[發(fā)明專利]一種廢氣表面生物過濾凈化方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810030857.2
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN101249382A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊春平;陳宏;曾光明;牛秋雅;甘海明;鐘袁元;余關(guān)龍;陳發(fā)源
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: B01D53/85
• 分類號: B01D53/85
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及到大氣污染控制的生物過濾技術(shù)領(lǐng)域，特指一種廢氣表面生物過濾凈化方法及裝置，特別適用于去除含有親水性易生物降解污染物的廢氣。?

背景技術(shù)

目前，臭氣和揮發(fā)性有機廢氣嚴重污染了大氣環(huán)境，破壞森林和生態(tài)系統(tǒng)，損害人體健康，已引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來，控制大氣污染的生物過濾技術(shù)以其經(jīng)濟有效、環(huán)境友好、適用范圍廣、運行成本低等優(yōu)點，正越來越多地應(yīng)用于凈化臭氣和有機廢氣。?

1957年，專利US2793096以土壤床生物過濾的概念獲得了授權(quán)。最早的氣相生物過濾系統(tǒng)只是在敞開坑內(nèi)的布氣管上覆蓋了疏松多孔的土壤，后來發(fā)展到采用各種自然材料作為濾料，如泥炭、堆肥、木片、樹皮等。但是這些材料在使用過程中往往因分解或破碎而結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，引起氣流分布不均、局部厭氧、填料被壓實、壓降升高等問題。因此，采用自然填料為濾料的生物濾床往往存在占地面積大、過程難以控制、需要定期更換填料、容積負荷率低、濾床易堵塞和性能不穩(wěn)定等缺點。?

改進的生物滴濾技術(shù)(如CN1752031A和CN1557741)可以采用無機填料或合成材料作為濾料，并定時補充微生物所需的水分和營養(yǎng)物質(zhì)。它大大延長了填料的使用壽命，且工況易調(diào)節(jié)，但是仍然存在填料的空隙率較小、濾層高度較大、氣體停留時間較長、布氣不勻、壓降較大等問題。?

根據(jù)物質(zhì)傳遞和生物降解原理，理想的生物過濾填料應(yīng)具有較大的空隙率和接觸比表面積，一定的物理強度和耐腐蝕性能，較低的填充密度和氣流壓力損失。近年來，合成材料作為濾床填料受到了高度重視。革新的轉(zhuǎn)鼓生物過濾技術(shù)(US6171853B1)采用高孔隙率的合成聚氨酯泡沫作為濾料，濾層厚度得以大大縮小，僅為10～20cm，因此縮短了氣體停留時間，提高了容積負荷。轉(zhuǎn)鼓生物過濾系統(tǒng)在氣體停留時間為30s、乙醚負荷為2.0kg?COD/m³/天時的平均去除效率在99％以上(Yang?CP，Suidan?MT，Zhu?XQ，et?al.Comparison?of?single-layer?and?multi-layer?rotating?drum?biofilters?for?VOC?removal.Environ?Progress，2003，22(2)：87-94)。但是它也存在建造運行費用較高、不適于處理大氣?量的廢氣處理等缺點。?

綜上所述，現(xiàn)有的各類生物過濾技術(shù)均存在濾層高度過大、停留時間長、容積負荷低、長期運行性能不穩(wěn)定或處理量相對較小等缺點，嚴重限制了氣相生物過濾技術(shù)的工業(yè)實際應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種布氣均勻、壓降較小、床層高度小、容積負荷高、處理量大、建造和運行費用較低且長期運行性能穩(wěn)定的廢氣表面生物過濾凈化方法。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決方案為：一種廢氣表面生物過濾凈化方法，其特征在于步驟為：(1)設(shè)置生物過濾介質(zhì)層：采用0.02～0.2m的薄層多孔合成填料作為生物過濾介質(zhì)層，供細菌或真菌等微生物附著生長在其上，其中過濾介質(zhì)是孔隙率為90％～98％、孔徑為1～10mm、開孔率在95％以上、拉伸強度大于5000Pa、抗壓強度大于1000Pa、堆積密度為20～600kg/m³、比表面積為100～1000m²/m³的材料；(2)廢氣過濾：將所需凈化的廢氣以0.005～0.05m/s的較低流速穿過生物過濾介質(zhì)層，停留時間為1～20s。?

在步驟(1)中，將營養(yǎng)液從生物過濾介質(zhì)層的上方噴淋而下，提供微生物生長的營養(yǎng)元素和生存環(huán)境。?

在步驟(1)中，將生物過濾介質(zhì)層底部流出的廢液收集、處理并再生循環(huán)使用。?

在步驟(2)中，所述廢氣通氣量控制為1～10×10⁴m³/m³介質(zhì)/天、空床流速控制為0.005～0.05m/s、壓降控制為0～50Pa。?

在步驟(1)中，生物過濾介質(zhì)層的溫度控制為20～35℃、pH值控制為5～8、補充的營養(yǎng)液量控制為0.2～2m³/m³介質(zhì)/天。?