一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统及其处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统及其处理方法，包括工业废气模拟发生装置、光电催化发生器和生物滴滤器（塔体和营养液池）。工业废气模拟发生装置由风机鼓吹工业废气，经缓冲罐和混合罐输送到光电催化发生器中，经等离子体反应器产生高活性催化物质后，协同紫外光激活光催化剂，催化降解工业废气中的污染物。生物滴滤器由罐体（填料）和循环储液槽组成，供微生物附着生长的场所。循环储液槽在生物滴滤器罐体下方，储存微生物生长的营养液。该组合工艺在生物处理装置前设置光电催化发生器，为了减少高浓度工业废气对微生物的直接毒害作用，避免生物滴滤器在运行中出现的运行时间长，效率低，甚至运行瘫痪问题的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统及其处理方法
本专利技术属于环保领域，具体涉及一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统及其处理方法。
技术介绍
近年来，随着工业社会的快速发展，挥发性有机物（VOCs）的污染日益严重，VOCs的治理工作受到了社会、企业和科研工作者的广泛关注。工业废气组分复杂，浓度高，生物法处理工业废气时，出现微生物对高浓度工业废气不耐受的情况，导致运行时间长，效率低，甚至出现运行瘫痪的问题。但是，生物法因其较低的运营成本、性能稳定、污染小等优点成为降解VOCs的主要方法，生物滴滤器因其在降解有机废气方面具有高活性、高稳定性的性能而得到广泛应用。生物滴滤器中诸多因素不同程度影响着VOCs的去除效率，如进气浓度、空床停留时间、进气负荷、营养液、填料层高度等，在实际的应用中，往往在启动阶段存在生物膜受到高浓度有机废气毒害产生“中毒”现象、运行周期长的缺点。因此，需要根据实际出发，注重主要影响因素，兼顾次要影响因素，选择较为合适的实验条件，以达到最高效率地降解VOCs。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统及其处理方法，通过结合高效光催化剂，通过等离子体放电产生高能活性物质协同紫外灯激活光催化剂，进行预处理工业废气，降低工业废气的浓度，减少工业废气的组分，进一步在生物滴滤器中降解预处理后的废气，从而加快工业废气处理运行时间，高效降解工业废气为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统，包括通过管道连接的工业废气模拟发生装置、光电催化发生器和至少1组生物滴滤器BTF；所述工业废气模拟发生装置包括由管道连通的第一空气泵、吹脱塔、缓冲罐、混合罐，第一空气泵与吹脱塔之间的管道上设有第一流量计，所述吹脱塔的上端设有带开关阀的加液管，所述缓冲罐和混合罐的上端均设有开关阀，所述缓冲罐下方的一侧通过带开关阀的废水排出管，另一侧通过管道连接第二流量计和第二空气泵，所述光电催化发生器包括外壳，外壳内沿竖直方向依次设有第一板式催化剂、等离子体反应器、第二板式催化剂和紫外灯，第一板式催化剂与第二板式催化剂通过将催化剂涂覆在金属网板上干燥所得；所述生物滴滤器由填料柱和循环储液槽通过带有开关阀的管道按照上、下结构组成一体；所述填料柱上端设有带开关阀的气体排出管，内部设有填料，下端通过管道依次与第三流量计、开关阀和光电催化发生器连通，连通位置靠近光电催化发生器中紫外灯的下端，填料柱与第三流量计之间的管道上设有进气采样口，所述循环储液槽的上端设有加液口，靠近槽底的一侧设有带开关阀的外排管，另一侧通过管道与微型水泵、第四流量计连通后穿过填料柱后安装喷头；所述喷头与气体排出管之间的侧壁上设有出气采样管。作为改进的是，所述降解工业废气处理系统包括3组生物滴滤器，通过管道与光电催化发生器串联在一起，分别为一级生物滴滤器、二级生物滴滤器和三级生物滴滤器。作为改进的是，所述催化剂为Bi2WO6。作为改进的是，其特征在于，所述填料柱内设有2块填料，每块填料下设有多孔承载板所述填料为聚氨酯棉和空心球按照体积比1:1混合的组合填料，所用到的多孔承载板既保护填料避免脱落，也保证气体和营养液轻易通过。作为改进的是，所述排气口与周围建筑物的高度差不低于15米。上述一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统的处理方法，其，包括以下步骤：步骤如下：工业废气由吹脱塔先进入缓冲罐，通过缓冲罐的开关阀，保证气体流量和进气负荷的均匀稳定，同时具有一定的气液分离作用，缓冲罐出来的废水经过废水排出管排出，通入工厂的污水处处理，气体进一步通入混合罐，混合罐排出的废气即待处理废气；开启光电催化发生器对待处理废气进行预处理，通过等离子体发生器激发改变催化剂的还原性能，提高催化剂的分散性、比表面积、吸附脱附性能，在紫外灯光的照射下，进一步激活催化剂的活性，将大部分污染物质分解为二氧化碳、水、氮气等小分子水溶性物质，光电催化发生器预处理后的废气即预处理废气；开启生物滴滤器，通入预处理废气至填料柱，进一步提供微生物生长所需的碳能，营养液经微型水泵喷淋到填料上维持微生物生长所需的营养和水分，塔底收集的营养液可存储至循环储液槽，循环使用，在代谢过程中进一步处理废气，处理后的气体经排气口高空排放。作为改进的是，所述循环储液槽内盛的营养液为所述循环储液槽内盛的营养液为MgSO40.03mg/L，CoCl2·6H2O0.42mg/L，AlCl3·6H2O0.05mg/L，MgSO40.067g/L，MnSO4·H2O0.13mg/L，Na2MoO4·2H2O0.15mg/L，K2HPO40.14g/L，KH2PO40.04g/L，(NH4)2SO40.01g/L，葡萄糖0.08mg/L，pH7.0-8.0。作为改进的是，所述微生物为接种在填料上的芽孢杆菌。有益效果：与现有技术相比，本专利技术一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统及其处理方法具有如下优势：1)去除效率高：组合工艺能高效去除无机污染物、有机污染物、挥发性有机污染物等物质，去除率可达100%；2)负荷高：光电催化预处理废气，削弱了生物滴滤器的进气负荷；3）该组合工艺在生物处理装置前设置光电催化发生器，目的在于减少高浓度工业废气对微生物的直接毒害作用，避免生物滴滤器在运行中出现的运行时间长，效率低，甚至运行瘫痪问题的发生。附图说明图1为本专利技术一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统的结构示意图；图2为本专利技术一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统的工艺流程图；图3为本专利技术处理含甲苯废气的效果图。其中，1、第一空气泵，2、第一流量计，3、吹脱塔，4、缓冲罐，5、混合罐，6、光电催化发生器，6-1、外壳，6-2、第一板式催化剂，6-3、等离子体反应器，6-4、第二板式催化剂，6-5、紫外灯，7、生物滴滤器，7-1、填料柱，7-1-1、气体排出管，7-1-2、出气采样管，7-1-3、进气采样口，7-1-4、喷头，7-2、循环储液槽，7-2-1、加液口，7-2-2、外排管，8、加液管，9、第二流量计，10、第二空气泵，11、第三流量计，12、微型水泵，13、第四流量计，14、多孔承载板，15、废水排出管，为气体流向，为液体流向。具体实施方式如图1所示，一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统包括通过管道连接的工业废气模拟发生装置、光电催化发生器6和至少1组生物滴滤器BTF7；所述工业废气模拟发生装置包括由管道连通的第一空气泵1、吹脱塔3、缓冲罐4、混合罐5，第一空气泵1与吹脱塔3之间的管道上设有第一流量计2，所述吹脱塔3的上端设有带开关阀的加液管8，所述缓冲罐4和混合罐5的上端均设有开关阀，所述缓冲罐4下方的一侧通过带开关阀的废水排出管15，另一侧通过管道连接第二流量计9和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统，其特征在于，包括通过管道连接的工业废气模拟发生装置、光电催化发生器（6）和至少1组生物滴滤器BTF（7）；所述工业废气模拟发生装置包括由管道连通的第一空气泵（1）、吹脱塔（3）、缓冲罐（4）、混合罐（5），第一空气泵（1）与吹脱塔（3）之间的管道上设有第一流量计（2），所述吹脱塔（3）的上端设有带开关阀的加液管（8），所述缓冲罐（4）和混合罐（5）的上端均设有开关阀，所述缓冲罐（4）下方的一侧通过带开关阀的废水排出管（15），另一侧通过管道连接第二流量计（9）和第二空气泵（10），所述光电催化发生器（6）包括外壳（6-1），外壳（6-1）内沿竖直方向依次设有第一板式催化剂（6-2）、等离子体反应器（6-3）、第二板式催化剂（6-4）和紫外灯（6-5），第一板式催化剂（6-2）与第二板式催化剂（6-4）通过将催化剂涂覆在金属网板上干燥所得；所述生物滴滤器（7）由填料柱（7-1）和循环储液槽（7-2）通过带有开关阀的管道按照上、下结构组成一体；所述填料柱上端设有带开关阀的气体排出管（7-1-1），内部设有填料，下端通过管道依次与第三流量计（11）、开关阀和光电催化发生器（6）连通，连通位置靠近光电催化发生器中紫外灯（6-5）的下端，填料柱（7-1）与第三流量计（11）之间的管道上设有进气采样口（7-1-3），所述循环储液槽（7-2）的上端设有加液口（7-2-1），靠近槽底的一侧设有带开关阀的外排管（7-2-2），另一侧通过管道与微型水泵（12）、第四流量计（13）连通后穿过填料柱（7-1）后安装喷头（7-1-4）；所述喷头（7-1-4）与气体排出管（7-1-1）之间的侧壁上设有出气采样管（7-1-2）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统，其特征在于，包括通过管道连接的工业废气模拟发生装置、光电催化发生器（6）和至少1组生物滴滤器BTF（7）；所述工业废气模拟发生装置包括由管道连通的第一空气泵（1）、吹脱塔（3）、缓冲罐（4）、混合罐（5），第一空气泵（1）与吹脱塔（3）之间的管道上设有第一流量计（2），所述吹脱塔（3）的上端设有带开关阀的加液管（8），所述缓冲罐（4）和混合罐（5）的上端均设有开关阀，所述缓冲罐（4）下方的一侧通过带开关阀的废水排出管（15），另一侧通过管道连接第二流量计（9）和第二空气泵（10），所述光电催化发生器（6）包括外壳（6-1），外壳（6-1）内沿竖直方向依次设有第一板式催化剂（6-2）、等离子体反应器（6-3）、第二板式催化剂（6-4）和紫外灯（6-5），第一板式催化剂（6-2）与第二板式催化剂（6-4）通过将催化剂涂覆在金属网板上干燥所得；所述生物滴滤器（7）由填料柱（7-1）和循环储液槽（7-2）通过带有开关阀的管道按照上、下结构组成一体；所述填料柱上端设有带开关阀的气体排出管（7-1-1），内部设有填料，下端通过管道依次与第三流量计（11）、开关阀和光电催化发生器（6）连通，连通位置靠近光电催化发生器中紫外灯（6-5）的下端，填料柱（7-1）与第三流量计（11）之间的管道上设有进气采样口（7-1-3），所述循环储液槽（7-2）的上端设有加液口（7-2-1），靠近槽底的一侧设有带开关阀的外排管（7-2-2），另一侧通过管道与微型水泵（12）、第四流量计（13）连通后穿过填料柱（7-1）后安装喷头（7-1-4）；所述喷头（7-1-4）与气体排出管（7-1-1）之间的侧壁上设有出气采样管（7-1-2）。


2.根据权利要求1所述的一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统，其特征在于，所述降解工业废气处理系统包括3组生物滴滤器，通过管道与光电催化发生器串联在一起，分别为一级生物滴滤器、二级生物滴滤器和三级生物滴滤器。


3.根据权利要求1所述的一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气处理系统，其特征在于，所述催化剂为Bi2WO6。


4.根据权利要求1所述的一种光电催化组合生物滴滤器降解工业废气...

【专利技术属性】
技术研发人员：许琦，李悦，杨百忍，高佳，商青青，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32