一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置和方法，装置包括依次连接的微纳米气泡发生器和生物搅拌釜；微纳米气泡发生器的底部开设有气源入口；侧壁开设有水源入口；顶部开设有水源出口；生物搅拌釜内部沿中心轴方向从下至上依次间隔安装有第一搅拌器和第二搅拌器，并且生物搅拌釜的内部设置有环形气体分布器；经微纳米气泡发生器制备得到的微纳米气泡混合溶液通过水源出口流入生物搅拌釜内；生物搅拌釜的顶部分别开设有废气入口和净气出口。本发明专利技术将微纳米气泡与微生物耦合在同一个单元中，空气为气源，营养液为水源，制备的微纳米气泡混合溶液为后续的生物降解过程提供富氧环境，实现VOCs的高效降解。实现VOCs的高效降解。实现VOCs的高效降解。

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置和方法


[0001]本专利技术属于废气生物净化
，具体涉及一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置和方法。

技术介绍

[0002]挥发性有机污染物(Volatile Organic Compounds，VOCs)作为有机化合物主要分支，它是指在温度为25℃条件下、沸点在260℃以下的有机化合物。大多数VOCs具有毒性、恶臭味，不仅会对生态环境造成影响，也会对人体健康造成严重的破坏。VOCs不仅是污染大气的关键因素，而且也是臭氧和光化学烟雾的重要前体物。
[0003]目前对VOCs的处理方法大致可分为3类：物理法、生物法和高级氧化法。其中生物法作为末端控制技术，由于其反应条件温和、环境友好、安全性高、费用低，不受湿度影响的优势，广泛应用在废气处理中。但是生物技术处理对于水溶解性较低的氯苯废气，生物可利用性较低，处理效果也不理想。
[0004]微纳米气泡技术是一项新型的环境友好型技术，由于其独特的物理、化学及生物学特性，其水中停留时间长、界面电位高、传质效率高、可释放自由基、可提高生物活性等特点，被广泛应用于废气污染控制领域。但是微纳米气泡技术处理废气的经济成本较高，比如公开号为CN115400583A的专利申请公开了一种微纳米气泡催化氧化于吸附耦合处理VOCs的装置和方法，需要使用臭氧或者氧气作为气源，并且在运行过程中需要添加任意一种或者多种吸附剂，增加了运营成本。
[0005]因此，急需开发一种微纳米气泡耦合生物法高效去除氯苯气体的装置和方法。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置和方法。本专利技术将生物处理技术与微纳米气泡技术联合使用，具有较强的针对性和互补性，处理效果远优于单一的生物法，一方面提高污染物的去除率，实现污染物达标排放，另一方面可以节约成本，是未来治理VOCs的主要方向。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置，其特征在于，包括依次连接的微纳米气泡发生器和生物搅拌釜；
[0009]所述微纳米气泡发生器的底部开设有气源入口，所述气源入口与室内空气连通；侧壁开设有水源入口，所述水源入口与所述生物搅拌釜的侧壁连通；顶部开设有水源出口，所述水源出口通过管路与生物搅拌釜连通；
[0010]所述生物搅拌釜内部沿中心轴方向从下至上依次间隔安装有第一搅拌器和第二搅拌器，并且所述生物搅拌釜的内部设置有环形气体分布器，所述第一搅拌器和第二搅拌器被包覆在所述环形气体分布器的环形空间内；经所述微纳米气泡发生器制备得到的微纳米气泡混合溶液通过所述水源出口流入所述生物搅拌釜内；所述生物搅拌釜的顶部分别开
设有废气入口和净气出口，挥发性有机废气从所述废气入口进入并通过环形气体分布器进入生物搅拌釜底部，处理过后的净气从所述净气出口排出。
[0011]进一步的，所述第一搅拌器为直平叶圆盘涡轮搅拌器。
[0012]进一步的，所述第二搅拌器为折叶涡轮搅拌器。
[0013]进一步的，与所述水源出口连接的管路在生物搅拌釜上的设置位置为位于生物搅拌釜内的液面以下3cm位置，使得微纳米气泡混合溶液从底部接触废气，并在生物搅拌釜内充分融合。
[0014]一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的方法，其特征在于，包括步骤：
[0015]提供如权利要求1
‑
4任一项所述的一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs气体的装置，在装置的生物搅拌釜内投加入对应高效降解菌株；
[0016]开启微纳米气泡发生器，室内空气为气源，生物搅拌釜内营养液为水源，最终生成微纳米气泡混合溶液，通过水源出口流入所述生物搅拌釜内；
[0017]将VOCs气体经废气入口并通过环形气体分布器进入生物搅拌釜，极小的微纳米气泡所带的负电性会对带正电的VOCs气体进行吸附过程，并将其脱附于微生物表面，微生物接触废气后在生物体内开始进行生物降解过程，处理合格后的废气通过净气出口排出。
[0018]进一步的，所述微纳米气泡发生器中气液混合比为3.0％。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0020]1、本专利技术基于微纳米气泡具有比表面积大、能够增强气液之间的传质、提供丰富的溶解氧、对反应器中微生物的生长影响较为显著、Zeta电位高、吸附能力强、破裂产生强氧化性羟基自由基、能够氧化污染物、增强污染物的可生物降解性等特点。
[0021]2、本专利技术构建微纳米气泡耦合生物体系，在较为温和的条件下实现VOCs的高效脱除。
[0022]3、本专利技术将微纳米气泡与微生物耦合在同一个单元中，空气为气源，营养液为水源，制备的微纳米气泡混合溶液为后续的生物降解过程提供富氧环境，实现VOCs的高效降解。
[0023]4、相较于其他工艺，本专利技术具有操作简单、无二次污染、经济效益高等特点，对于VOCs的去除率高达92％以上。
附图说明
[0024]图1显示为本专利技术提供的的结构示意图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本专利技术。
[0028]参考图1，本专利技术的一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置，包括依次连接的微纳米气泡发生器11和生物搅拌釜12；
[0029]所述微纳米气泡发生器11的底部开设有气源入口112，所述气源入口112与室内空气连通；侧壁开设有水源入口111，所述水源入口111与所述生物搅拌釜12的侧壁连通；顶部开设有水源出口113，所述水源出口113通过管路与生物搅拌釜12连通；
[0030]所述生物搅拌釜12内部沿中心轴方向从下至上依次间隔安装有第一搅拌器13和第二搅拌器14，并且所述生物搅拌釜12的内部设置有环形气体分布器15，所述第一搅拌器13和第二搅拌器14被包覆在所述环形气体分布器15的环形空间内；经所述微纳米气泡发生器11制备得到的微纳米气泡混合溶液通过所述水源出口113流入所述生物搅拌釜12内；所述生物搅拌釜12的顶部分别开设有废气入口121和净气出口122，挥发性有机废气从所述废气入口121进入并通过环形气体分布器15进入生物搅拌釜12底部，处理过后的净气从所述净气出口122排出。
[0031]在一种实施例中，所述第一搅拌器14为直平叶圆盘涡轮搅拌器。
[0032]在一种实施例中，所述第二搅拌器15为折叶涡轮搅拌器。
[0033]在一种实施例中，与所述水源出口113连接的管路在生物搅拌釜12上的设置位置为位于生物搅拌釜12内的液面以下3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置，其特征在于，包括依次连接的微纳米气泡发生器和生物搅拌釜；所述微纳米气泡发生器的底部开设有气源入口，所述气源入口与室内空气连通；侧壁开设有水源入口，所述水源入口与所述生物搅拌釜的侧壁连通；顶部开设有水源出口，所述水源出口通过管路与生物搅拌釜连通；所述生物搅拌釜内部沿中心轴方向从下至上依次间隔安装有第一搅拌器和第二搅拌器，并且所述生物搅拌釜的内部设置有环形气体分布器，所述第一搅拌器和第二搅拌器被包覆在所述环形气体分布器的环形空间内；经所述微纳米气泡发生器制备得到的微纳米气泡混合溶液通过所述水源出口流入所述生物搅拌釜内；所述生物搅拌釜的顶部分别开设有废气入口和净气出口，挥发性有机废气从所述废气入口进入并通过环形气体分布器进入生物搅拌釜底部，处理过后的净气从所述净气出口排出。2.如权利要求1所述的一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置，其特征在于，所述第一搅拌器为直平叶圆盘涡轮搅拌器。3.如权利要求1或2所述的一种微纳米气泡耦合生物法高效去除VOCs的装置，其特征在于，所述第二搅拌器为折叶涡轮搅拌器...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东之，张中怀，张敏敏，陈建孟，成卓韦，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：