CN112892201A - 一种生物法处理有机废气的系统和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废气处理的技术领域，具体涉及一种生物法处理有机废气的系统和处理方法。所述系统包括喷淋装置、生物填料层和生物水槽层，所述生物填料层的组成包括网层、填料和生物菌种，所述生物水槽层的组成包括生物膜、填料和装有水的水槽。将有机废气引入上述的处理系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出，利用负载有生物菌种的填料分解有机废气中的恶臭污染物，转化成水、二氧化碳等无害的无机物，实现对有机废气的第一层处理，之后未完全反应的有机废气进入生物水槽中，废气被水吸收，接触生物膜和填料表面将分解废气中的大分子物质，有效去除有机废气中的氨、硫化氢苯、苯类、醇类和酯类等污染物。
Description
技术领域
本发明属于废气处理的技术领域，具体涉及一种生物法处理有机废气的系统和处理方法。
背景技术
挥发性有机废气VOCs是在特定的沸点条件下，极容易挥发的有机化合物，挥发出的主要成分包括硫烃、含氧烃、氮烃、卤代烃、烃类以及低沸点的多环芳香烃。具有挥发性的有机废气被人体吸收后能够在很大程度上威胁人们的身心健康状况，对生活环境及动植物生长的影响也是百害无一利的。
在所有的大气污染中，挥发性有机废气属于最难治理的顽疾之一，同时也是污染比较严重的，特别是在涂漆、塑料及一些化工类的产品中，一旦未经处理排放到空气中，就会给人类的健康造成威胁，给鼻子、眼部、眼部、心脏及肝脏等器官造成毁灭性的危害，严重的会出现变态反应源，导致癌症并发。因此，对挥发性有机废气的治理技术受到人们的重视。
现有的挥发性废气的治理技术包括吸附法、催化燃烧法以及冷凝法，大部分对于高浓度的有机废气具有吸附作用，但对于低浓度的挥发性废气的处理能力较差。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种生物法处理有机废气的系统和处理方法，利用负载有生物菌种的填料分解有机废气中的恶臭污染物，转化成水、二氧化碳等无害的无机物，有效去除有机废气中的氨、硫化氢苯、苯类、醇类和酯类等污染物。
本发明的技术内容如下：
本发明提供了一种生物法处理有机废气的系统，所述系统包括喷淋装置、生物填料层和生物水槽层；
所述生物填料层的组成包括网层、填料和生物菌种；
所述生物水槽层的组成包括生物膜、填料和装有水的水槽。
所述生物填料层和生物水槽层的填料包括陶粒、火山石、轻质陶块、硅藻土以及海藻石的一种或以上。
所述生物填料层的生物菌种包括芽孢杆菌属、乳酸杆菌属、假单胞菌属的一种或以上；
所述芽孢杆菌属包括蜡质芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌的一种或以上，还包括其它兼性厌氧型芽孢杆菌属；
所述假单胞菌包括浮游假单胞菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌的一种以上或其它假单胞菌；
所述生物填料层中的填料与生物菌种的面积比例为(4:1)～(1:1)。
所述喷淋装置、生物填料层和生物水槽层为由上而下依次设置，喷淋装置与生物水槽层之间有水管连接。
本发明还提供了一种生物法处理有机废气的方法，所述方法包括如下步骤：将有机废气引入上述的处理系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出，所述系统中的喷淋装置喷洒出水珠，淋于生物填料层之上；
所述喷淋装置喷洒出的水为生物水槽层中的水，所述喷洒的方式为间歇式喷洒；
所述生物填料层的组成包括网层、填料和生物菌种，所述填料平铺在网层之上，生物菌种铺在填料之上；
所述生物水槽层的组成包括生物膜、填料和装有水的水槽，所述生物膜为生物填料层中衰亡的生物菌种，所述生物膜、填料置于装有水的水槽中。
生物菌种在分解有机废气中的恶臭污染物的同时，从分解的过程中获得能量，生物菌种能够继续增长繁殖，能够持续处理有机废气中的恶臭污染物，污染物的去除的实质是恶臭污染物作为营养物质被生物菌种吸收、代谢以及利用，吸收污染物进行分解、代谢，产生细胞代谢物、二氧化碳和水等物质，二氧化碳等无害气体从生物水槽中的生物膜或者填料中脱附并反扩散进入大气中。
本发明的有益效果如下：
本发明的生物法处理有机废气的系统以及处理方法，利用负载有生物菌种的填料分解有机废气中的恶臭污染物，转化成水、二氧化碳等无害的无机物，实现对有机废气的第一层处理，之后未完全反应的有机废气进入生物水槽中，废气被水吸收，接触生物膜和填料表面将分解废气中的大分子物质，有效去除有机废气中的氨、硫化氢苯、苯类、醇类和酯类等污染物；
本发明所采用的负载生物菌种的填料的使用寿命长，亲水性好、易于挂膜，可大大提高系统处理性能，不会产生二次污染，便于后续的管理的管理和维护，成本低、安全稳定性高，依靠生物菌种分解有机废气，不存在安全隐患，且节能性高，处理效率高，含硫恶臭物质的去除率可达95％以上，其它物质去除率可达70～95％，处理后的气体能达到国家环保标准。
附图说明
图1为本发明生物法处理有机废气的系统与流程示意图。
具体实施方式
以下通过具体的实施案例以及附图说明对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。
若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。
实施例1
一种生物法处理有机废气的系统以及处理方法：
1)喷淋装置：如图1所示，喷淋装置与生物水槽层通过水管连接，喷淋装置喷洒出的水为生物水槽层中的水，其喷洒水的方式为间歇式喷洒，0.5h喷洒一次，喷洒出雾状水珠淋于生物填料层之上；
2)生物填料层：包括网层，填料陶粒和海藻石1:1混合，以及生物菌种蜡质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌1:1:2，填料平铺于网层之上，先将填料喷洒湿透，将生物菌种撒播在填料之上驯化，适应一段时间；
所述生物菌种与填料的面积比例为1:1；
3)生物水槽层：包括生物膜、30％填料硅藻土和装有水的水槽，生物水槽层置于生物填料层之下，生物填料层中的生物菌种衰亡后脱落形成生物膜掉进水槽中，所述填料在水槽中的含量大于20％，使得生物膜能够较为充分的与填料接触；
如图1所示，有机废气引入该系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出。
实施例2
一种生物法处理有机废气的系统以及处理方法：
1)喷淋装置：喷淋装置与生物水槽层通过水管连接，喷淋装置喷洒出的水为生物水槽层中的水，其喷洒水的方式为间歇式喷洒，0.7h喷洒一次，喷洒出雾状水珠淋于生物填料层之上；
2)生物填料层：包括网层，填料陶粒和火山石1:1混合，以及生物菌种凝结芽孢杆菌、浮游假单胞菌、乳酸杆菌1:1:2，填料平铺于网层之上，先将填料喷洒湿透，将生物菌种撒播在填料之上驯化，适应一段时间；
所述生物菌种与填料的面积比例为1:2；
3)生物水槽层：包括生物膜、35％的填料火山石和装有水的水槽，生物水槽层置于生物填料层之下，生物填料层中的生物菌种衰亡后脱落形成生物膜掉进水槽中，有机废气引入该系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出。
实施例3
一种生物法处理有机废气的系统以及处理方法：
1)喷淋装置：喷淋装置与生物水槽层通过水管连接，喷淋装置喷洒出的水为生物水槽层中的水，其喷洒水的方式为间歇式喷洒，01h喷洒一次，喷洒出雾状水珠淋于生物填料层之上；
2)生物填料层：包括网层，填料火山石和海藻石1:1混合，以及生物菌种地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、乳酸杆菌2:1:2，填料平铺于网层之上，先将填料喷洒湿透，将生物菌种撒播在填料之上驯化，适应一段时间；
所述生物菌种与填料的面积比例为1:3；
3)生物水槽层：包括生物膜、30％填料轻质陶块和装有水的水槽，生物水槽层置于生物填料层之下，生物填料层中的生物菌种衰亡后脱落形成生物膜掉进水槽中，有机废气引入该系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出。
实施例4
一种生物法处理有机废气的系统以及处理方法：
1)喷淋装置：喷淋装置与生物水槽层通过水管连接，喷淋装置喷洒出的水为生物水槽层中的水，其喷洒水的方式为间歇式喷洒，0.8h喷洒一次，喷洒出雾状水珠淋于生物填料层之上；
2)生物填料层：包括网层，填料火山石和海藻石1:1混合，以及生物菌种地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、乳酸杆菌2:1:2，填料平铺于网层之上，先将填料喷洒湿透，将生物菌种撒播在填料之上驯化，适应一段时间；
所述生物菌种与填料的面积比例为1:4；
3)生物水槽层：包括生物膜、30％填料轻质陶块和装有水的水槽，生物水槽层置于生物填料层之下，生物填料层中的生物菌种衰亡后脱落形成生物膜掉进水槽中，有机废气引入该系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出。
对比例1
作为实施例1对照组，对比例1中去除生物填料层，其它条件不变。
对比例2
作为实施例1对照组，对比例2中的生物填料层中不采用生物菌种，仅有填料，其它条件不变。
对比例3
作为实施例1对照组，对比例2中的生物水槽层中不包含填料，其它条件不变。
从化工生产企业收集的有机废气(总有机碳在1000mg/m3以下，废气流量小于50000m3/h，废气温度小于40℃以下)，采用以上实施例的净化系统以及工艺进行净化处理之后，对所排出的气体进行检测，结果如下表所示：
表1有机废气净化处理后的排气检测(mg/m3)
由表可见，通过本发明的生物法处理有机废气的系统和工艺，排放出的废气均达到相关的排放标准，相比对比例1～3，本发明实施例1～4的对有机废气的净化效果显著，含硫恶臭物质的去除率可达95％以上，其它物质去除率可达70～95％，处理后的气体能达到国家环保标准，且本发明的生物法处理快速、高效、低成本。
Claims (9)
1.一种生物法处理有机废气的系统，其特征在于，所述系统包括喷淋装置、生物填料层和生物水槽层；
所述生物填料层的组成包括网层、填料和生物菌种；
所述生物水槽层的组成包括生物膜、填料和装有水的水槽。
2.由权利要求1所述的处理有机废气的系统，其特征在于，所述生物填料层和生物水槽层的填料包括陶粒、火山石、轻质陶块、硅藻土以及海藻石的一种或以上。
3.由权利要求1所述的处理有机废气的系统，其特征在于，所述生物填料层的生物菌种包括芽孢杆菌属、乳酸杆菌属、假单胞菌属的一种或以上。
4.由权利要求3所述的处理有机废气的系统，其特征在于，所述生物填料层中的填料与生物菌种的面积比例为（4:1）~（1:1）。
5.由权利要求1所述的处理有机废气的系统，其特征在于，所述喷淋装置、生物填料层和生物水槽层为由上而下依次设置，喷淋装置与生物水槽层之间有水管连接。
6.一种生物法处理有机废气的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将有机废气引入权利要求1~5任一项所述系统中，使得有机废气依次穿过生物填料层和生物水槽层，形成干净的气体排出，所述系统中的喷淋装置喷洒出水珠，淋于生物填料层之上。
7.由权利要求6所述的生物法处理有机废气的方法，其特征在于，所述喷淋装置喷洒出的水为生物水槽层中的水，所述喷洒的方式为间歇式喷洒。
8.由权利要求6所述的生物法处理有机废气的方法，其特征在于，所述生物填料层的组成包括网层、填料和生物菌种，所述填料平铺与泡过水的网层之上，生物菌种铺在填料之上。
9.由权利要求6所述的生物法处理有机废气的方法，其特征在于，所述生物水槽层的组成包括生物膜、填料和装有水的水槽，所述生物膜为生物填料层中衰亡的生物菌种，所述生物膜、填料置于装有水的水槽中。
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