專利名稱：有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及一種通過微生物為主，物理，化學為輔的方法來降解和凈化各行業(yè)中有機廢氣的生物凈化系統(tǒng)。這種有機廢氣凈化系統(tǒng)能將有機廢氣中的油霧和各種酮，醛，酚，酸，芳烴，苯類等各種有機物進行生物降解，成為CO2和水等，達到有機廢氣凈化的目的，凈化后的廢氣無毒，無臭，無味。
背景技術：
有機溶劑的使用是很多行業(yè)的重要生產環(huán)節(jié)，涉及面甚廣，如汽車制造，機械加工，五金家具，電子，修理行業(yè)，噴漆過程等都需要使用有機溶劑。由此也引起有機廢氣污染的嚴重問題。這些行業(yè)分布面廣，廢氣排放源遍布各地。絕大多數(shù)的有機廢氣還沒有得到有效的處理。這些廢氣的排放直接影響周圍人民的生活質量。然而，有機廢氣是一種成份極其復雜的氣溶膠，具有很強的粘著性，治理比較困難。因其主要由多方面的污染物構成，如廢氣中所含的醛類，烴類，酮類，醇類，酚類以及揮發(fā)性有機溶劑，還含有難以降解的多環(huán)芳烴、苯類等可致癌物質。有機廢氣的排放涉及面廣，現(xiàn)在治理有機廢氣，降低廢氣中的有機物質已成當務之急。
有機廢氣處理設備現(xiàn)狀目前對有機廢氣還沒有一種有效的處理方法。多數(shù)只是采用抽風機將廢氣抽排到室外。只有極少數(shù)廢氣采用物理方法處理。目前所有的處理技術主要有過濾，水幕、油幕吸附等處理技術對油霧進行處理，通過催化燃燒或活性炭吸附等方法處理有機廢氣。但這些方法都存在著成本高、使用壽命短、不可再生，設備操作費用高，處理效果不理想等缺點，無法推廣普及。
廢氣生物處理現(xiàn)狀廢氣生物處理工藝也用于一些有機廢氣的凈化，目前也有一些廢氣生物處理的報道。對于一些生物毒性較低的小分子有機物質，生物降解效果明顯。但對于一些苯環(huán)類物質，對微生物有毒性的物質及難溶于水的有機物質，生物降解的效率就明顯降低。其主要原因是(1)生物對苯環(huán)類及一些有毒性的物質，生物降解的速度受到限制，生物很難將苯環(huán)類鏈打開，限制生物降解的速度。(2)另一方面多數(shù)有機溶劑是難溶于水的有機化合物。這類化合很難從氣相進入到液相，再進入到生物體系內。所以生物降解的速度也受到疏水性物質從從氣相進入到液相的傳質限制。

發(fā)明內容
為了克服一些物理，化學及生物法處理的缺點，本發(fā)明專利提供一種以微生物法為主，物理，化學為輔的工藝來處理各行業(yè)中的有機廢氣。利用特殊微生物來降解廢氣中各種有機物質，將這些有害的有機物轉變成為CO2及水等無害的物質，本發(fā)明專利可廣泛用于各行各業(yè)有機廢氣的處理。處理后的有機廢氣無毒，無臭，無味。
針對生物處理機制存在的問題，針對生物對苯環(huán)類有毒物質難降解的缺陷，本發(fā)明專利提供一種用UV預處理一些苯環(huán)類及生物難降解的有毒廢氣，利用UV將苯環(huán)打開，從而大幅度地提高苯環(huán)類物質的生物可降解性。然后再進行生物處理；另一方面針對有機疏水性物質溶解度低，難以從氣相進入到液相的問題，本發(fā)明專利采用在生物處理工藝的水噴淋系統(tǒng)中加入少量的表面活性劑，這樣通過表面活性劑來大幅度增加疏水性物質從從氣相進入到液相，從而解決生物處理傳質過程的限制。通過UV預處理及生物處理水循環(huán)系統(tǒng)中添加表面活性劑來克服生物處理存在的問題，從而大幅度地提高生物處理的效率。廢氣經UV裂解成小分子，再通過添加表面活性劑增加疏水性物質從從氣相進入到液相的速度，廢氣再經生物降解和凈化。
本發(fā)明專利解決其技術問題，采用的技術方案是(1)、有機廢氣進入第一級的油霧分離器將油霧進行分離，再通過紫外分解，將其中生物難降解的苯環(huán)類的物質經過UV先分解成小分子或將苯環(huán)類經UV裂解。從而大幅度地提高苯環(huán)類物質的生物可降解性。經UV分解后的物質再經過生物過濾進行生物降解。(2)、由于油霧類的物質及苯環(huán)類有機物質多數(shù)是疏水性的很難溶于水的物質，所以在生物凈化的水噴淋系統(tǒng)中添加表面活性劑來增加這類物質的水溶性，這樣大幅度增加苯環(huán)類疏水性物質從氣相進入液相的速率。這樣加速整過生物降解的速率。有機廢氣經過生物凈化，進行生物降解和凈化。凈化后的廢氣無毒無味，再外排到大氣中。
有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)的特征有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)含有四大部分，油霧分離器，UV分解室，生物凈化器，水循環(huán)加濕及表面活性劑添加系統(tǒng)。
先采用UV將高分子及苯環(huán)類分子裂解，再通過生物過濾并在生物過濾水循環(huán)系統(tǒng)中添加了表面活性劑以增加有機疏水性物質從氣相進入液相，加速廢氣生物處理效率。
1、油霧分離器油霧分離器將油霧進行分離。
2、UV分解室利用UV將苯環(huán)打開，從而大幅度地提高苯環(huán)類物質的生物可降解性。
3、生物凈化器在生物凈化器的內部裝有生物填料，并附生和固定化了用于降解廢氣的特殊微生物；當廢氣通過生物填料時，填料上的微生物極快地吸收和降解廢氣中的各種有機物質，達到凈化廢氣的目的。經生物降解的廢氣無油霧，無臭，無味，達到國家排放標準。
4、水循環(huán)加濕及表面活性劑添加系統(tǒng)在生物過濾水循環(huán)系統(tǒng)中添加了表面活性劑以增加有機疏水性物質從氣相進入液相，加速廢氣處理效率。在生物凈化塔的頂部裝有噴水系統(tǒng)，底部有集水池，有泵。水在生物凈化器內從上到下，再集中到集水池，通過泵從集水池再抽到塔的頂部，可形成水噴淋循環(huán)。
本發(fā)明專利的有益效果是本生物凈化系統(tǒng)是通過培養(yǎng)在生物凈化器內的特殊微生物，將廢氣中有異味的揮發(fā)性有機物質(VOC)及油霧進行生物降解，成為無毒無味的二氧化碳(CO2)和水，然后排放在大氣中，這種有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)的特點在于(1)投入成本低因處理時間很短，所以凈化器體積小，投資成本低；(2)效率高廢氣只要經過生物過濾器過濾5-10秒鐘(甚至更短)，廢氣就可得到凈化；(3)運轉成本低處理條件溫和，常溫常壓，不需高溫催化，不需添加任何化學物質；(4)無任何二次污染廢氣中有機物質能得到徹底降解，凈化后的氣體無臭無味；
(5)使用壽命長微生物可以不斷地自身繁殖和代謝，不斷自新再生，不需要更換。
有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)不僅可用于有機廢氣的凈化，還可廣泛用于其它行業(yè)臭氣污染的治理，如畜牧業(yè)，飼料加工，食品加工，垃圾站，污水處理站等廢氣的處理。本生物凈化技術是利用微生物降解或轉化氣態(tài)污染物，特別是對低濃度，大風量的有機廢氣的處理，具有凈化效果好、投資及運行費用低、無二次污染，易于管理等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；圖2本發(fā)明的生物凈化過程的結構功能圖。
具體實施例方式下面將結合實際和附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示本發(fā)明有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)含有四大部分，油霧分離器，UV分解室，生物凈化器，水循環(huán)加濕及表面活性劑添加系統(tǒng)。
有機廢氣進入第一級的油霧分離器將油霧實行分離，再通過紫外分解，將其中生物難降解的苯環(huán)類的物質經過UV先分解成小分子或將苯環(huán)類物質經UV裂解。從而大幅度地提高苯環(huán)類物質的生物可降解性。經UV分解后的物質再經過生物過濾進行生物降解。由于有機溶劑類的物質及苯環(huán)類有機物質多數(shù)是疏水性的很難溶于水的物質，所以在生物凈化的水噴淋系統(tǒng)中添加表面活性劑來增加這類物質的水溶性，這樣大幅度增加苯環(huán)類疏水性物質從氣相進入液相的速率。這樣加速整過生物降解的速率。經過生物凈化塔，進行生物降解和凈化。凈化后的廢氣無毒，無味，再外排到大氣中。
下面將結合實際和附圖對生物凈化過程作進一步說明。
如圖2所示本發(fā)明有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)含有三大部分，風機管道系統(tǒng)，加濕塔，生物凈化塔。
有機廢氣通過風機1抽排到加濕塔。廢氣從切線方向進入園柱形的加濕塔2的下部。加濕塔本身有一套水噴淋和循環(huán)系統(tǒng)。在加濕塔的頂部裝有一套水噴霧系統(tǒng)3，噴淋下來的水集中在加濕塔底部再流通到集水池5；集水池的水再經過泵6抽送到加濕塔的水噴霧器3，這樣形成水循環(huán)，消耗的水再在集水池5可以加以補充。從加濕塔底下部進入的廢氣再在塔內上升與噴淋下來的水霧混合接觸得到加濕。加濕后的廢氣再從頂部4排出進到生物凈化塔7的頂端。廢氣從生物凈化塔的頂部穿過生物填料8，在生物填料上固定了很多特殊的菌種微生物，當廢氣通過生物填料時，填料上的微生物能將廢氣中的有害物質降解成為無毒無味的物質，如CO2及水。經過生物凈化后的氣體再從凈化塔的底端排出9。在凈化塔內也設有一套水噴淋與循環(huán)系統(tǒng)，以作為生物填料的沖洗噴淋和必要時的加濕補充。噴水頭設在凈化塔的頂部12，噴淋后積流下來的水再回到塔的底部，再通過排水收集在集水池10，集水池的水再經過管道和泵11抽提到噴淋頭12，形成水噴淋循環(huán)，凈化塔的水噴淋系統(tǒng)可根據(jù)需要進行連續(xù)或間歇運行。
由于有機溶劑類的物質及苯環(huán)類有機物質多數(shù)是疏水性的很難溶于水的物質，所以在生物凈化的水噴淋系統(tǒng)中添加表面活性劑來增加這類物質的水溶性，這樣大幅度增加苯環(huán)類疏水性物質從氣相進入液相的速率。這樣加速整過生物降解的速率。
權利要求
1.一種有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征在于其原理是通過物理，化學及及生物過濾技術來處理，過濾和降解有機廢氣，達到有機廢氣凈化的目的，第一步是將有機廢氣先經過油霧分離器，將油霧進行分離，再進到紫外線(UV)分解器，采用紫外線(UV)將高分子及苯環(huán)類分子裂解，再通過生物過濾，進行生物降解和凈化，在生物過濾水循環(huán)系統(tǒng)中添加了表面活性劑以增加有機疏水性物質從氣相進入液相，加速廢氣處理效率，處理后的廢氣再外排到大氣中；有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)含有四大部分，油霧分離器，紫外線(UV)分解室，生物凈化器，水循環(huán)加濕及表面活性劑添加系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)由四大部分組成油霧分離器，紫外線(UV)分解室，生物凈化器及水循環(huán)加濕及表面活性劑添加系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1所述的有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征在于油霧分離器主要用于分離一些油霧及廢氣中顆粒性物質。
4.根據(jù)權利要求1所述的有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征是其工藝含有紫外線(UV)分解過程，其目的是通過紫外線(UV)將一些苯環(huán)及生物難降解的物質分解成一些小分子或將苯環(huán)類打開，形成較易生物降解的不同醛，酸，醇等物質。
5.根據(jù)權利要求1所述的有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征是含有生物凈化過程，在凈化器中含有水循環(huán)加濕系統(tǒng)。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征在于其生物凈化的特征是在生物凈化器的水循環(huán)加濕系統(tǒng)中添加表面活性劑，其表面活性劑添加的目的是增加疏水性有機物質的疏水性，使它更易從氣相進入液相，增加傳質過程，以增加廢氣的生物凈化效率。
7.根據(jù)權利要求6所述的有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)，其特征在于表面活性劑的濃度控制為臨解表面張力的濃度(CMC)。
8.根據(jù)權利要求1所述的有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征在于該工藝及系統(tǒng)可用于汽車制造，機械加工，五金家具，電子，修理行業(yè)，噴漆過程等有機廢氣的凈化，還可廣泛用于其它行業(yè)臭氣污染的治理，如畜牧業(yè)，飼料加工，食品加工，垃圾站，污水處理站等廢氣的處理。
全文摘要
一種有機廢氣高效生物凈化工藝及系統(tǒng)，其特征在于第一步將有機廢氣先經過油霧分離器，將油霧分離，再進到紫外線(UV)分解器，采用紫外線(UV)將高分子及苯環(huán)類分子裂解，再通過生物過濾，進行生物降解和凈化，在生物過濾水循環(huán)系統(tǒng)中添加了表面活性劑以增加有機疏水性物質從氣相進入液相，加速廢氣處理效率，處理后的廢氣再外排到大氣中；有機廢氣高效生物凈化系統(tǒng)含有四大部分，油霧分離器，紫外線(UV)分解室，生物凈化器，水循環(huán)加濕及表面活性劑添加系統(tǒng)，本發(fā)明具有投入成本低、效率高、運轉成本低、無任何二次污染廢氣中有機物質能得到徹底降解，凈化后的氣體無臭無味。
文檔編號B01D53/84GK1895746SQ20061009560
公開日2007年1月17日 申請日期2006年6月17日 優(yōu)先權日2006年6月17日
發(fā)明者盧自金 申請人:盧自金