[發明專利]一種處理有機廢氣的裝置及處理有機廢氣的方法

在審

• 申請號: 202011383010.X
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112354355A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王麗萍;周敏;朱寧;劉燕澤華;趙雅琴;黃少萌;李丹
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/78;B01D53/44;B01D53/72
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

本發明是一種處理有機廢氣的裝置及處理有機廢氣的方法，基于化學氧化預處理與生化反應器相結合，利用類芬頓反應和生物降解聯合工藝來凈化廢氣中的有機污染物。本發明提供一種處理有機廢氣的裝置，包括有機玻璃柱、改性填料、H₂O₂注入裝置、進氣口、排氣口、噴淋器、測壓孔、測溫儀、化學氧化區和生物降解區。所述化學氧化區和生物降解區之間用法蘭連接，改性填料由Fe₃O₄負載聚氨酯海綿制成。本發明解決了傳統生物滴濾器運行周期長和處理難降解有機污染物降解率不高等問題，同時還能夠避免其運行期間床內生物量積累過多而導致壓降增加的問題。

技術領域

本發明涉及廢氣凈化領域，尤其是處理有機廢氣的裝置及處理有機廢氣的方法。

背景技術

隨著我國經濟的發展，工業生產所排放出來的揮發性有機化合物（VOCs）（如甲苯、氯苯、苯乙烯等）已經造成嚴重的大氣污染，VOCs是導致城市灰霾、臭氧污染和光化學煙霧等大氣復合污染的重要前驅體，進而引發了公眾對空氣質量、健康問題和高效的VOCs控制技術的關注。

在眾多VOCs控制技術中，相比于常用的物理化學技術，生物技術具有運行成本低、無二次污染、設備簡單、抗沖擊能力強等優點，目前生物法已被廣泛用于多個不同行業的VOCs處理。

其中，生物滴濾器（BTF）是一種處理低濃度揮發性有機物的有效手段，它通過生長在填料表面的生物膜內的微生物捕獲并降解污染物來實現污染物的治理。與其他生物過濾系統（如生物濾池）相比，生物滴濾器具有成本低、操作簡便、更易控制環境條件(養分、pH)等優點，它克服了傳統生物過濾器運行過程中出現的氣體短流、營養液分布不均等問題，能一定程度上減輕反應器內生物膜的過度蓄積或堵塞。

盡管生物滴濾器在處理VOCs方面有較大的應用前景，但BTF也有一些局限性，如BTF對VOCs的去除性能受VOCs本身分子復雜程度的影響較大，微生物在降解高分子有機化合物時的速率很低。BTF中，污染物從氣相轉移到液相當中，隨后被微生物降解，但是微生物要先將高分子有機化合物轉化為中間產物和一些低分子有機化合物，然后才能繼續礦化。這會限制微生物營養源的供給，最終會導致微生物對高分子有機化合物的低利用率和低降解率。BTF的另一個局限性是在運行期間床內生物量積累過多，導致壓降增加，從而阻礙了BTF的性能。此外，生物膜厚度的增加可能會導致生物膜中缺氧區的形成，從而對生物降解產生不利影響。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種新型化學氧化生物滴濾器處理有機廢氣方法。有機廢氣被加入的H₂O₂與改性填料中的Fe²⁺和Fe³⁺發生類芬頓反應生成的·OH降解為小分子污染物，最終再由生物降解區的微生物礦化為CO₂和H₂O。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種處理有機廢氣的裝置，所述裝置包括裝置主體、噴淋裝置、化學氧化區和生物降解區，所述裝置主體上端設有進氣口，下端設有出氣口，所述噴淋裝置安裝在所述主體頂部，通過循環管路連接來輸送營養液，循環管路上設有H₂O₂注入裝置，所述的化學氧化區和生物降解區內裝載有填料，化學氧化區的填料上負載有Fe₃O₄，生物滴濾器內的填料上都掛有生物膜，生物膜上生長有分解有機物的微生物。

進一步的，上端和下端都設有測壓孔和測溫儀。

進一步的，所述裝置主體分別由圓柱組裝而成，化學氧化區和生物降解區之間通過法蘭連接。

進一步的，所述液循環管路底端設有蠕動泵和止回閥。

進一步的，所述填料是聚氨酯海綿。