一种有机废气处理装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种有机废气处理装置。本发明的有机废气处理装置，在对有机废气处理时，微气泡反应装置产生含微气泡水，并使有机废气和爆破的微气泡接触以反应；膜生物反应装置对微气泡反应装置产生的含有机废气的废水进行膜生物反应，由此提高了对有机废气的处理效率。
【专利说明】
一种有机废气处理装置
技术领域
[0001]本发明涉及废气处理的技术领域，具体而言，涉及一种有机废气处理装置。
【背景技术】
[0002]工业有机废气一般指可挥发性的有机化合物气体。主要有甲醛、二甲苯、丙酮、乙酸、乙酯等废气，其存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。有机废气产生于烟草行业、纺织品行业、玩具行业、家具装饰材料、汽车配件材料、电子电气行业等行业的生产上，国家现在强制要求企业要把有机废气处理项目作为重点环保整治对像，现广东省也规定了有机废气整治范围包括炼油与石化、化学原料和化学制品制造、化学药品原料药制造、合成纤维制造、表面涂装、印刷、制鞋、家具制造、人造板制造、电子元件制造、纺织印染、塑料制造及塑料制品、生活服务业等13个重点行业的企业，其必需经治理达标后排放。再者，我国人均水资源量只有世界人均量的1/4，我国现行节约水资源政策执行势不可挡，需要大力推广废水处理及回用装置。
[0003]现有技术中，有机废气处理装置对有机废气的处理效率较低。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种有机废气处理装置，该有机废气处理装置对有机废气的处理效率较高。
[0005]—种有机废气处理装置，包括一微气泡反应装置，其用以产生含微气泡水，并使有机废气和爆破的微气泡水接触以反应;和一膜生物反应装置，其用以将经所述微气泡反应装置产生的含有机废气的废水进行膜生物反应;所述微气泡反应装置连接所述膜生物反应
目.ο
[0006]进一步地，所述微气泡反应装置包括一微气泡发生装置，用以产生微气泡;一微气泡水池，用以将微气泡分散于水形成微气泡水;和一反应塔，用以使所述微气泡水中的微气泡爆破并与有机废气接触反应;所述微气泡发生装置连通所述微气泡水池，所述微气泡水池连通所述反应塔，所述反应塔连通膜生物反应装置。
[0007]进一步地，所述微气泡反应装置还包括设置于所述反应塔内的喷淋头，所述喷淋头连接所述微气泡水池。
[0008]进一步地，所述膜生物反应装置包括一厌氧池，用以将反应塔处理得到的含有机废气的废水进行厌氧反应;一缺氧池，用以将经厌氧池处理的含有机废气的废水进行缺氧反硝化反应;和好氧膜生物反应池，用以经缺氧池处理的含有机废气的废水进行膜生物反应;和一清水池，用于储存经好氧膜生物反应池处理所得到的清水;所述厌氧池连通所述缺氧池，所述缺氧池连通所述好氧膜生物反应池，所述好氧膜生物反应池连通所述清水池。
[0009]进一步地，所述厌氧池设有第一曝气件。
[0010]进一步地，所述缺氧池设有第二曝气件。
[0011 ]进一步地，所述好氧膜生物反应池设有第三曝气件。
[0012]进一步地，所述好氧膜生物反应池设有第一栗，所述第一栗一端连通所述好氧膜生物反应池，另一端连通所述厌氧池。
[0013]进一步地，所述好氧膜生物反应池设有膜组件，所述膜组件连通有第二栗，所述第二栗连通清水池。
[0014]进一步地，所述反应塔设有填料层。
[0015]本发明的有机废气处理装置，在对有机废气进行处理时，微气泡反应装置产生微气泡，并使有机废气与爆破的微气泡接触以反应，从而完成对有机废气的预处理;膜生物反应装置对含有机废气的废水进行膜生物反应，由此提高了有机废气的处理效率。
[0016]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1示出了本发明实施例所提供的弹簧的结构图。
[0019]主要元件符号说明:
[0020]100 有机废气处理装置[0021 ]20 微气泡反应装置
[0022]21 微气泡发生装置
[0023]22 微气泡水池
[0024]23 反应塔
[0025]231 喷淋头
[0026]232 填料层
[0027]233 引风机
[0028]234 烟囱
[0029]235 烟气自动监测装置
[0030]24 第四栗
[0031 ]40 膜生物反应装置
[0032]41 厌氧池
[0033]411 第一曝气件
[0034]42 缺氧池
[0035]421 第二曝气件
[0036]43 好氧膜生物反应池
[0037]431 膜组件
[0038]432 第三曝气件
[0039]44 清水池
[0040]45 第一栗[0041 ]46第二栗
[0042]47第三栗
[0043]48鼓风机
[0044]60连接孔。
【具体实施方式】
[0045]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对有机废气处理装置进行更全面的描述。附图中给出了有机废气处理装置的首选实施例。但是，有机废气处理装置可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对有机废气处理装置的公开内容更加透彻全面。
[0046]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、’下”、“”“前”、“后”、“” “左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
[0047]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0048]在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”、应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0049]以下术语“连通””的实施方式，可以想到的是，可以为管路等。
[0050]请参阅图1。本发明实施例的有机废气处理装置100包括一微气泡反应装置20，其用以产生微气泡，并使有机废气与爆破的微气泡接触以反应;和一膜生物反应装置40，其用以将经所述微气泡反应装置20产生的含有机废气的废水进行膜生物反应;所述微气泡反应装置20连接所述膜生物反应装置40。
[0051 ]上述实施例中，有机废气处理装置100在对有机废气进行处理时，微气泡反应装置20对有机废气与爆破的微气泡接触以反应，从而完成对有机废气的处理;膜生物反应装置对产生的含有机废气的废水进行膜生物反应，由此提高了对有机废气的处理效率。
[0052]这里，有机废气可举出烷类、芳烃类、酯类、醛类的实例，例如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯。
[0053]这里，臭气与爆破的微气泡接触反应的具体为，在流体介质(例如水)中加入一定压力的非溶性气体，使流体介质产生拢动和湍流，产生许多微气泡(即气泡的大小为微米级或纳米级)，对液体形成局部的拉伸一压缩作用。由于气泡空穴的出现，使气泡周边液体被压缩，产生很高的压力，而在气泡中心区液体受到拉伸作用，形成一负压区，对污物形成吸附作用。随着流体介质的流动，气泡遇到周围压力增大时，体积将急剧缩小或溃灭，溃灭过程为微秒级。微气泡溃灭时，气液界面消失，将产生瞬时5000 0C的局部高温，压力达50MPa以上，即形成所谓的“热点”，并能形成强烈的冲击波和速度大于400km/h的微射流，这产生的化学能促使大量羟基自由基生成，羟基自由基具有超高的氧化还原电位，形成极强的界面活性，带羟基自由基气泡对有机废气进行接触而使得有机废气发生氧化分解等，以对有机废气起到初步地净化。
[°°54] 这里，膜生物反应，全称为膜生物反应器(Membrane B1-Reactor，MBR)将膜分离技术与生物处理技术有机结合，通过膜组件431的高活性污泥浓度来提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。污染物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥，并在厌氧菌作用下完成的。有机废气是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。由于厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时具有脱氮功能，硝化菌在系统内能充分繁殖，硝化效果明显。
[0055]本例中，微气泡反应装置20包括一微气泡发生装置21，用以产生微气泡;一微气泡水池22，用以将微气泡分散于水中形成微气泡水;和一反应塔23，用以使所述微气泡水中的微气泡爆破并与有机废气接触反应;所述微气泡发生装置21连通所述微气泡水池22，所述微气泡水池22连通所述反应塔23，所述反应塔23连通膜生物反应装置40。
[0056]需要说明的是，微气泡发生装置21可以直接产生微气泡，或者可以产生分散于流体介质(例如水)的微气泡液，例如微气泡水。可列举出一种微气泡发生装置21，其具有圆筒形状的气液产生槽、对该气液产生槽供给液体的液体供给装置、对所述气液产生槽供给气体的气体供给装置，借助由所述液体供给装置供给的液体在所述气液产生槽中产生回旋流，该回旋流的液体沿着圆筒的内面回旋，借助回旋流的剪切力使通过所述气体供给装置供给的气体微气泡化，该微气泡化的气体和供给的液体混合，生成气液，将生成的气液排出，通过气体供给装置向所述气液产生槽供给气体的气体供给口设置在封闭气液产生槽的圆筒的两端部的圆形壁面中的一个上，具有至少部分地覆盖所述气液产生槽的外壳槽，在外壳槽中，在形成所述气液产生槽的圆筒的周向曲面的侧壁和所述外壳槽之间形成间隙，并且在设有所述气体供给口的所述气液产生槽的圆形壁面和所述外壳槽之间形成间隙，将由各个所述间隙所形成的空间作为所述液体的流路，液体对所述圆形壁面的外侧的流路供给，该供给的液体流入所述侧壁的外侧的流路，在气液产生槽中，所述侧壁的外侧的流路和所述气液产生槽的内部连通，具有液体供给口，将供给至所述流路的液体向所述气液产生槽的内部供给，该液体供给口至少沿侧壁的周向设有多个，液体的供给方向被设定为使得液体沿着绕所述气液产生槽的轴向的一定方向回旋，液体供给装置通过所述流路从所述液体供给口向所述气液产生槽的内部供给液体，由此产生所述回旋流。
[0057]微气泡水池22的作用是将微气泡分散于水中形成微气泡水，这样可提高微气泡的稳定性。此外，微气泡水还可以使得微气泡与有机废气的接触反应在液相中进行，从而能够将有机废气的反应产物分散于水中形成液相，便于后期的膜生物反应的接触。
[0058]反应塔23为微气泡爆破与有机废气接触反应的场所。本例中，可在反应塔23设置喷淋头231，该喷淋头231连通微气泡水池22。作为喷淋头231连通微气泡水池22的一种实施方式，可设置喷淋栗，喷淋栗的一端连通喷淋头，另一端连通微气泡水池22，这样微气泡水池22的微气泡水更好地为反应塔23输运。喷淋头231可为纳米喷头，这样可产生纳米级的微气泡。喷淋头231可位于反应塔23的顶部位置，当然还可位于其它的位置。喷淋头231可为一个，当然基于接触反应之速率的目的考虑，可将喷淋头231的数量设定为多个。多个喷淋头231可布设在一管路(定义设置在一段管路的多个喷淋头为一排喷淋头)，喷淋头231可设置为多排。
[0059]为了将微气泡水池22的水抽至反应塔23，可设置第四栗24。该第四栗24的一端微气泡水池22，另一端连通喷淋头。
[0060]还可在反应塔23的顶部设置排烟装置，其作用是排烟。排烟装置可以包括引风机233、与引风机233连通的排风管、烟囱234，烟囱234通过排风管与引风机233连通。引风机233用以产生排烟动作的动力。
[0061]为了对排烟装置所排出的烟气中的有机物、粉尘等的浓度检测，以衡量其是否达到排放标准，可设置烟气自动监测装置235。烟气自动监测装置235可以采用如专利CN203259519的形式或其它常规的形式，于此不再详述。
[0062]还可以在反应塔23的中部位置设置填料层232。填料层232的目的是可吸附部分由喷淋头喷出的微气泡水以与有机废气接触反应，相比喷淋头喷出的微气泡水在下落的过程中与有机废气反应而言，前者具有更大的表面积，可提高反应的转化率。填料层232的数量可为多层，例如可为二层。二填料层232各自的上方均可设置一排喷淋头。
[0063]填料层232的填料可以为无机填料，例如常用的无机填料有:陶粒、焦炭、石英砂、活性炭、膨胀硅铝酸盐等)。也可以为有机高分子填料，例如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯PE、各类树脂、塑料(包括各类泡沫材料)、纤维等。至于生物填料的形状可以为粒状、不规则粒状、玻璃钢或塑料、活性炭粒、塑料纤维类状、蜂窝状或波纹板状、球形轻质陶粒等。此处，粒状填料可为无机的陶粒或石英砂。其表面粗糙，易于附着生物，截留悬浮污染物的能力强，缺点是阻力大，容易堵塞。不规则粒状填料可为哈凯登球(Hacketten)和多面空心球等，可用陶瓷石墨、塑料或金属制成，特点是结构简单，价格低廉，但流体分布不均。活性炭粒:比表面积大，孔隙多。塑料纤维类填料质轻，坚硬，但表面光滑，空隙率小，不易挂膜。蜂窝状或波纹板状填料的材质可以为玻璃钢或塑料(聚乙烯聚苯乙烯和聚丙烯等)，其空隙率高，结构简单，质轻但强度高，防腐性能好，衰老生物易于脱落等主要的缺点是生物在填料表面的生长与脱落平衡不易控制，填料内难以得到均一的流速球形轻质陶粒。球形轻质陶粒是采用粘土为原材料，加入适当的化工原料作为膨胀剂，经高温烧制而成。它强度大孔隙率大比表面积大、化学稳定性好、密度适宜、生物附着性强。
[0064]反应塔23连通膜生物反应装置40的方式可以为通过连接孔60连通，当然还有其它的常用的方式。
[0065]本例中，膜生物反应装置40包括一厌氧池41，用以将反应塔23处理得到的含有机废气的废水进行厌氧反应;一缺氧池42，用以将经厌氧池41处理的含有机废气的废水进行缺氧反硝化反应;和好氧膜生物反应池43，用以经缺氧池42处理的含有机废气的废水进行膜生物反应;和一清水池44，用于储存经好氧膜生物反应池43处理所得到的清水;所述厌氧池41连通所述缺氧池42，所述缺氧池42连通所述好氧膜生物反应池43，所述好氧膜生物反应池43连通所述清水池44。
[0066]厌氧反应，即厌氧消化法，是在无氧的条件下，借兼性菌及专性厌氧细菌降解有机污染物，分解的产物是以甲烷为主的消化气(沼气、生物气)。有机废气厌氧分解的全过程细分又可分为三个阶段，第一阶段为水解发酵阶段(即酸性消化)，此阶段利用的是兼性水解发酵细菌(即产酸菌)，将复杂有机物一碳水化合物、蛋白质和脂类等发酵成为有机酸、醇类、C02、H2、NH3和H2S等;第二阶段为产氢产乙酸阶段，此阶段利用的是专性厌氧的产氢产乙酸细菌，将第一阶段细菌的代谢产物一丙酸及其它脂肪酸、醇类和某些芳香酸转化为乙酸、COdPH2;第三阶段为产甲烷阶段，此阶段利用产甲烷菌将第一、第二阶段产生的乙酸、COdPH2为主要基质(还有甲酸、甲醇及甲胺)最终转化为甲烷和C02，产甲烷菌包括两种特异性很强的细菌:一种主要利用H2把⑶2还原为CH4;另一种产甲烷菌主要以乙酸为基质(也可利用甲醇和甲胺)，把它分解为CH4和C02。在这一阶段中，据研究还有一种同型产乙酸菌可把CO2和H2合成为乙酸。
[0067]厌氧池41可装有生物填料，可向生物填料中加入驯化菌种。本例中，厌氧池41可设有具有搅拌作用的第一曝气件411。
[0068]缺氧反硝化反应是指反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。其中包括以下四个还原反应还原反应:1、硝酸盐还原为亚硝酸盐:2N03—+4H++4e——2N02—+2H20 ； 2、亚硝酸盐还原为一氧化氮:2N02—+4H++2e——2N0+2H20 ； 3、一氧化氮还原为一氧化二氮:2N0+2H++2e——Ν20+Η20 ； 4、一氧化二氮还原为氮气:N2O+2H++2e—4N2+H2O。
[0069]缺氧池42可装有生物填料，并通过投加驯化菌种，实现缺氧(发硝化)反应，控制该池的溶解氧低于0.2mg/L。本例中，缺氧池42可设有具有搅拌作用的第二曝气件421。
[0070]好氧膜生物反应池43是用来实施膜生物反应的场所。可以理解的是，好氧膜生物反应池43设置膜组件431。膜组件431可为中空纤维膜，保障截留好氧菌种及污泥的少量流失。好氧膜生物反应池43还可投入好氧菌种。为了保证好氧菌种所需的溶解氧，可设置第三曝气件432。此外，第三曝气件432所产生的气泡能对膜组件431进行冲刷，防止堵膜。在好氧膜生物反应池43的池壁可设有连接孔60，用以连接管路等。
[0071 ]本例中，好氧膜生物反应池43还可设有第一栗45，所述第一栗45—端连通所述好氧膜生物反应池43，另一端连通所述厌氧池41。这样，第一栗45可定时定量抽吸好氧膜生物反应池43底部的污泥，通过管路回流到厌氧池41。
[0072]本例中，膜组件431连通有第二栗46，所述第二栗46连通清水池44。这样，可使得清水池44所储蓄的清水可供给至膜组件431，以实现对膜组件431的清洗。第二栗46可安装于清水池44的上方或好氧膜生物反应池43的上方。
[0073]清水池44连通好氧膜生物反应池43的实现方式可为，通过设置第三栗47，第三栗47的一端连通好氧膜生物反应池43，另一端连通清水池44。这样，可将经好氧膜生物反应池43处理所得到的清水抽至清水池44储蓄。
[0074]此外，清水池44所储蓄的清水还可以供给至微气泡水池22。可在清水池44的池壁设置管路，该管路连通微气泡水池22。
[0075]还可设置鼓风机48，鼓风机48可放置在膜生物反应装置上方。鼓风机48连通好氧膜生物反应池43、厌氧池41和缺氧池42三者的曝气件，这样实现鼓风机48供给新鲜空气到好氧膜生物反应池43、厌氧池41和缺氧池42。
[0076]尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“微气泡反应装置”、“膜生物反应装置”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
[0077]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种有机废气处理装置，其特征在于，包括一微气泡反应装置，其用以产生含微气泡水，并使有机废气和爆破的微气泡水接触以反应;和一膜生物反应装置，其用以将经所述微气泡反应装置产生的含有机废气的废水进行膜生物反应;所述微气泡反应装置连接所述膜生物反应装置。2.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述微气泡反应装置包括一微气泡发生装置，用以产生微气泡；一微气泡水池，用以将微气泡分散于水中形成微气泡水;和一反应塔，用以使所述微气泡水中的微气泡爆破并与有机废气接触反应;所述微气泡发生装置连通所述微气泡水池，所述微气泡水池连通所述反应塔，所述反应塔连通膜生物反应装置。3.根据权利要求2所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述微气泡反应装置还包括设置于所述反应塔内的喷淋头，所述喷淋头连通所述微气泡水池。4.根据权利要求1所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述膜生物反应装置包括一厌氧池，用以将反应塔处理得到的有含有机废气的废水进行厌氧反应;一缺氧池，用以将经厌氧池处理的含有机废气的废水进行缺氧反硝化反应;和好氧膜生物反应池，用以经缺氧池处理的含有机废气的废水进行膜生物反应;和一清水池，用于储存经好氧膜生物反应池处理后所得到的清水;所述厌氧池连通所述缺氧池，所述缺氧池连通所述好氧膜生物反应池，所述好氧膜生物反应池连通所述清水池。5.根据权利要求3所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述厌氧池设有第一曝气件。6.根据权利要求3所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述缺氧池设有第二曝气件。7.根据权利要求3所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述好氧膜生物反应池设有第三曝气件。8.根据权利要求3所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述好氧膜生物反应池设有第一栗，所述第一栗一端连通所述好氧膜生物反应池，另一端连通所述厌氧池。9.根据权利要求2所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述好氧膜生物反应池设有膜组件，所述膜组件连通有第二栗，所述第二栗连通清水池。10.根据权利要求2所述的有机废气处理装置，其特征在于，所述反应塔设有填料层。
【文档编号】B01D53/74GK106000033SQ201610644524
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月8日
【发明人】龚敏, 梁灵枝, 黄欣燕
【申请人】广东紫方环保技术有限公司