一种基于VOCs以及异味废气处理的高效复合生物固定滤床及其处理方法与流程

本发明涉及废气处理，尤其涉及一种基于vocs以及异味废气处理的高效复合生物固定滤床及其处理方法。

背景技术：

1、近年来，随着工业的飞速发展，pcb线路板、化工、印刷行业不断发展壮大，企业生产过程中排放大量有机废气。从废气组分来看，含有酯类、醚类、醛类、酮类、芳香烃和酚等有机化合物。当前处理有机废气的常规方法主要有吸收法、吸附法、催化氧化和焚烧法等。这些传统的工艺虽然已得到广泛的应用，但自身仍有很多局限性。单吸收法在处理化学性质稳定且难溶于水的有机废气方面有很大困难；吸附法因为吸附剂价格昂贵又会产生二次污染而受到限制；催化氧化和焚烧法的运行成本较高、且安全风险大。相比上述几种传统的物理化学方法，生物法利用微生物可将污染物作为营养物进行快速生长与繁殖等特点所开发的废气治理装置，具有效率高、成本低、安全可靠、管理方便无二次污染等优点，尤其在低浓度、大风量的vocs异味废气治理上取得立竿见影的效果。因此，该技术工艺已成为vocs废气治理领域的一项重要技术。

2、例如公告号为cn218307229u的实用新型中公开了一种生物法废气处理系统，生物法废气处理系统包括依次连通的第一生物滴滤塔组和第三生物滴滤塔，第一生物滴滤塔组和第三生物滴滤塔均包括至少一个生物滴滤塔，生物滴滤塔从下至上依次包括储液层、进气层、生物填料层以及喷淋层，第一生物滴滤塔组的生物填料层上填充有第一填料，第三生物滴滤塔的生物填料层上填充有第二填料，第一填料构造成粒径大于第二填料。其中，废气依次通过第一生物滴滤塔组和第三生物滴滤塔后排至外部环境。本实用新型的生物法废气处理系统能够减少生物填料的堵塞风险，从而能够提高废气的处理效率。

3、但是上述技术方案在使用过程中仍存在一些不足：

4、1、上述技术方案中通过使用设置多个生物填料层以避免在对废气处理过程中生物填料层堵塞现象，但是此方案中需要同时使用多个生物填料层，因此导致废气处理成本较高的；

5、2、生物填料层中的微生物繁殖受到温度、湿度等影响，而上述技术方案中无法根据地域性的气温进行相应的温度调整，故而使废气处理效率波动较大。

6、针对上述问题，本发明文件提出了一种基于vocs以及异味废气处理的高效复合生物固定滤床及其处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中需要同时使用多个生物填料层，法根据地域性的气温进行相应的温度调整的缺点，而提出的一种基于vocs以及异味废气处理的高效复合生物固定滤床及其处理方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于vocs以及异味废气处理的高效复合生物固定滤床，包括放置台，所述放置台的顶部通过螺栓固定有处理塔和预处理箱，所述处理塔内滑动配合有生物滤床，所述生物滤床内设置有生物填料层，所述处理塔的一侧铰接有对生物滤床封堵的封闭板，且封闭板通过密封条与处理塔密封连接；

4、预处理结构，设置在预处理箱内，用于对废气进行预处理，加工废气中大颗粒物质以及易溶于水的物质进行过滤；

5、培养结构，设置在处理塔内，用于向封闭板内的生物填料层喷洒营养液，用于使生物填料层内的微生物进行繁殖；

6、排气结构，设置在放置台的一侧，用于将处理后的废气进行排放和采样。

7、在一种可能的设计中，所述预处理结构包括转动贯穿预处理箱底部内壁的空心管，所述空心管的顶部外壁固定套设有排气管，且空心管与排气管相连通，所述排气管的顶部设有多个用于排放废气的排气孔，所述空心管的底端转动贯穿有废气进风管，所述预处理箱的底部内壁固定贯穿有排液圆管，所述排液圆管的底端固定连接有位于放置台下方的过滤箱，所述过滤箱内设有多个对水进行过滤的过滤层，所述过滤层的一侧设有第一水泵，且第一水泵的进液口通过圆管与过滤层相连通，所述第一水泵的出液口设有第一导液管，所述第一导液管的另一端固定连接有第一连接管，所述第一连接管的一侧设有多个第二连接管，所述预处理箱的顶部设有多个蛇形管，且第二连接管与蛇形管的一侧相连通；第一水泵将过滤箱内的水泵入蛇形管内，预处理箱内的水通过进入过滤箱内回带动空心管和排气管转动，排气管内的废气通过排气孔进行预处理箱内，增加废气与水的接触面积，用于将废气中的大颗粒杂质以及溶于水的物质进行过滤，避免生物填料层堵塞。

8、在一种可能的设计中，所述预处理结构还包括固定套设在空心管外壁的第二伞齿轮，且第二伞齿轮位于放置台的下方，所述排液圆管内转动贯穿有转轴，所述转轴的外壁通过螺栓固定有多个利用水流冲击力的涡轮叶片，所述转轴的一端延伸至排液圆管的外侧并固定有第一伞齿轮，且第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，所述排液圆管内固定连接有用于增加水流流速的锥形筒，且锥形筒位于涡轮叶片的上方；预处理箱内的水通过锥形筒时水流流速增加，水流的冲击力带动转轴、涡轮叶片和第一伞齿轮转动，第一伞齿轮通过第二伞齿轮带动空心管和排气管转动，进而能够增加废气与水的接触面积。

9、在一种可能的设计中，所述培养结构包括呈横向设置在处理塔内的多个喷淋管，所述喷淋管的底部设有多个高压螺旋喷嘴，所述处理塔的一侧内壁通过螺栓固定有位于喷淋管上方的第五连接管，所述第五连接管的底部通过圆管与喷淋管相连通，所述蛇形管的顶端均固定有第三连接管，所述第三连接管的底部设有多个第四连接管，且第四连接管的底端延伸至处理塔内，所述放置台的下方设有营养箱和储液箱，所述营养箱的一侧设有药泵，所述药泵的进液口通过圆管与营养箱相连通，所述药泵的出液口设有第二导液管，且第二导液管与储液箱相连通，所述储液箱的一侧设有第二水泵，所述第二水泵的进液口通过圆管与储液箱相连通，所述第二水泵的出液口设有第三导液管，所述第三导液管的另一端与第五连接管相连通；其中营养箱内成份可为葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、氯化钠的混合物，药泵将营养箱内的微生物营养液泵入储液箱内，第二水泵通过第三导液管和第五连接管将营养液与水的混合液泵入喷淋管内，高压螺旋喷嘴将混合液喷洒向生物滤床内的生物填料层，生物填料层内的微生物吸收营养在生物填料层内进行繁殖，微生物能够对通过生物填料层的废气进行处理。

10、在一种可能的设计中，所述排气结构包括设置在放置台远离预处理箱一侧的排气烟囱，所述排气烟囱与处理塔之间通过出气管相连通，所述排气烟囱内设有用于将处理塔内处理后的废气进行牵引的引风机，所述排气烟囱远离放置台的一侧设有采样平台和梯子，所述梯子的顶端与采样平台的底部通过螺栓固定连接；排气烟囱内引风机牵引力的作用下，vocs废气通过生物填料层与营养液充分接触和传质，废气中污物被微生物捕获并吸收，降解成无毒无害的二氧化碳和水，从而达到废气净化处理的目的，降解后的废气通过排气烟囱排往外界，工作人员可以通过采样平台从排气烟囱内对排放的气体进行采样。

11、在一种可能的设计中，所述储液箱内贯穿有蛇形热交换管，且蛇形热交换管的两端分别延伸至储液箱的两侧，所述储液箱的两端均设有废气余热管；工业废气通过废气余热管进入蛇形热交换管内，废气内的余热进行热交换能够对储液箱内的混合液进行加热，使生物填料层内的微生物能够更好的吸收营养液进行繁殖。

12、在一种可能的设计中，所述蛇形管的多个顶部内壁均设有多组打散结构，所述打散结构由多个挡板组成，且挡板呈三角条形；废气在预处理箱内上涌进入蛇形管内，通过蛇形管能够增加废气与水的接触时间，另外废气沿着蛇形管的内壁移动时，挡板能够将聚集成团的废气打散，进一步使蛇形管内的水对废气进行过滤。

13、在一种可能的设计中，所述生物填料层为纳米纤维生态草，具有较高的亲生物性，为微生物附着及繁殖提供载体，使大量微生物在材料表面迅速附着并形成生物膜，微生物通过自身的新陈代谢作用降解水体中的有机污染物，可快速加强水体污染物的净化效率，所述处理塔由内往外结构设计分别为内胆玻璃钢箱体、中间层为支撑龙骨架以及304不锈钢瓦楞钢板，所述支撑龙骨架内设有冻保温棉；其中阻燃pp多面球表面积大有利于气体和液体的分布，火山岩、陶粒为微生物提供矿物质和挂膜场所，竹炭为微生物提供碳源。

14、在一种可能的设计中，所述蛇形热交换管的两端外壁均固定套设有蜗轮，所述放置台的底部内壁转动连接有两个蜗杆，且两个蜗杆分别位于储液箱的两侧，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述储液箱的顶部通过螺栓固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定有双槽同步轮，两个所述蜗杆的外壁均固定有第一同步轮，两个所述第一同步轮与双槽同步轮之间通过同步带传动连接；驱动电机通过双槽同步轮、第一同步轮和同步带的配合驱动蜗杆转动，蜗杆通过蜗轮带动蛇形热交换管转动，蛇形热交换管不但能够使储液箱内的混合液均匀的受热升温，还能够起到搅拌作业，用于使储液箱内的液体与从营养箱内泵入的营养液充分混合。

15、本技术中，一种基于vocs以及异味废气处理的高效复合生物固定滤床处理废气的方法，包括以下步骤：

16、s1、通过废气进风管向排气管内注入废气，启动第一水泵，第一水泵将过滤箱内经过过滤层过滤后的水泵入蛇形管内，过滤层能够将预处理箱内水中的颗粒物进行过滤，且蛇形管内的液面低于第三连接管，预处理箱内的水通过锥形筒时水流流速增加，水流的冲击力带动转轴、涡轮叶片和第一伞齿轮转动，第一伞齿轮通过第二伞齿轮带动空心管和排气管转动，进而排气管在转动时其中的内的废气通过排气孔进行预处理箱内，增加废气与水的接触面积，用于将废气中的大颗粒杂质以及溶于水的物质进行过滤，避免生物填料层堵塞；

17、s2、废气在预处理箱内上涌进入蛇形管内，通过蛇形管能够增加废气与水的接触时间，另外废气沿着蛇形管的内壁移动时，挡板能够将聚集成团的废气打散，进一步使蛇形管内的水对废气进行过滤；

18、s3、经过蛇形管内水过滤后的废气进入处理塔内，接着通过药泵将营养箱内的微生物营养液泵入储液箱内，第二水泵通过第三导液管和第五连接管将营养液与水的混合液泵入喷淋管内，高压螺旋喷嘴将混合液喷洒向生物滤床内的生物填料层，生物填料层内的微生物吸收营养在生物填料层内进行繁殖，微生物在多孔的填料表面，形成微生物膜层，在排气烟囱内引风机牵引力的作用下，vocs废气通过生物填料层与营养液充分接触和传质，在充足的停留时间内，气相物质经扩散、吸附等整合作用下通过气膜并吸附、溶解在湿润的微生物膜表面，微生物膜表面的污染物成份被其中的微生物捕获并吸收，降解成无毒无害的二氧化碳和水，从而达到废气净化处理的目的，降解后的废气通过排气烟囱排往外界；

19、s4、另外工作人员可以通过采样平台从排气烟囱内对排放的气体进行采样；

20、s5、另外工业废气通过废气余热管进入蛇形热交换管内，废气内的余热进行热交换能够对储液箱内的混合液进行加热，使生物填料层内的微生物能够更好的吸收营养液进行繁殖，同时启动驱动电机，驱动电机通过双槽同步轮、第一同步轮和同步带的配合驱动蜗杆转动，蜗杆通过蜗轮带动蛇形热交换管转动，蛇形热交换管不但能够使储液箱内的混合液均匀的受热升温，还能够起到搅拌作业，用于使储液箱内的液体与从营养箱内泵入的营养液充分混合。

21、本发明中，所述空心管的顶部外壁固定套设有排气管，所述空心管的底端转动贯穿有废气进风管，所述预处理箱的底部内壁固定贯穿有排液圆管，所述排液圆管的底端与过滤箱相连通，所述预处理箱的顶部设有多个蛇形管，所述过滤层的一侧通过第一水泵和第一导液管、第一连接管和第二连接管与蛇形管相连通；第一水泵将过滤箱内的水泵入蛇形管内，预处理箱内的水通过进入过滤箱内回带动空心管和排气管转动，排气管内的废气通过排气孔进行预处理箱内，通过预处理结构能够增加废气与水的接触面积，用于将废气中的大颗粒杂质以及溶于水的物质进行过滤，避免生物填料层堵塞，进而无需使用过多的生物填料层；

22、本发明中，所述储液箱内贯穿有蛇形热交换管，且蛇形热交换管的两端分别延伸至储液箱的两侧，所述储液箱的两端均设有废气余热管；工业废气通过废气余热管进入蛇形热交换管内，废气内的余热进行热交换能够对储液箱内的混合液进行加热，使生物填料层内的微生物能够更好的吸收营养液进行繁殖；

23、本发明中，所述蛇形热交换管的两端外壁均固定套设有蜗轮，所述放置台的底部内壁转动连接有两个蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相啮合；驱动电机通过双槽同步轮、第一同步轮和同步带的配合驱动蜗杆转动，蜗杆通过蜗轮带动蛇形热交换管转动，蛇形热交换管不但能够使储液箱内的混合液均匀的受热升温，还能够起到搅拌作业，用于使储液箱内的液体与从营养箱内泵入的营养液充分混合；

24、本发明中，所述蛇形管的多个顶部内壁均设有多组打散结构，所述打散结构由多个挡板组成，且挡板呈三角条形；废气在预处理箱内上涌进入蛇形管内，通过蛇形管能够增加废气与水的接触时间，另外废气沿着蛇形管的内壁移动时，挡板能够将聚集成团的废气打散，进一步使蛇形管内的水对废气进行过滤。

25、本发明中，在微生物对废气进行处理前，通过预处理结构能够增加废气与水的接触面积，用于将废气中的大颗粒杂质以及溶于水的物质进行过滤，避免生物填料层堵塞，且在对微生物喷洒营养液时，能够通过工业废气的余热对营养液进行加热，使生物填料层内的微生物能够更好的吸收营养液进行繁殖。