一种去除烟气中二噁英的方法及生物滴滤塔技术

本发明专利技术公开一种去除烟气中二噁英的方法及生物滴滤塔，(1)烟气通过涡旋风机打入滴滤塔，循环水从滴滤塔顶部往下喷淋；(2)烟气上升过程中首先与第一填料层碰撞，大部分挥发性有机物、氮氧化物、二氧化硫转移进入填料及水相，通过微生物作用进行去除；(3)烟气继续上升，与第二填料层碰撞，烟气中二噁英被第二填料层中的吸附剂吸附；第二填料层中设有至少一对水平设置的阳极电极和阴极电极，阴极电极和阳极电极外接恒流电源，阴极电极还原消耗氧气，营造第二填料层内阴极电极附近厌氧环境，同时刺激阴极微生物还原脱卤能力，去除第二填料层中的二噁英污染物。本发明专利技术针对分散式垃圾焚烧设备进行烟气处理，对于二噁英具有显著的去除效果。

Method for removing dioxins from flue gas and biological trickling filter

The invention discloses a method for removing dioxins from flue gas and a bio-trickling filter tower, (1) flue gas is injected into a trickling filter tower through a vortex blower, and circulating water is sprayed downwards from the top of the trickling filter tower, (2) the flue gas first collides with the first packing layer in the rising process, and most volatile organic compounds, nitrogen oxides and sulfur dioxide are transferred into the packing and so on. The water phase is removed by microbial action; (3) the flue gas continues to rise and collides with the second packing layer, and dioxins in the flue gas are adsorbed by adsorbents in the second packing layer; the second packing layer is provided with at least one pair of horizontal anode and cathode electrodes, and the cathode and anode electrodes are connected with a constant current power supply and the cathode electrode. Reduction consumes oxygen, creates an anaerobic environment near the cathode electrode in the second packing layer, stimulates the cathode microbial reduction dehalogenation ability, and removes dioxin pollutants in the second packing layer. The invention aims at the flue gas treatment of the dispersive garbage incineration equipment, and has remarkable removal effect for dioxins.

【技术实现步骤摘要】
一种去除烟气中二噁英的方法及生物滴滤塔
本专利技术属于烟气处理领域，特针对分散式农村生活垃圾焚烧设备所产生的烟气，具体涉及一种去除烟气中二噁英的方法及生物滴滤塔。
技术介绍
随着环保要求的提高，农村生活垃圾的处理已经成为重中之重，但是由于农村居住地分散，难以实现垃圾集中处理。因此分散式垃圾焚烧设备是农村垃圾处理现有最佳的选择，但是垃圾焚烧产生的烟气成为了该技术的主要瓶颈。二噁英是垃圾焚烧烟气中的主要污染物，二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物。二噁英具有剧毒性和强致癌性，可以严重干扰人体内分泌系统。此外二噁英具有非常优异的脂溶性，极易在人体内部特别是脂肪层累积。基于此，开发一种处理烟气中二噁英的技术已经迫不及待。目前大型垃圾焚烧企业基本采用二燃室900℃以上高温处理，该技术投入耗能大、技术要求高、并不适用于分散式农村生活垃圾。专利201611109756.5公开了一种二噁英脱除系统，该系统包括激冷塔、文丘里洗涤器和活性炭吸附塔共同脱除二噁英，该技术宣称对于二噁英具有极高的去除率，但是其系统仅对污染物进行了转移，并未彻底消除危害；专利201710440123.0公开了一种高温烟气中二噁英的脱除方法及装置，该专利仅通过紫外线对二噁英进行脱除，二噁英脱除效率不佳。
技术实现思路
本专利技术提供一种去除烟气中二噁英的方法及生物滴滤塔，针对分散式垃圾焚烧设备进行烟气处理，对于二噁英具有显著的去除效果。一种去除烟气中二噁英的方法，包括如下步骤：(1)烟气通过涡旋风机打入滴滤塔，循环水从滴滤塔顶部往下喷淋；(2)烟气上升过程中首先与第一填料层碰撞，其中的大部分挥发性有机物、氮氧化物、二氧化硫转移进入填料及水相，通过微生物作用进行去除；(3)烟气继续上升，与第二填料层碰撞，烟气中的二噁英被第二填料层中的吸附剂吸附；第二填料层中设有至少一对水平设置的阳极电极和阴极电极，阴极电极和阳极电极外接恒流电源，其中每对电极中阴极电极位于阳极电极下方，阴极电极还原消耗氧气，营造第二填料层内阴极电极附近厌氧环境，同时刺激阴极微生物还原脱卤能力，从而去除第二填料层中的二噁英污染物；(4)净化烟气由滴滤塔顶部排出。本专利技术的处理原理如下：烟气从下部进入滴滤塔，首先烟气里的挥发性有机物和氮氧化物等转移进入下层填料及水相，通过好氧微生物代谢作用去除，由于二噁英是一种难以溶解在水体中的污染物，因此大部分二噁英仍旧随着烟气上升，当烟气进入上层活性炭填料时，二噁英极易被活性碳吸附。二噁英降解的首要步骤就是脱卤，本专利技术将具有脱卤能力的Dehalococcoidessp.StrainCBDB1等多种菌种加入到活性炭填料中，利用这种微生物将二噁英脱卤。此外，本专利技术将电化学系统加入到滴滤塔中，通过阴极作用消耗空气中的氧气从而营造一个较为厌氧的环境，适合微生物还原脱卤，而后阴极电流同时对微生物具有刺激作用，强化微生物的ATP酶、抗氧化酶、脱氢酶的活性，从而加速微生物的脱卤速率。为保证烟气的停留时间充足，滴滤塔必须拥有足够的高度，作为优选，滴滤塔高度为烟气流量Q/(300～600m3/h)，高度过短会导致滴滤塔截面积过大但纵深不足，降低了烟气与填料的碰撞概率，也易产生较多的反应死区，高度过长会导致反应占据空间过大，造成空间浪费，也需加大涡旋风机的功率造成能源浪费。第一填料层中填料需要比表面积大、生物兼容性好的材料，优选聚氨酯、陶粒、有机纤维、火山熔、陶瓷中的一种或几种。从价格角度考虑进一步优选为火山熔。第二填料层中填料必须具备导电性，且对于二噁英要有优异的吸附能力。填料优选为活性碳。在第二填料层中配置了阳极电极和阴极电极，活性炭及其表面的生物膜组成电极间固态电阻，作为优选，每对电极中阴极电极和阳极电极的间距为0.3～0.5米；相邻电极对之间的间距为0.3～0.5米。，间距过短会导致吸附层不足，间距过长会增大电解系统的内阻能耗，造成过多能源浪费。所有电极均为平板状钛网电极，钛网孔隙为4目到20目，进一步优选为10目。作为优选，烟气在第一填料层中的停留时间为30～60秒，通过控制填料层高度调整停留时间，时间过长会导致填料层过大，造成空间浪费；时间过短会导致挥发性有机物、氮氧化物和二氧化硫吸附不充分。作为优选，烟气在第二填料层中的停留时间为20～40秒，时间过长会导致填料层过大，造成空间浪费；时间过短会导致二噁英吸附不充分。作为优选，第二填料层中电极的施加电压为3～5V；进一步优选为4V。作为优选，第二填料层中添加微生物Dehalococcoidessp.StrainCBDB1。等对二噁英具有降解功能的微生物，从而加速填料层2的启动过程。阴极生物电化学是一种高效脱卤技术，阴极在三个方面可以加速卤代烃脱卤过程，1)阴极本身还原作用可以大量消耗氧气，从而营造一个厌氧填料层环境；2)阴极还原对二噁英具有还原作用，直接电化学脱卤；3)阴极还原可以刺激脱卤微生物的富集增长。作为优选，施加在填料层两电极的电压为3～5V。本专利技术还提供一种去除烟气中二噁英的生物滴滤塔，包括塔体，塔体侧壁上设置烟气进口、顶部设置烟气出口，所述塔体内且位于烟气入口下方为循环水池、烟气入口上方向上依次设置第一填料层和第二填料层，第二填料层上方设置通过循环水泵连通循环水池的喷雾器，第二填料层内设有至少一对水平设置的阴极电极和阳极电极，阴极电极和阳极电极外接恒流电源。本专利技术方法中所用滴滤塔优选采用该生物滴滤塔。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术装置针对分散式垃圾焚烧设备进行烟气处理，对于二噁英具有显著的去除效果；(2)本专利技术占地面积小、无需任何人工维护、操作简单、耗能较低；(3)本专利技术产生的二次污染极少，不会产生任何二次污染物。附图说明图1是本专利技术装置结构示意图。1恒流电源2涡旋风机3循环水泵4第一填料层5阴极电极6第二填料层7阳极电极8喷雾器9塔体具体实施方式如图1所示，一种生物滴滤塔，包括塔体9，塔体侧壁上开设烟气入口，烟气入口连接涡旋风机2，烟气出口位于塔体顶部，塔体内且位于烟气入口下方为循环水池，塔体内且位于烟气入口上方由下至上依次设置第一填料层4和第二填料层6，第二填料层上方设置喷雾器8，喷雾器通过循环水泵3连通塔体内底部的循环水池。第一填料层的填料从聚氨酯、陶粒、有机纤维、火山熔、陶瓷中选择一种或多种的组合，第二填料层的填料选择活性炭。第二填料层中设置至少一对(本实施方式中设置一对)电极，电极包括阴极电极5和阳极电极7，阴极电极和阳极电极均水平设置，位于第二填料层横截面上，阴极电极位于阳极电极下方，阴极电极和阳极电极之间的间距为0.3～0.5米，阴极电极5和阳极电极7外接恒流电源1。通过该生物滴滤塔处理烟气的流程如下：1)烟气通过涡旋风机打入滴滤塔；2)烟气上升过程中首先与填料层1碰撞，其中的大部分挥发性有机物、氮氧化物、二氧化硫转移进入填料及水相，通过微生物作用进行去除；3)烟气继续上升，与填料层2碰撞，烟气中二噁英被填料层2中的吸附剂吸附；4)填料层2中的阴极电极还原消耗氧气，营造填料层2下部厌氧环境，同时可刺激阴极微生物还原脱卤能力，从而去除填料层2中的二噁英污染物。实施例1针对一台处理量为4m3/d的分散式垃圾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除烟气中二噁英的方法.，其特征在于，包括如下步骤：(1)烟气通过涡旋风机打入滴滤塔，循环水从滴滤塔顶部往下喷淋；(2)烟气上升过程中首先与第一填料层碰撞，烟气中的挥发性有机物、氮氧化物、二氧化硫转移进入填料及水相，通过微生物作用进行去除；(3)烟气继续上升，与第二填料层碰撞，烟气中的二噁英被第二填料层中的吸附剂吸附；第二填料层中设有至少一对水平设置的阳极电极和阴极电极，阴极电极和阳极电极外接恒流电源，其中每对电极中阴极电极位于阳极电极下方，阴极电极还原消耗氧气，营造第二填料层内阴极电极附近厌氧环境，同时刺激阴极微生物还原脱卤能力，从而去除第二填料层中的二噁英污染物；(4)净化烟气由滴滤塔顶部排出。

【技术特征摘要】
1.一种去除烟气中二噁英的方法.，其特征在于，包括如下步骤：(1)烟气通过涡旋风机打入滴滤塔，循环水从滴滤塔顶部往下喷淋；(2)烟气上升过程中首先与第一填料层碰撞，烟气中的挥发性有机物、氮氧化物、二氧化硫转移进入填料及水相，通过微生物作用进行去除；(3)烟气继续上升，与第二填料层碰撞，烟气中的二噁英被第二填料层中的吸附剂吸附；第二填料层中设有至少一对水平设置的阳极电极和阴极电极，阴极电极和阳极电极外接恒流电源，其中每对电极中阴极电极位于阳极电极下方，阴极电极还原消耗氧气，营造第二填料层内阴极电极附近厌氧环境，同时刺激阴极微生物还原脱卤能力，从而去除第二填料层中的二噁英污染物；(4)净化烟气由滴滤塔顶部排出。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述滴滤塔的高度为烟气流量Q/(300～600)。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一填料层所用填料为聚氨酯、陶粒、有机纤维、火山熔、陶瓷中的一种或几种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯华军，梁禹翔，余晓琴，沈东升，陈锦奎，
申请(专利权)人：浙江利欧环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33