一种用于降解VOCs的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于降解VOCs的系统，包括震荡式高压装置、过滤池、细菌‑真菌复合式反应池，所述震荡式高压装置与过滤池通过管道A连接，所述过滤池与细菌‑真菌复合式反应池通过管道B连接。采用本发明专利技术的用于降解VOCs的系统处理含VOCs废气时对VOCs的处理效果较好，降解效率可达99％以上。

A system for degrading VOCs

The invention discloses a system for degradation of VOCs, including the shock type high pressure device, filter, bacteria fungi composite reaction tank, the high-pressure shock device and a filter connected by pipeline A, the filter and the bacteria fungi composite reaction tank connected via pipeline B. The system used for degrading VOCs has better treatment effect on VOCs when containing VOCs waste gas, and the degradation efficiency can reach more than 99%.

【技术实现步骤摘要】
一种用于降解VOCs的系统
本专利技术属于VOCs治理
，特别涉及一种用于降解VOCs的系统。
技术介绍
挥发性有机物，英文名称为volatileorganiccompounds，简写为VOCs，在我国是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。最常见的VOCs有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯等。VOCs属于大气污染物，以空气为传播介质，通过呼吸系统和皮肤对人体产生毒害作用。目前治理VOCs的主要方法有物理法、化学法和生物法。其中，物理法是不改变VOCs的化学性质，只是用一种物质将其气味遮蔽和稀释，或将其从气相转移到液相或固相中，常用的治理方法有掩蔽法、稀释法和吸收法；化学法是通过化学反应改变VOCs的化学结构，使其转变为无刺激性或低刺激性物质，常用方法有燃烧法、催化氧化法和酸碱液洗涤法；物理法和化学法的缺点在于所用设备多且工艺复杂，二次污染后再生困难，后续处理过程复杂、能耗高等问题。生物法则是利用微生物的新陈代谢作用，将VOCs分解氧化为CO2、H2O等无机物达到净化目的。目前常用的生物处理工艺有生物过滤池和生物滴滤池。在生物法处理VOCs过程中，选择的微生物菌种是影响处理效果的关键因素之一。现有技术一般采用污水处理厂的活性污泥作为菌种，该菌种对含VOCs废气的处理效率较低，仍需进一步提高。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于降解VOCs的系统，以解决现有技术一般采用污水处理厂的活性污泥作为菌种，该菌种对含VOCs废气的处理效率较低的问题。为解决以上技术问题，本专利技术提供以下技术方案：一种用于降解VOCs的系统，包括震荡式高压装置、过滤池、细菌-真菌复合式反应池，所述震荡式高压装置与过滤池通过管道A连接，所述过滤池与细菌-真菌复合式反应池通过管道B连接，所述震荡式高压装置包括震荡式高压装置进气口、充镍氢电池，所述过滤池中含有活性炭、合成吸附剂、催化剂，所述细菌-真菌复合式反应池包括流动相室和流动相室出气口，所述相邻流动相室由隔板隔开并形成进口和出口，每个流动相室设置有温度探头传感器和pH电极，所述温度探头传感器控制流动相室内温度，每个流动相室的下半部分为流动液相的细菌池培养液和细菌，细菌可吸收亲水性的污染物，所述pH电极保证细菌池培养液的pH值；上半部分的隔板上粘附有真菌培养基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物质；流动液相中可连续添加包括pH缓冲剂、细菌培养液、促进剂，同时可以快速排出有毒抑制性的产物，保持较高的细菌活性。进一步地，所述活性炭、合成吸附剂、催化剂的质量比为18-35:2-4:1。进一步地，所述合成吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(a)采用X射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算Mg/(Mn+Si)比为0.05-0.09，Mn/(Mn+Si)比为0.187-0.213；(b)调节高炉渣Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比，于1g高炉渣中加入MgO和SiO2调节Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比分别至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物A；(c)向步骤b制得的混合物A中加入32-35mL去离子水，于微波功率为100-150W，温度为30-35℃，转速为200-300r/min下搅拌12-15min，制得混合物B；(d)将步骤c制得的混合物B置于反应釜中，于400-500℃下反应4-6h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得合成吸附剂。进一步地，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将粒径大小为0.03-0.2cm的沸石放在去离子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加热煮沸0.4-0.8h，再用去离子水洗涤，直至pH为6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷却备用；(2)将18-30mL四溴化锡溶液以1滴/s的速度滴加到3-3.5倍无水乙醇中，在滴加过程中以转速为300-500r/min搅拌，配制成A液；取质量浓度为0.2％-0.6％的钯盐溶液2-4mL，以1-2滴/s的速度滴加到5-12mL无水乙醇中配制成B液，溶液pH值调节为1.2-2.4；在转速为350-450r/min，温度为42-46℃条件下，以1滴/2-4秒的速度将B液缓慢滴加到A液中，控制温度为42-46℃，在避光下以转速200-300r/min继续搅拌6-8h，于空气中静置，直至溶液粘度为4.2-5.8mPa·s，制得溶胶；(3)将步骤2中制得的溶胶装入喷枪中，在4-10Kg/cm2压缩空气的带动下，以2-4mm/s的移动速度均匀地喷射在沸石的表面，喷枪与沸石之间的距离为18-22cm；然后置静置于温度为38-42℃下3-5h，使其形成一层均匀的凝胶薄膜；移入烘箱中于55-62℃干燥1.2-1.8h，冷却至室温后，于马福炉中，在温度为520-550℃焙烧2-2.5h，制得催化剂。进一步地，所述流动相室的个数为4。进一步地，所述细菌池培养液以重量份为单位，包括以下原料：葡萄糖24-36份、蛋白胨20-28份、硫酸钙2-4份、磷酸二氢钾3-6份、磷酸氢钠1-3份、硫酸镁2-3份、氯化铁1-2份、氯化铵0.5-2份、硫酸钾2-5份、硫酸锌1-3份。进一步地，所述细菌以重量份为单位，包括以下组分：八叠球菌32-56份、螺旋菌15-34份、侧孢短芽孢杆菌20-35份、鲁氏不动杆菌23-62份、产吲哚金黄杆菌36-68份。进一步地，所述真菌培养基以重量份为单位，包括以下原料：绿豆芽120-160份、琼脂300-400份、葡萄糖8-12份、蛋白胨12-15份、磷酸氢二钾3-6份、氯化钠3-5份、七水合硫酸镁2-3份、七水合硫酸亚铁1-3份、水500-600份；进一步地，所述真菌培养基的制备方法如下：洗净绿豆芽，加水煮沸28-32min；用纱布过滤，滤液中加入琼脂，加热溶解后放入葡萄糖、蛋白胨、磷酸氢二钾、氯化钠、七水合硫酸镁、七水合硫酸亚铁，搅拌溶解，调pH值为7.3-7.5，冷却、分装、灭菌，制得真菌培养基。进一步地，所述真菌以重量份为单位，包括以下组分：印度毛霉菌38-62份、皮诺卡氏菌20-42份、枝孢菌12-16份、拟青霉菌8-12份、粘帚霉菌4-9份。本专利技术具有下述效果：采用本专利技术的用于降解VOCs的系统处理含VOCs废气时对VOCs的处理效果较好，降解效率可达99％以上；过滤池中同时含有活性炭、合成吸附剂、催化剂时，三者之间产生了协同作用，有利促进降解VOCs；系统中流动相室的细菌同时包括八叠球菌、螺旋菌、侧孢短芽孢杆菌、鲁氏不动杆菌、产吲哚金黄杆菌时，五者之间产生了协同作用，有利促进降解VOCs；系统中流动相室的真菌同时包括印度毛霉菌、皮诺卡氏菌、枝孢菌、拟青霉菌、粘帚霉菌时，五者之间产生了协同作用，有利促进降解VOCs。【附图说明】图1是本专利技术的用于降解VOCs的系统结构示意图，图中，1为震荡式高压装置，11为震荡式高压装置进气口，12为充镍氢电池，2为过滤池，3为细菌-真菌复合式反应池，31为流动相室，311为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于降解VOCs的系统，其特征在于，包括震荡式高压装置、过滤池、细菌‑真菌复合式反应池，所述震荡式高压装置与过滤池通过管道A连接，所述过滤池与细菌‑真菌复合式反应池通过管道B连接，所述震荡式高压装置包括震荡式高压装置进气口、充镍氢电池，所述过滤池中含有活性炭、合成吸附剂、催化剂，所述细菌‑真菌复合式反应池包括流动相室和流动相室出气口，所述相邻流动相室由隔板隔开并形成进口和出口，每个流动相室设置有温度探头传感器和pH电极，所述温度探头传感器控制流动相室内温度，每个流动相室的下半部分为流动液相的细菌池培养液和细菌，细菌可吸收亲水性的污染物，所述pH电极保证细菌池培养液的pH值；上半部分的隔板上粘附有真菌培养基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物质；流动液相中可连续添加包括pH缓冲剂、细菌培养液、促进剂，同时可以快速排出有毒抑制性的产物，保持较高的细菌活性。

【技术特征摘要】
1.一种用于降解VOCs的系统，其特征在于，包括震荡式高压装置、过滤池、细菌-真菌复合式反应池，所述震荡式高压装置与过滤池通过管道A连接，所述过滤池与细菌-真菌复合式反应池通过管道B连接，所述震荡式高压装置包括震荡式高压装置进气口、充镍氢电池，所述过滤池中含有活性炭、合成吸附剂、催化剂，所述细菌-真菌复合式反应池包括流动相室和流动相室出气口，所述相邻流动相室由隔板隔开并形成进口和出口，每个流动相室设置有温度探头传感器和pH电极，所述温度探头传感器控制流动相室内温度，每个流动相室的下半部分为流动液相的细菌池培养液和细菌，细菌可吸收亲水性的污染物，所述pH电极保证细菌池培养液的pH值；上半部分的隔板上粘附有真菌培养基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物质；流动液相中可连续添加包括pH缓冲剂、细菌培养液、促进剂，同时可以快速排出有毒抑制性的产物，保持较高的细菌活性。2.根据权利要求1所述的用于降解VOCs的系统，其特征在于：所述活性炭、合成吸附剂、催化剂的质量比为18-35:2-4:1。3.根据权利要求2所述的用于降解VOCs的系统，其特征在于：所述合成吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(a)采用X射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算Mg/(Mn+Si)比为0.05-0.09，Mn/(Mn+Si)比为0.187-0.213；(b)调节高炉渣Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比，于1g高炉渣中加入MgO和SiO2调节Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比分别至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物A；(c)向步骤b制得的混合物A中加入32-35mL去离子水，于微波功率为100-150W，温度为30-35℃，转速为200-300r/min下搅拌12-15min，制得混合物B；(d)将步骤c制得的混合物B置于反应釜中，于400-500℃下反应4-6h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得合成吸附剂。4.根据权利要求2所述的用于降解VOCs的系统，其特征在于：所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将粒径大小为0.03-0.2cm的沸石放在去离子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加热煮沸0.4-0.8h，再用去离子水洗涤，直至pH为6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷却备用；(2)将18-30mL四溴化锡溶液以1滴/s的速度滴加到3-3.5倍无水乙醇中，在滴加过程中以转速为300-500r/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛敬英，陈志明，莫招育，杨俊超，李宏姣，黄炯丽，张达标，
申请(专利权)人：广西壮族自治区环境保护科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45