一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器制造技术

一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器，其特征在于，包括：反应器外筒；设置于该反应器外筒内部并与该反应器外筒同轴安装的导流筒，该导流筒用于容纳吸收液；与该导流筒流体连通的气体进口、气体出口和液体取样口；包覆所述反应器外筒的加热层；以及设置于所述反应器外筒底部的排泥口。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器，包括：反应器外筒；设置于该反应器外筒内部并与该反应器外筒同轴安装的导流筒，该导流筒用于容纳吸收液；与该导流筒流体连通的气体进口、气体出口和液体取样口；包覆所述反应器外筒的加热层；以及设置于所述反应器外筒底部的排泥口。本技术提供了一种稳定性好、操作方便、可重复利用的处理有机废气的双液相气升式生物反应器，本技术利用挥发性有机废气的亲脂性，通过添加有机溶剂提高液相吸收有机污染物的效果，进而提高生物反应装置的去除负荷和去除效率，同时还可以保持去除效率不变的情况下缩短气液接触时间；本反应器稳定性好，进气浓度的波动对本反应器影响较小。【专利说明】一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器
本技术涉及一种应用于有机废气的生物处理装置，具体涉及气-液-液-固多相体系的反应器，尤其涉及一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器。
技术介绍
挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是石油化工、涂料装饰、印刷工业、电子制造、表面防腐、制鞋、交通运输以及各种化工生产过程产生废气中的主要污染物。挥发性有机化合物是指在常温下饱和蒸汽压约大于70Pa，常压下沸点低于260°C的碳氢化合物及其衍生物，包括烃类、芳烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、胺类、有机酸等。VOCs进入环境不仅会造成资源的极大浪费，而且严重污染环境，危害人类以及其他生物的健康和生存。如何使精细化工行业持续发展而不给环境带来危害，已成为国内外关注的焦点。在工业生产的许多工艺过程中，会排出大量含有挥发性有机化合物的有机废气，对人类的健康和自然环境带来了严重的危害。生物法是有机废气处理中应用比较广的处理技术，它具有处理效果好、投资及运行费用低、反应条件温和、无二次污染、易于管理操作等优点，尤其在处理大流量、低浓度的有机废气时更显其经济性和优越性，并且得到一定程度的工业应用。生物净化法处理有机废气的原理是:利用驯化后的单一或混合微生物在新陈代谢过程中以污染物作为碳源和氮源，将各种有机化合物和某些无机物进行生物降解，最终分解成水和二氧化碳，从而去除有机废气中的有机污染物。处理过程一般分为三步:(I)污染物由气相到液相的传质过程；(2)通过扩散和对流，污染物从液膜表面扩散到生物膜中；(3)微生物将污染物转化为生物物质、新陈代谢副产物以及二氧化碳和水。目前应用较多的生物反应器主要包括生物洗涤器、生物滤床、生物滴滤塔等结构。由于大部分有机废气中的有机化合物是亲脂性而非亲水性，在水中的溶解度较低，而生物法处理有机废气过程中往往要求生长微生物的环境中有一定的湿度，所以在一般的处理有机废气的生物反应器中，有机污染物的传质阻力较大，这使得生物法在处理难溶性有机废气的过程中受到一定的限制，因此需要开发出新的生物反应器，提高难溶性有机化合物的生物净化效果。
技术实现思路
本技术提供了一种稳定性好、操作方便、可重复利用的处理有机废气的双液相气升式生物反应器。一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器，包括:反应器外筒；设置于该反应器外筒内部并与该反应器外筒同轴安装的导流筒，该导流筒用于容纳吸收液；与该导流筒流体连通的气体进口、气体出口和液体取样口 ；包覆所述反应器外筒的加热层；以及设置于所述反应器外筒底部的排泥口。所述的有机废气指气态疏水性有机化合物，其为25°C下在100g水中的溶解度为0.1g以下的气体。所述的导流筒正下方设置有用于分配进口气体的气体分布器。所述的气体分布器孔径为0.1~2mm,小孔数量为50~1000。所述的加热层通过恒温循环水或电加热装置加热。以确保反应器内部的温度为污泥微生物活动的最佳温度。所述恒温循环水的温度控制在28-32°C之间，尤以30°C时为最佳。所述的导流筒和反应器外筒的直径比为0.5~0.85:1。述的导流筒和反应器外筒的直径比尤以0.6~0.7:1为佳。所述的反应器外筒为圆柱体，所述的反应器外筒高径比为6~12:1。更进一步，所述的反应器外筒高径比为8~10:1。所述的反应器底部有一定弧度的倒角，便于污泥的收集和防止出现反应器死区。所述吸收液指菌 液和有机溶剂的混合物，所述菌液由营养液和接入营养液的菌株组成。所述的菌株为无法利用有机溶剂作为碳源的好氧微生物菌株，且有机溶剂对其无生物毒性，所述菌株为Pandoraea属菌株。所述的营养液的制备方法为:将A液IOmL和B液20mL混合后定容至1L，其中A液为IL液相中含有200g(NH4) 2S04, IOg MgCl2.6H20, IgEDTA，0.2g ZnSO4.7Η20，0.Ig CaCl2.2Η20，0.5g FeSO4.7Η20，0.02g Na2MoO4.2Η20，0.02gCuSO4.5Η20，0.04g CoCl2.6H20 和 0.1g MnCl2.2H20 的混合物；B 液为 IL 液相中含有 155gK2HPO4 和 85g NaH2PO4.2H20 的混合物。所述有机溶剂为密度小于水且粘度在5~200mPa -s^1之间的硅油，硅油的粘度尤其为IOmPa.s'所述有机溶剂具有无明显的气味，蒸汽压较低，不易挥发，不会对环境造成二次污染等特点且具有无生物降解性和生物毒性。所述有机溶剂和菌液形成了双液相。所述的双液相指互不相溶的有机相和无机相。反应器从下到上依次为，下部排泥管用于排放反应器运行过程中产生的多余的活性污泥，气体入口与气体分布器相连，气体分布器中设有多个孔径0.1~2_的出气小孔，从小孔中出来的小气泡均匀分布于导流筒内，气泡上升带动导流筒内的液体上流，则反应器外筒和导流筒之间的液体形成下流液，从下部进入到导流筒内，实现气升式反应器内液相循环。在反应器中间设有液体取样口，用于分析反应器内液相成分和理化性质，反应器顶部侧面为气体出口，经双液相气升式生物反应器处理后的有机废气尾气经此口排出。反应器外筒的外壁有加热层，确保反应器内部的温度为污泥微生物生活的最佳温度。本技术的有益效果是:1)利用有机废气易溶于有机溶剂的特点，可以将废气中的挥发性有机化合物快速的传质扩散到液相中。2)气升式反应器的鼓泡效果可以使互不相溶的有机溶剂和无机水相充分混合均匀，形成乳状液。3)有机溶剂对有机废气的大吸收量的特点可以保证在有机废气的进气浓度突然增大时起到缓冲作用，确保含微生物的水相中有机废气的浓度不至于快速增加而影响微生物的生存，即本反应器的抗冲击负荷性能强。【专利附图】【附图说明】图1是本技术处理有机废气的双液相气升式生物反应器的结构示意图。其中:1、加热层；2、反应器外筒；3、导流筒；4、气体分布器；5、有机废气入口 ；6、无机液相层；7、有机相层；8、排泥管；9、液相取样口 ； 10、尾气出口。【具体实施方式】如图1所示，一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器，它包括加热层1、反应器外筒2、设置于反应器外筒2内部并与外筒2同轴安装的导流筒3、导流筒3下方的气体分布器4、与气体分布器4相连的有机废气入口 5 (即气体进口)、设置于气体分布器4上方的无机液相层6、位于无机液相层6上方的有机相层7、设置在外筒2底部的排泥管8、液相取样口 9、尾气出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理有机废气的双液相气升式生物反应器，其特征在于，包括：反应器外筒；设置于该反应器外筒内部并与该反应器外筒同轴安装的导流筒，该导流筒用于容纳吸收液；与该导流筒流体连通的气体进口、气体出口和液体取样口；包覆所述反应器外筒的加热层；以及设置于所述反应器外筒底部的排泥口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，徐百龙，王向前，王俏丽，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：