一种生物法废气净化装置的制作方法

1.本实用新型涉及用voc废气处理技术领域，特别是涉及一种生物法废气净化装置。


背景技术：

2.在石油化工行业的生产过程中，会排放出高浓度vocs废气，这种废气的组成以有机组分为主，比如苯、环己烷、二甲苯、环氧乙烷等，废气中非甲烷总烃浓度在几千到几十万mg/m3之间。这种废气如果不经处理直接排放，不仅会违反国家环保法规，而且这些有害物质在装置区的弥漫扩散，将严重损害人员身体健康，甚至危及生命。因此，对这类高浓度有机废气必须采取安全、有效的治理手段。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种生物法废气净化装置，能对vocs废气进行多级、高效、达标排放。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种生物法废气净化装置，其包括：
5.第一壳体，所述第一壳体设有第一腔体以及与所述第一腔体连通的第一进气口和第一出气口；
6.第二壳体，所述第二壳体设有第二腔体以及与所述第二腔体连通的第二进气口和第二出气口，所述第一出气口通过输气管与所述第二进气口连通，所述第二腔体内设有检测模块；
7.生物菌群填料层，所述第二腔体内间隔设有多层所述生物菌群填料层，所述生物菌群填料层内填充有球形生物填料，所述球形生物填料具有若干数量的孔隙；
8.喷淋组件，所述喷淋组件包括第一喷淋组件和第二喷淋组件，所述第一喷淋组件的出水口设于所述第一腔体内，所述第二喷淋组件的出水口设于所述第二腔体内；以及
9.控制器，所述喷淋组件、检测模块分别与所述控制器电连接。
10.优选的，所述第一喷淋组件和所述第二喷淋组件均包括主水管和至少一个与所述主水管连通的分支管道，所述主水管的进水口与水箱连通，所述主水管上设有水泵，各所述分支管道上设有若干个所述出水口，所述出水口处均设有喷头；
11.所述水泵与所述控制器电连接。
12.优选的，所述第二腔体内的所述生物菌群填料层与所述第二喷淋组件的分支管道上下交替分布。
13.优选的，所述第一腔体内间隔设有多层所述生物菌群填料层，所述第一腔体内的所述生物菌群填料层与所述第一喷淋组件的所述分支管道上下交替分布；
14.所述第一腔体内设有所述检测模块。
15.优选的，所述输气管上安装有风机，所述风机与所述控制器电连接。
16.优选的，所述检测模块包括与所述控制器电连接的湿度探测器、温度探测器和ph值探测器。
17.优选的，所述第二进气口设于所述第二腔体中最顶层生物菌群填料层的上方，所述第二出气口设于所述第二腔体中最底层生物菌群填料层的下方。
18.优选的，所述生物菌群填料层包括支撑网，所述球形生物填料堆设于所述支撑网上方；
19.所述支撑网的材料为耐腐金属或耐腐硬塑料。
20.本实用新型提供一种废气净化装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
21.本实用新型提供的废气净化装置包括相互连通的第一壳体和第二壳体，其中，第一壳体内设有第一喷淋组件，第一喷淋组件对待处理废气进行初步喷淋吸收，并将待处理废气中的微颗粒物去除，并且对有害气体调整合适的湿度和酸碱度。
22.第二壳体内设有第二喷淋组件和多层生物菌群填料层，在生物菌群填料层中的富有生物菌群形成的生物膜和喷淋液的协同作用下，实现废气中多种有机污染物的被生物菌作为食物吃掉后，变成水和二氧化碳及生物菌自身的电离子等最终取得有效降解废气作用。其中，生物菌群填料层内填充有生物菌的球形生物填料，由于球形生物填料同时具有若干数量的微孔隙，特制的球形生物填料的比表面积大，能够容纳单位体积的生物菌量高，且耐老化、堆集重度小，挂膜前后生物菌群填料层高度基本没有发生变化，易于新生生物菌膜的形成和老生物菌膜的脱落，生物菌膜的更新频率加快，使生物菌量不至于过多而造成堵塞，故该生物菌群填料层上的生物菌群更适合对气体进行有效净化，尤其适用于石油化工企业的高浓度、大气量的vocs有害废气治理。
23.通过串联第一壳体和第二壳体，实现有机废气的多级处理，从而有效提高处理效率。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的废气净化装置的整体结构示意图。
25.图中：100、废气净化装置；
26.1、第一壳体；11、第一腔体；12、第一进气口；13、第一出气口；
27.2、第二壳体；21、第二腔体；22、第二进气口；23、第二出气口；
28.3、生物菌群填料层；41、第一喷淋组件；42、第二喷淋组件；43、主水管；44、分支管道；45、水泵；46、喷头；
29.5、输气管；6、风机。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.需要理解的是，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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技术和简化描述，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技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另
有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种生物法废气净化装置100括相互连通的第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1的内部具有第一腔体11，第二壳体2的内部具有第二腔体21，第一腔体11分别设有第一进气口12和第一出气口13，第二腔体21分别设有第二进气口22和第二出气口23，第一出气口12通过输气管5与第二进气口22连通；具体地，待处理废气从第一进气口12进入第一腔体11，在第一腔体11内进行预处理后进入输气管5，再从第二进气口22进入第二腔体21进行废气生物法处理，处理后的达标净化废气经第二出气口23排出。
33.同时，第二腔体21内间隔设有多层生物菌群的填料层3，生物菌的填料层3包括球形生物菌群填料—特制陶粒。球形陶粒填料作为生物菌的载体，不同于化工填料和水处理生物填料，本实用新型提供的球形陶粒填料经过烧胀、烧结后，使得它的表面及内部生成更多的蜂窝状细孔，粒径一般为20mm；其同时具备以下特性：
①
接触比表面积大(高达4.9
×
103m2/g)有利于气相中的污染物转移至填料表面的生物菌膜上；
②
一定的空隙率，并具有容易清除代谢产物的表面性质，以利于氧和营养质的扩散传递；
③
提供最佳的营养、温度、ph等微环境，以利于生物菌群生长；
④
耐腐蚀和不易分解腐烂；
⑤
足够的物理强度和较低的填充密度，减少潜在的对支撑载体的压力；
⑥
气流压力损失小且稳定。总的说来，本实用新型的生物菌球形陶粒填料比表面积大，大大增加了生物膜可附着面的比表面积，使其透气效果好、生物菌群净化效果好、不会像传统生物滴滤、过滤工艺发生阻塞；大大提高了生物菌群净化效率。且耐老化、堆集重度小，生物菌群挂膜前后生物菌群填料层3高度基本没有发生变化，易于新生生物菌膜的形成和老生物菌膜的脱落，生物菌膜的更新频率加快，使生物量不至于过多而造成堵塞，故该填料更适合对气体进行净化，尤其适用于石油化工企业的vocs废气治理。
34.此外，本实施例提供的生物法废气净化装置100还包括喷淋组件，喷淋组件包括第一喷淋组件41和第二喷淋组件42，第一喷淋组件41的出水口设于第一腔体11内，第二喷淋组件42的出水口设于第二腔体21内。
35.其中，第一喷淋组件41和第二喷淋组件42的结构相同。以第一喷淋组件41为例，如图1所示，第一喷淋组件41包括主水管43和至少一个与主水管43连通的分支管道44，主水管43的进水口与水箱连通，主水管43上设有水泵45，优选的，水泵45与控制器电连接。主水管43沿第一腔体11的高度方向延伸，分支管道44的一端与主水管43连通，另一端伸入第一壳体1内，其中，若干分支管道44上下间隔布置，各分支管道44上均设有若干出水口，各出水口出设有喷头46，喷头46的喷嘴朝下。
36.对于第一壳体1，优选的，第一进气口12设于第一腔体11的下端，第一出气口13设于第一腔体11的顶部，待处理废气经第一进气口12进入第一腔体11，第一喷淋组件41对待处理废气进行初步喷淋吸收，并将待处理废气中的颗粒物去除，并且对有害气体调整合适的湿度等，以达到生物菌群3有效的去除污染物而提供最佳温度、湿度、ph值等环境。
37.另外针对某些高浓度废气，为了达到处理最佳效率，优选的，第一腔体11内也间隔设有多层生物菌群生长在球形生物填料堆上，第一腔体11内填料层的生物菌群与第一喷淋组件41的分支管道44上下交替分布，在填料层的生物菌群和喷淋液的协同作用下，实现废气中多种有机污染物的协同生物降解。同时，第一腔体11内液安装有检测模块，以将监测到
的第一腔体11内的内部环境信号传输至控制器，从而使得第一腔体11的内部环境满足适于生物菌群生长的环境。
38.优选的，第一腔体11和第二腔体21之间通过输气管5连通，优选的，输气管5上安装有风机6，风机6与控制器电连接，通过风机6加快废气净化装置100内气体的流速，由此使得第一腔体11的废气能够顺利进入至第二腔体21内，废气进入至第一腔体11进行初步被生物菌群吸收预处理后，经由输气管5进入至第二腔体21进一步处理。
39.对于第二壳体2，优选的，第二进气口22设于第二反应腔体中最顶层生物菌群填料层3的上方，第二出气口23设于第二反应腔体中最底层生物菌群填料层3的下方；需要说明的是，专管汇集的废气具有一定浓度，从而导致物理下沉，本实施例将第二进气口22置于上方，废气下沉往下走，无需外力引导，与第二腔体21内的生物菌群填料层3充分接触，结构合理。同时，第二腔体21内的填料层的生物菌膜3与第二喷淋组件42的分支管道44上下交替分布，在生物菌群填料层3和喷淋液的协同作用下，实现废气中多种有机污染物的被填料中的生物菌群协同降解。优选的，第二壳体2采用304或316不锈钢制成。
40.需要说明的是，当含有气、液、固三相混合的多种化合物、挥发性有机物(volatile organic compounds即vocs)等恶臭废气以专管集中导入废气净化装置100后，通过培养生长在废气净化装置100的特殊微生物形成的生物膜，此生物膜一方面以废气中为养料,进行生长繁殖，另一方面将废气中的有味的挥发性有机物质(vocs)作生物降解及脱臭处理，降解成为无毒无味的二氧化碳(co2)和水(h2o)和生物菌自身的电离子后等，达到高效净化废气的目的。
41.其中，生物菌群的生长环境需要特定的湿度、温度、酸碱度；基于此，本实施例提供的检测模块包括与控制器电连接的湿度探测器、温度探测器和ph值探测器，分别探测第二腔体21内湿度数据、温度数据和ph值数据。举例来说，湿度探测器探测第二腔体21内湿度数据，并将湿度数据上传至控制器，控制器判断是否启动水泵45以对第二腔体21内进行喷淋。具体地，当湿度探测器显示的湿度数据低于第一设定阈值时，控制器发出指令并作用于水泵45，增加喷水频率，提高第二腔体21的湿度，即提高生物菌所需的湿度环境；当湿度探测器显示的湿度数据高于第二设定阈值时，控制器发出指令并作用于水泵45，停止对生物菌群填料层3进行喷水或者减少喷水频率。优选的，第一设定阈值为65％，第二设定阈值为80％。
42.可以理解的是，通过多探测器的结合，可进一步提高废气净化装置100的监测能力；第二腔体21内的检测模块，以将监测到的第二腔体21内的内部环境信号传输至控制器，从而使得第二腔体21的内部环境满足适于生物菌生长的环境；进一步地，根据第二腔体21的内部空间大小，各探测器的数量可设置为一个或多个，使得各探测器的探测范围能有效覆盖第二腔体21内部空间，从而准确监测第二腔体21内的内部环境。第一腔体11内的检测模块同理。
43.优选的，生物菌群填料层3包括支撑网以及置于支撑网上方的陶粒填料，陶粒填料层的总厚度为1.2-1.8米；进一步地，支撑网的材料为耐腐金属或耐腐硬塑料。
44.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种生物法废气净化装置，其特征在于，包括：第一壳体，所述第一壳体设有第一腔体以及与所述第一腔体连通的第一进气口和第一出气口；第二壳体，所述第二壳体设有第二腔体以及与所述第二腔体连通的第二进气口和第二出气口，所述第一出气口通过输气管与所述第二进气口连通，所述第二腔体内设有检测模块；生物菌群填料层，所述第二腔体内间隔设有多层所述生物菌群填料层，所述生物菌群填料层内填充有球形生物填料，所述球形生物填料具有若干数量的孔隙；喷淋组件，所述喷淋组件包括第一喷淋组件和第二喷淋组件，所述第一喷淋组件的出水口设于所述第一腔体内，所述第二喷淋组件的出水口设于所述第二腔体内；以及控制器，所述喷淋组件、检测模块分别与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述第一喷淋组件和所述第二喷淋组件均包括主水管和至少一个与所述主水管连通的分支管道，所述主水管的进水口与水箱连通，所述主水管上设有水泵，各所述分支管道上设有若干个所述出水口，所述出水口处均设有喷头；所述水泵与所述控制器电连接。3.根据权利要求2所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述第二腔体内的所述生物菌群填料层与所述第二喷淋组件的分支管道上下交替分布。4.根据权利要求2所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述第一腔体内间隔设有多层所述生物菌群填料层，所述第一腔体内的所述生物菌群填料层与所述第一喷淋组件的所述分支管道上下交替分布；所述第一腔体内设有所述检测模块。5.根据权利要求1所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述输气管上安装有风机，所述风机与所述控制器电连接。6.根据权利要求4所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述检测模块包括与所述控制器电连接的湿度探测器、温度探测器和ph值探测器。7.根据权利要求1所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述第二进气口设于所述第二腔体中最顶层生物菌群填料层的上方，所述第二出气口设于所述第二腔体中最底层生物菌群填料层的下方。8.根据权利要求1所述的生物法废气净化装置，其特征在于：所述生物菌群填料层包括支撑网，所述球形生物填料堆设于所述支撑网上方；所述支撑网的材料为耐腐金属或耐腐硬塑料。

技术总结
本实用新型涉及VOCs废气处理技术领域，公开了一种生物法废气净化装置，其包括相互连通的第一壳体和第二壳体，第一壳体内设有第一喷淋组件，第二壳体内设有第二喷淋组件和多层生物菌群填料层；第一喷淋组件对待处理废气进行初步喷淋吸收，并将待处理废气中的颗粒物去除、增加废气的湿度、平衡酸碱度等，经初步处理后的废气进入第二壳体，在填料中的生物菌群和喷淋液的协同作用下，实现废气中多种有机污染物的协同降解；本装置通过串联第一壳体和第二壳体，实现有机废气的多级处理，从而有效提高处理效率，最终通过生物法达标降解有害VOCs废气。气。气。


技术研发人员：涂熠 涂宁 于迪 颜锡棠
受保护的技术使用者：广州同慎科技有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/9/16