CN110354658A - 低浓度有机废气微生物处理工艺及其处理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，更具体地说，它涉及一种低浓度有机废气微生物处理工艺及其处理***。其中，低浓度有机废气微生物处理工艺包括如下步骤：步骤S1：利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧；步骤S2：利用催化剂，使臭氧氧化分解废气中的污染物；步骤S3：利用微生物对步骤S2处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。根据本发明提供的技术方案，采用等离子+UV光解+臭氧利用催化剂+微生物净化的组合工艺对低浓度有机废气进行处理，其处理效果好，对苯系物尤其是其他有机污染物去除效率高，且投资成本适中，后期维护费用较低，能够长期稳定达标，不会产生废弃活性炭等二次污染。

Description

低浓度有机废气微生物处理工艺及其处理***

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种低浓度有机废气微生物处理工艺及其处理***。

背景技术

目前，对于低浓度有机废气的处理，特别是含苯系物的有机废气，市面上一般采用活性炭吸附或者活性炭吸附+脱附工艺。当然，也可以采用等离子、UV光解等方法处理，但等离子、UV光解设备电耗高，且效率低下，很难达到较好的处理效果，往往还需要配合活性炭吸附工艺一起使用。

综上可知，对于低浓度有机废气，特别是含苯系物的有机废气，为了达到较好的净化效果，目前基本上都需要使用到活性炭，然而活性炭长期使用后重新更换时，更换产生的废弃活性炭属于危废物品，容易产生二次污染，需交由有资质的处理单位处理，消耗量过大，维护成本较高。故急需针对这种情况进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种低浓度有机废气微生物处理工艺及其处理***，主要所要解决的技术问题是如何减少对低浓度有机废气进行处理时由废弃活性炭所产生的二次污染。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种低浓度有机废气微生物处理工艺，包括如下步骤：

步骤S1：利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧；

步骤S2：利用催化剂，使臭氧氧化分解废气中的污染物；

步骤S3：利用微生物对上述处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。

通过采用上述技术方案，对于低浓度有机废气的处理，特别是含苯系物的废气处理，关键在于一些分子量较大的污染物及苯系物，这类物体具有难溶于水，稳定性高，苯系物还具有毒性高的特点，因此对苯系物的处理要求很高，但起本身缺较难处理。在不采用活性炭吸附+热吹脱工艺的情况下，对原有工艺进行组合创新，采用等离子+UV光解+臭氧利用催化剂+微生物净化的组合工艺对此类废气进行处理，其处理效果好，对苯系物尤其是其他有机污染物去除效率高，且投资成本适中，后期维护费用较低，能够长期稳定达标，不会产生废弃活性炭等二次污染。

本发明进一步设置为：在步骤S1之前还对废气预处理，使废气的湿度为0%-95%，温度为10℃-35℃。

通过采用上述技术方案，废气保持合适的湿度有助于在UV光解时产生更多的臭氧和强氧化自由基·OH，强氧化自由基·OH可以氧化废气中的其他有机物，使废气中的有机物浓度得到下降。另外，臭氧也可以在催化剂的作用下高效地氧化分解废气中的有机污染物，以进一步对废气进行净化，提高废气的净化效果。而将废气保持在合适的温度，有助于臭氧在催化剂的作用下氧化分解废气中的有机污染物。

本发明进一步设置为：废气在步骤S1中的处理时间不小于1秒；

在步骤S2中将废气通入催化剂反应器内进行催化氧化反应，催化剂反应器的设计反应空速大于50000h^-1；

废气在步骤S3中的处理时间为6-15秒。

通过采用上述技术方案，可以达到较好的废气净化效果，又使废气具有较高的净化效率。

本发明进一步设置为：所述催化剂为具有多孔结构的催化剂。

通过采用上述技术方案，可以提高废气中的臭氧和有机污染物与催化剂的接触面积，因此，臭氧在催化剂的作用下，可以更高效地氧化分解有机污染物。

另一个方面，本发明的实施例还提供一种低浓度有机废气微生物处理***，其包括等离子UV设备、催化剂反应器和生物净化塔；

所述等离子UV设备，用于利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧；

所述催化剂反应器，用于利用催化剂使臭氧氧化分解废气中的污染物；

所述生物净化塔，用于利用微生物对催化剂反应器处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。

通过采用上述技术方案，等离子UV设备、催化剂反应器以及生物净化塔三者配合，可以对废气进行处理，其处理效果好，对苯系物尤其是其他有机污染物去除效率高，且投资成本适中，后期维护费用较低，能够长期稳定达标，不会产生废弃活性炭等二次污染。

本发明进一步设置为：所述生物净化塔包括机壳、供水机构和填料管；

所述机壳上设有进气口和排气口，所述供水机构具有供水口；

所述填料管内填装有具有微生物的生物填料，所述填料管设置在所述机壳内，且一端与所述供水口连通、另一端与所述进气口连通；所述填料管配置为从供水口流入的水和从进气口流入的气体均能流至各自相对另一端的管；

所述填料管的侧壁上设有第一出气口，所述第一出气口与所述排气口连通。

通过采用上述技术方案，由于在填料管的侧壁上设置有第一出气口，使得废气除了可以沿填料管的轴向流动，还可以沿径向向四周扩散，并最终从第一出气口排出。相对于现有技术中废气仅可沿填料层的轴向方向运动的方式，本发明技术方案中的废气由于还可以沿径向向四周扩散，该种过流形式使得废气的过流截面较大。在同一横截面积的生物塔下，本发明中废气的流通截面可比现有常规生物塔内废气的流通截面大-倍，从而可以极大地降低废气在填料层中的流速，使废气能够在填料层内与水和生物膜充分接触，进而提高了填料层对VOCs有机废气的过滤效果。

本发明进一步设置为：所述生物净化塔还包括第一隔板；

所述第一隔板在所述机壳内分隔出进风腔，所述进气口设置在所述进风腔的腔壁上；所述填料管的所述另一端设置在所述第一隔板上、且通过所述进风腔与所述进气口连通；

所述填料管的数量为两个以上、且相互间隔设置。

通过采用上述技术方案，废气可以从进气口流入进风腔内，进风腔可以起到对废气均压的效果，然后进风腔内的废气流入相应的填料管内，如此当填料管的数量为多个时，方便向各填料管内统一通入废气。

本发明进一步设置为：所述供水机构包括供水管，所述供水管具有所述的供水口；

各填料管的所述一端均连接有供水管，以通过相应的供水管供水。

通过采用上述技术方案，供水管可以远距离地向各填料管内输送水，安装更为灵活。

本发明进一步设置为：所述生物净化塔还包括第二隔板；

所述第二隔板设置在所述机壳内、且与所述第一隔板之间具有间隔，所述第一隔板与所述第二隔板之间形成填料腔，各所述填料管位于所述填料腔内；

各所述填料管的所述一端均设置在所述第二隔板上，各所述供水管均穿过第二隔板***相应填料管的所述一端。

通过采用上述技术方案，第一隔板和第二隔板两者配合，分别固定填料管的两端，如此可以提高填料管在机壳内的稳固性。

本发明进一步设置为：所述填料管竖向放置，且与供水口相连通的一端为上端、与进气口相连通的一端为下端。

通过采用上述技术方案，可以实现前述填料管的功能，使从供水口流入的水和从进气口流入的气体均能沿填料管流至各自相对的另一端。

借由上述技术方案，本发明低浓度有机废气微生物处理工艺及其处理***至少具有以下有益效果：

1、采用等离子+UV光解+臭氧利用催化剂+微生物净化的组合工艺对低浓度有机废气进行处理，其处理效果好，对苯系物尤其是其他有机污染物去除效率高，且投资成本适中，后期维护费用较低，能够长期稳定达标，不会产生废弃活性炭等二次污染；

2、对废气的净化效率高；

3、通过改变生物净化塔内废气的导流模式，大大降低了废气在填料内部的截面流速，有效解决了截面风速过大，填料易堵塞需定期清理的弊端；

4、将生物净化塔内的填料乱堆改为规整式管式填充，减小了废气短流的风险。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种低浓度有机废气微生物处理工艺的流程图；

图2是本发明的一实施例提供的一种生物净化塔的结构示意图。

附图标记：1、机壳；2、供水机构；3、填料管；4、第一隔板；5、进风腔；6、填料腔；7、第二隔板；8、曝气管；9、出水管；21、供水管；22、水槽；51、储水槽；71、第二出气口；101、进气口；102、排气口；103、排气腔；201、供水口；100、生物净化塔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种低浓度有机废气微生物处理工艺，其包括如下步骤：

步骤S1：利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧。比如可以采用等离子UV一体机对废气进行处理。等离子UV一体机具有等离子腔和UV光解腔。低浓度有机废气可以先进入等离子腔，废气吸收等离子腔内由高压电场产生等离子体所带来的能量，废气中的大分子直接裂解为小分子物质，与等离子体接触的苯系物，其苯环结构得到破坏，从而可以去除部分苯系物。同时在高压电场放电状态下，废气中的氧气和水分子能够在高能电子的作用下产生自由基·OH及臭氧，自由基·OH具有强氧化能力，可以氧化废气中的其他有机物，使有机物浓度得到下降。经等离子处理后的废气，有机物浓度有一定程度降低，同时会产生臭氧这类副产物。然后进入UV光解腔，非苯系物的有机污染物可在UV光的照射下直接被氧化为小分子物质，同时UV光解也可将氧气氧化为臭氧，在等离子处理后多余的臭氧与UV光解腔内产生的臭氧混合，使臭氧浓度得到提升。臭氧与UV光在协同作用下可氧化分解苯系物及其他大分子难降解有机物，因此废气中的苯系物的浓度可进一步降低，同时废气中的有机物浓度也得到降低，并且混合有较高浓度的剩余臭氧。

步骤S2：利用催化剂，使臭氧氧化分解废气中的污染物。比如可以利用催化剂反应器对步骤S1处理后的废气进行处理。催化剂反应器内铺设有催化剂，该催化剂为臭氧利用催化剂。废气中的有机污染物和臭氧两者与催化剂的活性位点结合，使污染物的反应所需活化能降低，因此臭氧在催化剂的作用下，能高效地氧化分解有机污染物，难降解的苯系物也在催化剂的作用下得到最大程度的降解。经步骤S2处理后的废气，其中苯系物浓度有30%~50%的下降，总VOCs浓度有20%~30%的下降。

步骤S3：利用微生物对上述处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。比如可以采用生物净化塔对步骤S2处理后的废气进行处理。其中，经等离子、UV光解和臭氧利用催化剂处理的废气，有机污染物平均分子量有较大幅度下降，其中难降解的苯系物也得到初步降解，生成物为醛类、酸类等溶于水的物质，因此后续再采用微生物对废气进行处理，醛类、酸类物质溶于水中被微生物完全降解，而其他已被初步氧化降解的物质，因浓度已降低，经微生物处理后也能得到去除。另外，由于苯系物浓度的下降，大大降低了微生物处理的负荷，因此生物净化塔有足够能力对剩余的苯系物及其他物质进行完全降解。经生物净化塔处理的低浓度含苯系物有机废气，苯系物浓度有50%~70%的下降，总VOCs浓度有60%~80%的下降。

通过上述的工艺设计，对于低浓度有机废气的处理，特别是含苯系物的废气处理，关键在于一些分子量较大的污染物及苯系物，这类物体具有难溶于水，稳定性高，苯系物还具有毒性高的特点，因此对苯系物的处理要求很高，但起本身缺较难处理。在不采用活性炭吸附+热吹脱工艺的情况下，对原有工艺进行组合创新，采用等离子+UV光解+臭氧利用催化剂+微生物净化的组合工艺对此类废气进行处理，其处理效果好，对苯系物尤其是其他有机污染物去除效率高，且投资成本适中，后期维护费用较低，能够长期稳定达标，不会产生废弃活性炭等二次污染。

进一步的，在步骤S1之前还可以对废气预处理，使废气的湿度为0%-95%，温度为10℃-35℃。优选的，废气的湿度为47.5%，温度为22.5℃。其中，废气保持合适的湿度有助于在UV光解时产生更多的臭氧和强氧化自由基·OH，强氧化自由基·OH可以氧化废气中的其他有机物，使废气中的有机物浓度得到下降。另外，臭氧也可以在催化剂的作用下高效地氧化分解废气中的有机污染物，以进一步对废气进行净化，提高废气的净化效果。而将废气保持在合适的温度，有助于臭氧在催化剂的作用下氧化分解废气中的有机污染物。

进一步的，前述废气在步骤S1中的处理时间不小于1秒。在步骤S2中将废气通入催化剂反应器内进行催化氧化反应，催化剂反应器的设计反应空速应大于50000h^-1。废气在步骤S3中的处理时间为6-15秒。通过上述的设置，即可以达到较好的废气净化效果，又使废气具有较高的净化效率。

进一步的，前述的催化剂可以为具有多孔结构的催化剂，如此可以提高废气中的臭氧和有机污染物与催化剂的接触面积，因此，臭氧在催化剂的作用下，可以更高效地氧化分解有机污染物。

这里需要说明的是：上述的催化剂可以为MCM-41、SBA-15或SiO₂等。

本发明还提供一种低浓度有机废气微生物处理***，其包括等离子UV设备、催化剂反应器和生物净化塔100。等离子UV设备用于利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧。催化剂反应器用于利用催化剂使臭氧氧化分解废气中的污染物。生物净化塔100用于利用微生物对催化剂反应器处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。

上述的等离子UV设备、催化剂反应器以及生物净化塔100三者配合，可以对废气进行处理，其处理效果好，对苯系物尤其是其他有机污染物去除效率高，且投资成本适中，后期维护费用较低，能够长期稳定达标，不会产生废弃活性炭等二次污染。其具体的处理过程可以参见上文中相应的描述，在此不再赘述。

这里需要说明的是：上述的等离子UV设备可以为等离子UV光解一体机，催化剂反应器可以为臭氧消除器，两者的结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中选取，在此不再赘述。

如图2所示，前述的生物净化塔100可以包括机壳1、供水机构2和填料管3。机壳1为内部中空结构，机壳1用于为其他部件提供壳体保护。机壳1上设有进气口101和排气口102。VOCs废气可以从进气口101进入机壳1内，净化后的气体可以从排气口102排出。供水机构2具有供水口201。

填料管3内填装有用于净化气体的生物填料。填料管3优选为直管结构，填料管3用于容纳生物填料，为生物填料提供安装空间。生物填料可以在市面上购买，比如可以采用有机纤维或无机纤维等。生物填料填装在填料管3内后，生物填料之间具有缝隙，使废气和水可以从生物填料之间穿过。

填料管3设置在机壳1内，优选的，填料管3固定在机壳1内。填料管3的一端与供水口201连通、另一端与进气口101连通。填料管3配置为从供水口201流入的水和从进气口101流入的气体均能流至各自相对另一端的管，具体来说，供水口201的水从填料管3的一端流入后可以沿填料管3流至另一端即进气端，同样的，进气口101的气体从填料管3的一端流入后可以沿填料管3流至另一端即进水端。

填料管3的侧壁上设有第一出气口，第一出气口与排气口102连通，从第一出气口流出的气体可以从排气口102排出。其中，第一出气口的数量可以为多个、且布满填料管3的侧壁表面，以提高废气在填料管3上的出气效率。

在上述技术方案中，供水机构2通过供水口201向填料管3内供水，水从填料管3的一端流至进气端；同时，从进气口101流入的VOCs废气也从填料管3的另一端流入，并沿填料管3流至进水端，简而言之，水和VOCs废气分别从填料管3的两端沿相反的方向流入。在气压的作用下，废气在填料内向四周扩散，废气在扩散的过程中与填料内流动的水充分接触，完成废气中污染物的溶解、吸附过程，而后污染物被填料表面的微生物降解，实现对废气的净化。

其中，由于在填料管3的侧壁上设置有第一出气口，使得废气除了可以沿填料管3的轴向流动，还可以沿径向向四周扩散，并最终从第一出气口排出。相对于现有技术中废气仅可沿填料层的轴向方向运动的方式，本发明技术方案中的废气由于还可以沿径向向四周扩散，该种过流形式使得废气的过流截面较大。在同一横截面积的生物塔下，本发明中废气的流通截面可比现有常规生物塔内废气的流通截面大10-15倍，从而可以极大地降低废气在填料层中的流速，使废气能够在填料层内与水和生物膜充分接触，进而提高了填料层对VOCs有机废气的过滤效果。

另外，由于流速的降低，使得废气对填料表面生物膜的冲击变小，从而填料表面的生物膜不易脱落，使用寿命较长。

进一步的，如图2所示，本发明的生物净化塔100还可以包括第一隔板4，第一隔板4在机壳1内分隔出进风腔5，前述的进气口101设置在进风腔5的腔壁上。填料管3的所述另一端设置在第一隔板4上、且通过进风腔5与前述的进气口101连通。第一隔板4优选的呈平板状，第一隔板4用于分隔进风腔5和填料管3，并且为填料管3提供安装位，使填料管3可以固定安装在第一隔板4上。前述填料管3的数量为两个以上、且相互间隔设置。其中，第一隔板4上在与每个填料管3相对的位置均设有过流口，以使各填料管3的所述另一端均通过相应的过流口与进风腔5连通。具体来说，废气可以从进气口101流入进风腔5内，进风腔5可以起到对废气均压的效果，然后进风腔5内的废气从各过流口流入相应的填料管3内，如此当填料管3的数量为多个时，方便向各填料管3内统一通入废气。

为了实现前述供水机构2的供水功能，本发明还提供如下的实施方式，如图2所示，供水机构2可以包括供水管21，供水管21具有前述的供水口201。各填料管3的所述一端均连接有供水管21，以通过相应的供水管21供水。其中，每个填料管3可以连接一个以上的供水管21，优选的，每个填料管3连接两个供水管21。供水管21一般为软管，可以远距离地向各填料管3内输送水，安装更为灵活。

进一步的，如图2所示，前述的供水机构2还可以包括水槽22，各供水管21的背离供水口201的一端连通水槽22的内部。水槽22优选的呈方形形状，水槽22的上端开口。通过设置的水槽22，可以统一给各供水管21供水。

其中，为了使水槽22内的水可以流到各供水管21内，可以采用水泵等将水泵至供水管21内，也可以将供水管21设置在水槽22的下方，使水槽22内的水可以在重力的作用下流至各供水管21内。

优选的，如图2所示，可以将水槽22设置在填料管3的上方，供水管21位于水槽22与填料管3之间，水槽22内的水在重力的作用下流至供水管21内，然后沿供水管21流至填料管3。由于无需额外设置泵送水的动力装置，水仅在自重的作用下流动，其实施成本较低。

为了进一步对填料管3进行固定，优选的，如图2所示，本发明的生物净化塔100还可以包括第二隔板7。第二隔板7优选的呈平板状。第二隔板7设置在机壳1内，优选的，第二隔板7固定在机壳1内。第二隔板7与第一隔板4之间具有间隔。第一隔板4与第二隔板7之间形成填料腔6，各填料管3位于填料腔6内。各填料管3的所述一端均设置在第二隔板7上，优选的，填料管3的所述一端固定在第二隔板7上。前述的各供水管21均穿过第二隔板7***相应填料管3的所述一端，以向相应的填料管3内供水。

在上述提供的技术方案中，第一隔板4和第二隔板7两者配合，分别固定填料管3的两端，如此可以提高填料管3在机壳1内的稳固性。

为了实现前述填料管3上的第一出气口与排气口102连通的效果，如图2所示，排气口102位于第二隔板7的背离填料腔6的一侧、且与第二隔板7之间形成排气腔103。第二隔板7上设有连通填料腔6和排气腔的第二出气口71。

通过上述的设置，填料管3内的气体从第一出气口流至填料腔6后，会经由第二隔板7上的第二出气口71流至排气腔，最后从排气口102流出。其中，排气腔103可以对从填料腔6流入的气体均压，然后统一将气体从排气口102排出，如此可以防止气压不均对机壳1造成损坏，影响机壳1的使用寿命。

进一步的，为了实现前述填料管3的功能，使从供水口201流入的水和从进气口101流入的气体均能沿填料管3流至各自相对的另一端，本发明还提供如下的实施方式，如图2所示，前述的填料管3竖向放置，且与供水口201相连通的一端为上端、与进气口101相连通的一端为下端，如此，水流从供水口201流入时可以在重力的作用下流至填料管3的进气端，同样的，从进气口101流入的气体在气压的作用下也可以沿填料管3流至另一端即进水端。

为了提高填料管3内废气的出气效率，优选的，填料管3为呈网状结构的管，该网状结构的网孔作为前述的第一出气口。

进一步的，如图2所示，前述进风腔5的底部可以形成储水槽51，前述的进气口101位于储水槽51的上方。填料管3内的水可以在重力的作用下掉落到储水槽51内。储水槽51可以收集从填料管3流出的水，避免水资源的浪费。

这里需要说明的是：如图2所示，前述的第一隔板4上可以设有出水管9，该出水管9用于将第一隔板4上的水导至储水槽51内。具体来说，水在填料管3内流动时，有一部分水会从填料管3的第一出气口流到填料腔6内，并沉积在第一隔板4上，而通过设置的出水管9，可以将沉积在第一隔板4上的水导出到储水槽51内。

优选的，本发明的生物净化塔100还可以包括管道泵，管道泵用于将储水槽51内的水泵至前述的水槽22内，以实现水资源的循环利用。

进一步的，如图2所示，本发明的生物净化塔100还可以包括曝气管8，曝气管8伸入储水槽51内。在实际应用过程中，储水槽51内具有大量的悬浮微生物，通过曝气管8向储水槽51内曝气充氧，创造好氧条件，使微生物可以继续降解未在填料管3内完成降解的污染物。

下面介绍一下本发明的生物净化塔的工作原理和优选实施例。

本发明的生物净化塔100可以采用塔体的结构形式，在某些应用场合，本发明的生物净化塔100也可以称之为生物塔。其中，前述的水槽22、排气腔103、填料腔6和进风腔5可以自上而下依次设置。有些时候储水槽51也可以称之为生物循环水箱，排气腔103称之为出风箱，填料腔6称之为填料层，进风腔5称之为进风箱。本发明生物净化塔100的主体承重方式可以采用钢结构柱、梁作为主要支撑。机壳1内部支撑点均位于横梁上，确保塔结构稳固。生物塔外周钢板采用板折叠式相互连接，经折叠后的板材强大大大增加，因此通过板与板、板与横梁、板与结构柱、横梁与结构柱的连接，即可形成生物塔的外结构，并相应围闭成进风箱、填料层与出风箱区域。

生物循环水箱位于生物塔最下方，通过板之间的焊接连接成方体储水，生物循环水箱底部布有曝气管8，曝气管8为PVC水管开口的形式，对整个生物循环水箱进行均匀曝气。生物循环水箱四周顶部钢板折叠后，与进风箱外周的钢板连接。进风箱上端连接横梁，并在横梁上焊接方管等支撑件，方管上铺设填料层底板（即前述的第一隔板4），填料以底板作为支承，填料层层堆叠，通常填料层铺设3~4层，填料层高度3~4米；填料层顶端用方管、角铁等型材固定在第二隔板7上，避免填料层（即前述的填料管3）歪斜。填料层上方即是出风箱（即前述的排气腔103），气体在出风箱内汇集后从排气口102排放。出风箱顶部铺设盖板，盖板是经折叠后的凸型钢板，盖板两两重叠铺设保证生物塔整体密闭。盖板上放置塔顶水槽22（即前述的水槽22），水槽22开孔后连接PVC水管（即前述的供水管21）为各填料管3供水，每个水槽22为两排生物填料管3供水。

生物净化塔100的工作原理：总体分为气体流程和液体流程。气体流程如下：废气从进气口101进入后，在进风箱（即前述的进风腔5）均压后，通过底板（即前述的第一隔板4）进入各填料管3，在气压的作用下废气在填料管3内向四周扩散，气体在缓慢扩散的过程中与填料表面的微生物和下降的液体充分接触，完成污染物的溶解、吸附过程，而后被生物利用降解。当废气中的污染物溶解后，气体即得到净化，当气体从中心沿径向扩散至填料管3外周后从第一出气口脱离，净化后的气体在填料管3与填料管3之间的空隙中汇集并上升至出风箱（即前述的排气腔103），经排气口102离开生物塔达标排放。液体流程如下：塔底水箱（即前述的储水槽51）内生物循环水经管道泵输送至生物塔塔顶水槽22，液体在水槽22内经降液管（即前述的供水管21）自流进入填料管3内，在上下层填料之间也通过自流作用从上而下流经所有的填料，最终到达填料底部流出，流出的液体经底板（即第一隔板4）的降液管或经填料中空部分流入生物塔水箱（即储水槽51），自此液体一直循环。在生物水箱内仍有大量悬浮微生物，对水箱进行曝气充氧，创造好氧条件，使微生物继续降解未在填料层完成降解的污染物。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低浓度有机废气微生物处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧；

步骤S2：利用催化剂，使臭氧氧化分解废气中的污染物；

步骤S3：利用微生物对上述处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。

2.根据权利要求1所述的低浓度有机废气微生物处理工艺，其特征在于，

在步骤S1之前还对废气预处理，使废气的湿度为0%-95%，温度为10℃-35℃。

3.根据权利要求1或2所述的低浓度有机废气微生物处理工艺，其特征在于，

废气在步骤S1中的处理时间不小于1秒；

在步骤S2中将废气通入催化剂反应器内进行催化氧化反应，催化剂反应器的设计反应空速大于50000h^-1；

废气在步骤S3中的处理时间为6-15秒。

4.根据权利要求1或2所述的低浓度有机废气微生物处理工艺，其特征在于，

所述催化剂为具有多孔结构的催化剂。

5.一种低浓度有机废气微生物处理***，其特征在于，包括等离子UV设备、催化剂反应器和生物净化塔(100)；

所述等离子UV设备，用于利用等离子体和UV光解对废气进行处理，使处理后的废气内具有臭氧；

所述催化剂反应器，用于利用催化剂使臭氧氧化分解废气中的污染物；

所述生物净化塔(100)，用于利用微生物对催化剂反应器处理后的废气进行降解处理，以得到净化后的气体。

6.根据权利要求5所述的低浓度有机废气微生物处理***，其特征在于，所述生物净化塔(100)包括机壳(1)、供水机构(2)和填料管(3)；

所述机壳(1)上设有进气口(101)和排气口(102)，所述供水机构(2)具有供水口(201)；

所述填料管(3)内填装有具有微生物的生物填料，所述填料管(3)设置在所述机壳(1)内，且一端与所述供水口(201)连通、另一端与所述进气口(101)连通；所述填料管(3)配置为从供水口(201)流入的水和从进气口(101)流入的气体均能流至各自相对另一端的管；

所述填料管(3)的侧壁上设有第一出气口，所述第一出气口与所述排气口(102)连通。

7.根据权利要求6所述的低浓度有机废气微生物处理***，其特征在于，所述生物净化塔还包括第一隔板(4)；

所述第一隔板(4)在所述机壳(1)内分隔出进风腔(5)，所述进气口(101)设置在所述进风腔(5)的腔壁上；所述填料管(3)的所述另一端设置在所述第一隔板(4)上、且通过所述进风腔(5)与所述进气口(101)连通；

所述填料管(3)的数量为两个以上、且相互间隔设置。

8.根据权利要求7所述的低浓度有机废气微生物处理***，其特征在于，

所述供水机构(2)包括供水管(21)，所述供水管(21)具有所述的供水口(201)；

各填料管(3)的所述一端均连接有供水管(21)，以通过相应的供水管(21)供水。

9.根据权利要求8所述的低浓度有机废气微生物处理***，其特征在于，所述生物净化塔还包括第二隔板(7)；

所述第二隔板(7)设置在所述机壳(1)内、且与所述第一隔板(4)之间具有间隔，所述第一隔板(4)与所述第二隔板(7)之间形成填料腔(6)，各所述填料管(3)位于所述填料腔(6)内；

各所述填料管(3)的所述一端均设置在所述第二隔板(7)上，各所述供水管(21)均穿过第二隔板(7)***相应填料管(3)的所述一端。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的低浓度有机废气微生物处理***，其特征在于，

所述填料管(3)竖向放置，且与供水口(201)相连通的一端为上端、与进气口(101)相连通的一端为下端。