶面置有微生物营养组分，进气管道穿入箱体内底部并且连接至导气通道的底端，空气经进气管道导入至导气通道，voc空气接触导气板底面的涂层通过微生物将空气中的voc噬除，并且空气带动微生物营养液沿导气通道流动并经过回流空间流回箱体（底部，使得营养液在箱体内循环流动。

进一步地，所述导气板向留有开口的一端向上倾斜并预设有角度。

进一步地，所述清气空间其两侧为隔板与箱体的第二侧壁，导气板分为平行地固接在隔板上的若干第一导气板，与平行地固接在第二侧壁上的若干第二导气板，第一导气板与第二导气板依次交替设置。

进一步地，所述的第一导气板的伸出端与第二侧壁之间形成第一透气间隙；第二导气板位于第一透气间隙上方预设的高度，第二导气板的伸出端与隔板之间形成第二透气间隙。

进一步地，最顶端的导气板设置为与隔板连接的第一导气板。

进一步地，最顶端的导气板的第一透气间隙的间隙宽度大于最底端进气时的第一透气间隙。

进一步地，所述的第一透气间隙的下方安装一补流管，补流管穿透若干导气板连通至箱体内的底部。

进一步地，所述微生物接种涂层采用复合碳基纳米床。

进一步地，所述微生物营养液在箱体内的容置高度为回流清气结构高度的2/3位置处。

一种用于生产线的空气处理系统，其特征在于：包括集气管架、集气罩、voc空气处理装置、进气泵、排气管以及排气检测装置，所述集气管架包括主体管及连接在主体管上的若干支管，每一个支管的末端安装有集气罩，集气罩对应安装在生产线上具体工位的上方，voc空气处理装置的进气管与主体管连通，进气泵安装在集气管架上，排气管安装在voc空气处理装置的排气口位置，排气检测装置安装在排气管的管道内。

所述的微生物接种涂层为一种复合碳基纳米材料。

所述的微生物营养组份为微生物组分，这里是指对不同voc为具有降解作用的多种原核生物和真核生物的组合。

所述的微生物营养液为含有微量矿物质、糖类和用于稳定和加速微生物群落代谢的酶制剂。

所述的导气板，即构成迷宫的折回路径的每个板体，其底面放置是复合碳基纳米床（涂层）用于接种微生物以形成微生物群落层。微生物的主要成分是以噬voc真菌及部分有共生关系的原核生物组成。根据不同污染源的气体成份按一定比例调配构成，在工厂接种附着形成群落层，不需要固定。导气板的顶面放置的营养液是含有微量矿物质、糖类和用于稳定和加速微生物群落代谢的酶制剂。voc是微生物的养料。营养液直接放置，无须固定。营养液放入带有斜导板的箱体后，与附着的微生物发生激活活化作用，共同产生对有机废气的裂解效应，此时称为裂解液。即放入前为营养液，放入后为裂解液。

在气流循环结构上，一侧为间隙槽的形式，另一侧采用导气管的形式。不一样的结构使得当气体进入营养液形成冲击时，两边的受力不一致，从而形成内部循环。

本发明的有益效果，本发明voc空气处理装置采用了一个全新的技术路线，利用经过优选和驯化的特殊的微生物菌群以及一个特殊的含有微生物裂解液的带有折叠迷宫结构的回流装置，保证有机废气可以和含有微生物的裂解液充分接触，从而将有机会去彻底分解变成无害的二氧化碳和水，去除率可以达到80%以上。本发明voc空气处理装置可有效除去空气中的voc，并且装置结构简单。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例voc空气处理装置的截面示意图；

图2为图1所示的voc空气处理装置的俯视示意图；

图3为图1所示的voc空气处理装置沿a-a方向的示意图；

图4为图1所示的voc空气处理装置沿b-b方向的示意图；

图5为图1所示的voc空气处理装置容置有营养液状态时的截面示意图；

图6为本发明第二较佳实施例voc空气处理装置的截面示意图；

图7为图6所示的voc空气处理装置沿a-a方向的示意图；

图8为图1或图6所示的voc空气处理装置应用于生产线的空气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明，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，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1、图2，一种voc空气处理装置，包括箱体10、回流清气结构20以及进气管道30。箱体10的顶端形成有开口11，箱体10内容置有微生物营养液。本较佳实施中，箱体10选择为中空的矩形箱体，包括位于箱体两侧的第一侧壁12与第二侧壁13、位于箱体顶部的顶壁14以及位于箱体底部的底壁15。第一侧壁12上开设有进气管安装孔121。顶壁14上开设有所述开口11。底壁15上开设有排液孔151。回流清气结构20设置在箱体10内，回流清气结构20包括一隔板21、若干导气板22、微生物接种涂层以及微生物营养组分。

请结合参阅图3、图4，隔板21将箱体10分成一回流空间211与一清气空间212，本实施例中具体地，隔板21两侧固接至箱体的前、后端壁上，隔板21的底端与箱体10的底壁的内表面之间具有一定的间隙，隔板21与第一侧壁12之间形成回流空间211，回流空间211间隙较小，以供箱体顶部的液体回流箱体底部。隔板21与第二侧壁13之间形成清气空间212，以供装配若干导气板22形成导气通道。若干导气板在清气空间两相对的侧壁上交替安装且导气板相对其与侧壁连接的一端向上倾斜预设的角度，如此在清气空间内形成一曲折上延的导气通道。本实施例中，导气板22为矩形板，导气板22可分为平行地固接在隔板21上的若干第一导气板，与平行地固接在第二侧壁13上的若干第二导气板，第一导气板与第二导气板交替设置，具体地，第一导气板的一端固接至隔板21上，另一端向第二侧壁13延伸并向上倾预设的角度，第一导气板的另一端未连接至第二侧壁13，与第二侧壁13之间形成第一透气间隙221；对应地，第二导气板的一端固接至第二侧壁13上且位于第一透气间隙221上方预设的高度，第二导气板的另一端向隔板21延伸并向上倾预设的角度，第二导气板的另一端未连接至隔板21，与隔板21之间形成第二透气间隙222。按照上述安装方式，交替依次安装导气板，并且导气板的前、后两侧分别固接至箱体的前、后端壁上，如此，将形成所述导气通道，图示中，引入箱体底部的voc气体沿第一导气板底面通道流动，经过第一导气间隙221后流入至第二导气板底面通道，经过第二导气间隙222后流入上一层的第一导气板的底面通道。如此，引导voc气体沿导气通道流动，使引入的气体从箱体的底部经过导气通道后从箱体的开口14处散出。可以理解，第一导气板上倾或第二导气板上倾形成的坡度可相同或不同，坡度选择在10度至45度之间，较佳地选择为30度。第一导气板末端与第二侧壁13之间的第一透气间隙221与第二导气板末端与隔板21之间的第二透气间隙222可相同或不同，较佳地，选为相同。

voc气体在导气通道中流动时，同时会带动箱体内的营养液流动至回流清气结构的顶端，为了便于营养液在顶部滑落至回流空间211，最顶端的导气板设置为与隔板21连接的第一导气板，如此，最顶端的第一导气板的顶面形成一个便于营养液下滑的坡面，供营养液沿第一导气板顶面滑落至回流空间211。此外，为了便于导气通道末端受气体冲击压力的释放，最末端的透气间隙（对应最顶端第一导气板与第二侧壁13之间的透气间隙）间隙宽度大于最底端进气时的透气间隙（对应最底端第一导气板与第二侧壁13之间的透气间隙）。

进一步地，为了使得从导气通道冲出的气体对箱体两侧的冲击力平衡，本发明还提供一种加强平衡冲击力的回流清气结构。请参阅图6、图7，在对应最顶端第一导气板与第二侧壁13之间的透气间隙的下方安装一补流管25，补流管25连通至箱体内的底部，如此，在营养液为气体从导气通道末端冲出时，营养液一部分通过从第一导气板顶侧流经回流空间211至箱体内底部，另一部分通过补流管25直接流回箱体的底部，如此，可增强箱体两侧受力的平衡性。本实施例中，补流管25采用直通的圆管，可为一条或并排的若干条，每一条补流管25穿透若干导气板连接至箱体内的底部。

微生物接种涂层涂布在导气板的底面，以供在导气板底面接种微生物形成微生物群落层。微生物接种涂层主要成分是以噬voc真菌及部分有共生关系的原核生物组成，根据不同污染源的气体成份按一定比例调配构成，本发明微生物接种涂层主要采用复合碳基纳米床（涂层）。由于voc气体密度较低，引入箱体底部的voc气体在营养液中上升沿导气板的底面移动，即从第一导气板底面经过第一导气间隙221后流入至第二导气板的底面，然后沿第二导气板底面移动，经过第二导气间隙222后进入上一层第一导气板的底面，如此，voc气体始终沿导气板底面流动。

微生物营养组分设置在导气板的顶面，用于对微生物接种涂层中的微生物提供养分，供微生物繁殖、培养。微生物营养组分中含有微量矿物质、糖类和用于稳定和加速微生物群落代谢的酶制剂，voc可视为是微生物的养料。营养液组分可直接放置在导气板顶面，或者导气板顶面设置容置装置，如栅格或试管，往容置装置内分别置入微生物营养组分。

进气管道30安装在箱体的第一侧壁上，进气管30的一端用以与外界吸气管连接，另一端伸入箱体内并伸至回流清气结构20底部的导气板的下方，与导气通道连通。

请参阅图5、图6、图7，使用voc空气处理装置时，微生物营养液在箱体10内的容置高度为回流清气结构高度的2/3位置处。通过进气管道30将voc空气导入至导气通道，voc空气接触导气板底面的涂层通过微生物将空气中的voc噬除，并且voc空气带动微生物营养液沿导气通道流动，营养液经过回流空间以及补流管25流回箱体底部，使得营养液在箱体内循环流动。营养液作用的具体过程为，营养液与附着的微生物发生激活活化作用，共同产生对voc的裂解效应，voc裂解后，溶液为裂解液，使用预设时间后，裂解作用下降或不能作用时，通过排液孔151排放废水。

进一步地，可在箱体内于回流清气结构20的顶端安装一voc吸附板，以加强对voc的去除。

请参阅图8，本发明voc空气处理装置应用于生产线的空气处理系统，空气处理系统包括集气管架40、集气罩50、voc空气处理装置、进气泵（图未示）、排气管60、排气检测装置（图未示）以及控制中心（图未示）。集气管架40包括主体管41及连接在主体管41上的若干支管42，每一个支管42的末端安装有集气罩50，集气罩50对应安装在生产线上具体工位的上方，以便吸收对应工位上产生的废气。voc空气处理装置安装在主体管41上，voc空气处理装置的进气管与主体管41连通，以供主体管41内的气体流入voc空气处理装置。进气泵安装在主体管41内，用以提供吸气动力。排气管60安装在voc空气处理装置的开口11位置，以供经voc空气处理装置处理后的空气排出，排气检测装置（图未示）安装在排气管60的管道内，以检测经voc空气处理装置处理后的空气的voc含量。控制中心包括进气传感器、排气传感器、温度传感器、控制主板、显示器等部件，各传感器安装在对应的部件内，并实时检测并传送给控制主板，控制主板发出对应的指令，显示器实时显示检测的各种数据，从而对空气处理系统实时控制并及时反馈检测效果。

综上，本发明voc空气处理装置提供了一个全新的voc处理的技术路线，利用经过优选和驯化的微生物菌群以及一个特殊的含有微生物裂解液的带有折叠迷宫状的回流清气结构，保证有机废气可以和含有微生物的裂解液充分接触，从而将有机会去彻底分解变成无害的二氧化碳和水，去除率可以达到80%以上，并可以在不更新裂解液的情况下，保持3个月内发挥作用。通过在voc空气处理装置的有机废气进口和出口处安装有机废气在线监测装置，能够直接观测到有机废气在治理前和治理后的变化值，并通过有线或无线方式上传到远程监控平台。为管理部门检验处理效果，提供可靠的数据支持。本系统营运成本非常低，通常只有几十瓦的电力消耗，裂解液的更换周期在3个月以上，而且费用低廉，整体造价只是现有处理装置的1/3，管理维护十分简便。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。