CN110327740A - 一种气升式两相分配膜生物反应器 - Google Patents

Abstract

一种气升式两相分配膜生物反应器，属于工业有机废气净化技术领域，反应器包括壳体、气体管道、非水相介质、水相区、喷气管、生物膜、微生物反应区、尾气区、排气筒。反应器利用两相分配技术实现有害气体的代谢处理，生成的无害气体再经过生物膜的过滤排出。本发明专利结合两相分配生物技术与膜生物技术，通过添加非水相介质加快气相的转移过程，解决膜生物技术流量低、阻力大、对水溶性差等缺点，可适用的有机废气浓度范围较常规催化燃烧技术更为广泛。

Description

一种气升式两相分配膜生物反应器

技术领域

本发明属于工业有机废气净化技术领域，涉及一种生物反应器，具体的说是涉及一种气升式两相分配膜生物反应器。

背景技术

目前，有机废气净化处理的方法多种多样，除了常用如吸附法、吸收法、催化燃烧法、热力燃烧法之外，还有生物试剂喷淋法。但都存在着一定程度的不足：吸附法中不同氧化剂改性的吸附剂对有机废气的吸附量不同，而且吸附剂价格较贵；直接燃烧法和催化燃烧法投资与运行费用较高，而且不适用于较常见的低浓度高流量的有机废气的处理；吸收法难以处理化学性质稳定且难溶于水的有机废气；生物法处理有机废气只适于组成相对较简单的有机废气，对组成复杂的工业有机废气处理起来比较困难；光氧催化处理技术对光照条件要求非常高，技术的推广存在着很大的限制。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺点和不足，提出一种气升式两相分配膜生物反应器，该装置调整方便、适用性强、效率高，有利于克服现有有机废气净化装置存在的缺点，解决了传统有机废气处理技术处理废气浓度范围局限的问题，具有广阔的市场前景。

本发明的技术方案是：一种气升式两相分配膜生物反应器，包括包括壳体，其特征在于：所述壳体内从上至下依次设有尾气区、生物膜、微生物反应区和水相区，气体管道依次穿过尾气区、生物膜和微生物反应区，所述壳体的顶端设有进气口和排气筒，所述气体管道的上端与进气口相连通，气体管道的下端设置在所述水相区内，所述生物膜的下表面与微生物反应区的微生物直接接触，所述水相区设有非水相介质，非水相介质置于水相区中气体管道的外侧壁，所述排气筒与所述尾气区相通，所述气体管道下端连接设有均匀喷射气体的喷气管，有机废气经气体管道输送至喷气管处，由喷气管均匀喷入水相中形成混合液，气相中的有害物质在非水相介质的作用下加快转移至水相中，直至微生物反应区中再由微生物利用有害物质进行代谢处理，生成无害气体后经生物膜过滤排出。

所述气体管道位于壳体中心轴线处，进气口设置在壳体顶端的中心位置，排气筒位于进气口的一侧。

所述气体管道的上端与进气口相连通，气体管道的下端置于水相区的底部。

所述气体管道下端连接有用于均匀喷射气体的喷气管，生物膜的下表面与微生物反应区中的微生物直接接触，过滤掉反应所生成的无害气体成分。

所述水相区中设有非水相介质，非水相介质置于水相区中气体管道的外侧壁。

本发明的有益效果为：本发明提出的一种气升式两相分配膜生物反应器，结构新颖，利用有机废气进气时的鼓泡来带动有机相和水相的混合，从而节省搅拌装置的能耗；通过结合两相分配生物技术与膜生物技术，以及添加非水相介质加快气相的转移过程，解决膜生物技术流量低、阻力大、对水溶性差等缺点，解决了吸收法中难以处理化学性质稳定且难溶于水的有机废气、生物法中组成复杂的工业有机废气处理困难、光氧催化处理技术对光照条件要求非常高等不足，本装置可适用的有机废气浓度范围较常规催化燃烧技术更为广泛。

附图说明

图1 为本发明整体结构示意图。

图中：进气口1、气体管道2、非水相介质3、水相区4、喷气管5、生物膜6、微生物反应区7、尾气区8、排气筒9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种气升式两相分配膜生物反应器，包括包括壳体，壳体内从上至下依次设有尾气区8、生物膜6、微生物反应区7和水相区4，气体管道2依次穿过尾气区8、生物膜6和微生物反应区7，壳体的顶端设有进气口1和排气筒9，气体管道2的上端与进气口1相连通，气体管道2的下端设置在水相区4内，生物膜6的下表面与微生物反应区7的微生物直接接触，水相区4设有非水相介质3，非水相介质3置于水相区4中气体管道2的外侧壁，排气筒9与尾气区8相通，气体管道2下端连接设有均匀喷射气体的喷气管5，有机废气经气体管道2输送至喷气管5处，由喷气管5均匀喷入水相中形成混合液4，气相中的有害物质在非水相介质3的作用下加快转移至水相中，直至微生物反应区7中再由微生物利用有害物质进行代谢处理，生成无害气体后经生物膜6过滤排出。

如图1所示，一种气升式两相分配膜生物反应器，气体管道2位于壳体中心轴线处，进气口1设置在壳体顶端的中心位置，排气筒9位于进气口的一侧；气体管道2的上端与进气口1相连通，气体管道2的下端置于水相区4的底部；气体管道2下端连接有用于均匀喷射气体的喷气管5，生物膜6的下表面与微生物反应区7中的微生物直接接触，过滤掉反应所生成的无害气体成分；水相区4中设有非水相介质3，非水相介质3置于水相区中气体管道2的外侧壁。

如图1所示，一种气升式两相分配膜生物反应器的工作原理如下：有机废气经气体管道2输送至喷气管5处，由喷气管5均匀喷入水相中形成混合液4，同时由于喷气管5直接与气体管道2相连并位于混合液4的最底部，增大了气相与水相的接触面积，促进气相中的有害物质(在非水相介质3的作用下)加快转移至水相中，直至微生物反应区7中，再由微生物的代谢，净化掉溶于水相中的有害物质，生成无害气体后经生物膜6过滤排出(经过尾气区，由排气筒排出)。

Claims (5)

1.一种气升式两相分配膜生物反应器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内从上至下依次设有尾气区(8)、生物膜(6)、微生物反应区(7)和水相区(4)，气体管道(2)依次穿过尾气区(8)、生物膜(6)和微生物反应区(7)，所述壳体的顶端设有进气口(1)和排气筒(9)，所述气体管道(2)的上端与进气口(1)相连通，气体管道(2)的下端设置在所述水相区(4)内，所述生物膜(6)的下表面与微生物反应区(7)的微生物直接接触，所述水相区(4)设有非水相介质(3)，非水相介质(3)置于水相区(4)中气体管道(2)的外侧壁，所述排气筒(9)与所述尾气区(8)相通，所述气体管道(2)下端连接设有均匀喷射气体的喷气管(5)，有机废气经气体管道(2)输送至喷气管(5)处，由喷气管(5)均匀喷入水相中形成混合液(4)，气相中的有害物质在非水相介质(3)的作用下加快转移至水相中，直至微生物反应区(7)中再由微生物利用有害物质进行代谢处理，生成无害气体后经生物膜(6)过滤排出。

2.根据权利要求1所述的一种气升式两相分配膜生物反应器，其特征在于：所述气体管道(2)位于壳体中心轴线处，进气口(1)设置在壳体顶端的中心位置，排气筒(9)位于进气口的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种气升式两相分配膜生物反应器，其特征在于：所述气体管道(2)的上端与进气口(1)相连通，气体管道(2)的下端置于水相区(4)的底部。

4.根据权利要求1所述的一种气升式两相分配膜生物反应器，其特征在于：所述气体管道(2)下端连接有用于均匀喷射气体的喷气管(5)，生物膜(6)的下表面与微生物反应区(7)中的微生物直接接触，过滤掉反应所生成的无害气体成分。

5.根据权利要求1所述的一种气升式两相分配膜生物反应器，其特征在于：所述水相区(4)中设有非水相介质(3)，非水相介质(3)置于水相区中气体管道(2)的外侧壁。