[實用新型]改進的生物過濾塔

有效

• 申請號: 201720787981.8
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN206996267U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 押玉榮;王曉磊;安少鋒;吳江渤;王偉燕;李興美
• 申請（專利權）人: 嘉誠環保工程有限公司
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/72;B01D53/44
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司13101
• 代理人: 田文其

技術領域

本實用新型屬于環保設備及應用，特別是指一種改進的生物過濾塔。

背景技術

揮發性有機物(VOCs)污染已同二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等成為目前我國重點城市群的主要大氣污染物。其中工業領域尤為突出,工程技術減排是重要的控制措施之一。揮發性有機物(VOCs)主要由苯類、醇類、醛類、烴類等上千種物質組成。其處理主要分為回收法和分解法，回收法包括膜分離法、吸附法、冷凝法等，該類方法可實現有機廢物的回收，但回收的物質純度難以保證，再利用價值低，且不能從根本上處理揮發性有機物。分解法包括熱焚燒法，催化氧化法、生物過濾法等。其中熱焚燒法，催化氧化法處理效率高，分解較為徹底，但能耗大，催化劑容易積碳失活，不適合處理低濃度VOCs氣體。生物過濾工藝(主要設備為生物過濾塔)是處理低濃度VOCs較為實用的技術，因其成本低，操作簡單，技術清潔等優點而受到廣泛關注。

目前國家尚未對生物過濾塔的性能、構造制定相應的技術規范及標準，但在該技術領域對生物過濾塔采用主體構造基本相同的結構布局，其結構主要包括進氣口、布氣系統、填料區、噴淋區、出氣口等。處理工藝為：廢氣由底部進氣口、布氣系統(布氣系統多為均勻開孔的支撐板，既可以承載填料，又能起到均勻布氣的效果)進入填料層，與填料層上的生物膜和噴淋的營養液經過氣-液傳輸、液-膜傳輸相接觸，利用填料上馴化后的單一或者混合微生物的新陳代謝，以污染物為碳源和氮源，將各種有機化合物和某些無機物進行生物降解，最終分解成二氧化碳和水，從而有效去除工業廢氣中的VOCs。生物過濾塔填料多為惰性物質構成，其頂部設有噴淋裝置用以控制填料層的濕度，同時還能通過向噴淋液中加入營養鹽物質創造適宜微生物生長繁殖的環境。

生物過濾塔在運行過程中，要求表面氣流速度為10-100m³/m²·h，停留時間為15-60s，填料高度為0.5-1.0m，壓降500-1000Pa，相對含濕量為30-60％，pH值為7-8(張自杰.《注冊環保工程師第一手冊》.化學工業出版社)。其中停留時間是生物塔凈化有機廢氣過程中的重要參數之一。在進氣濃度一定的情況下，停留時間越長，微生物越能與有機廢氣充分接觸，從而能能夠使更多的有機物通過吸附、擴散作用進入到生物膜內部，因此凈化效果也就越好。反之，停留時間變短，微生物沒有足夠的時間充分降解有機物，導致廢氣的凈化效率降低，同時有害物質積累增多，又進一步對微生物產生了負面影響。填料層壓降是另一個影響生物過濾塔運行的重要性能指標，該性能指標采用沿氣流方向填料層所損失的壓力來表征，一般系統壓降要控制在500-1000Pa，通常由壓力表測定。壓降會直接影響過濾塔的運行能耗，填料層壓降隨運行時間延長會逐步升高，一般在運行60-100天時，壓降會呈升高趨勢，壓降可升高200％-800％，污染物去除率下降40-50％，同時由于壓降增大，會增加系統運行的動力能耗，若不及時控制，會使過濾塔無法繼續運行。

根據文獻報道(黃樹杰，《生物滴濾塔處理含H₂S與NH₃惡臭氣體的試驗研究》，碩士論文，廣東工業大學2006)，當生物過濾塔的凈化效率連續1周保持穩定在70％時，則表明系統掛膜馴化成功。生物膜表面的微生物與廢氣接觸充分，吸收營養比較容易，而膜內部靠近填料表面的微生物不能從外部得到可作為細胞碳源和其它營養物的營養物，而進入內源呼吸階段，喪失了附著與填料表面生長的能力，呈老化狀態而脫落。

針對VOCS的治理需求，國家和行業相繼頒布了排放標準。《大氣污染物綜合排放標準》(DB16297-1996)中對笨、甲苯、二甲苯等物質作出明確排放限值。《合成革和人造革污染物排放標準》(GB21902-2008)中對VOCs的排放根據工藝不同，分別限值150mg/m³或200mg/m³。河北省發布的地方標準《工業企業揮發性有機物排放控制標準》(DB13-2322-2016)規定，醫藥制造工業廢氣最高允許排放濃度為60mg/m³，最低去除率90％，而交通運輸、表面涂裝等行業工業廢氣最高允許排放濃度為60mg/m³，最低去除率為70％。標準中對各行業的排放標準及去除效率做出了明確說明。同時標準中對各VOCs的收集方法、濃度檢測方法做出了規定。