CN110917842A - 一种多效合一的有机废气净化方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新的多效合一的有机废气净化方法及***，依次包括三个处理阶段；第一阶段，采用紫外灯在光触媒的催化作用下，结合臭氧的作用，对废气进行分解；第二阶段，采用矿物材料加工成的纳米球在湿润空气中完成对废气中的成分进行分解；第三阶段，通过生物滴滤对废气进行处理；并且，第一阶段独立于第二和第三阶段而在独立的反应器内进行。通过三道工艺结合，使印染、喷漆行业产生的有机气体废气处理后达到气体污染物排放标准。本发明能避免运行风险，大大降低运行成本，能够高效地应用于印染、喷漆行业产生的有机气体的处理，对印染、喷漆工业废气有着良好的处理效果，特别是在现有常规有机废气对难处理、重污染的“三苯”废气有明显的净化效果。

Description

一种多效合一的有机废气净化方法和***
技术领域
本发明涉及工业废气处理技术领域中的有机废气净化方法和***，特别是涉及印染、喷漆行业产生的有机气体的处理。
背景技术
印染、喷漆行业产生的有机气体以苯、甲苯、二甲苯(“三苯”)为主，此外还有甲醛、硫化物、丁酮、氮氧化物类等，该废气所含的油状物及微小颗粒，性质稳定、多数难溶于水，长时间漂浮在空中，严重污染大气环境；如何有效控制和处理这种挥发性有机化合物是目前印染场所面临的急需解决问题。
目前对于工业上产生的有机废气是采用活性炭吸附+催化燃烧再生的方法，一般需两个吸附器交替切换运行，工艺过程复杂，投资和运行费用均较高。催化燃烧再生是采用贵金属(铂、铑)做催化剂，燃烧温度在250℃以上，因此再生加热要求在300℃以上，而活性炭着火点在600℃，活性炭吸附时放热，因此吸附和再生都有着火风险。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的第一个目的是提供一种新的多效合一的有机废气净化方法，能够达到更好的废气净化效果，降低废气处理的运行以及投资成本，较好完成对有机废气的分解，避免了活性炭脱附过程产生燃烧的危险。本发明所采用的技术方案是：
一种多效合一的有机废气净化方法，其特征在于它依次包括三个处理阶段；第一阶段，采用紫外灯在光触媒的催化作用下，结合臭氧的作用，对废气进行分解；第二阶段，采用矿物材料加工成的纳米球在湿润空气中完成对废气中的成分进行分解；第三阶段，通过生物滴滤对废气进行处理；并且，第一阶段独立于第二和第三阶段而在独立的反应器内进行。通过三道工艺结合，使印染、喷漆行业产生的有机气体废气处理后达到气体污染物排放标准。
进一步地，所述第二阶段和第三阶段在同一个反应器内进行，第二阶段的处理装置该反应器的前部，第三阶段的处理装置在该反应器的后部，且第三阶段从下部进气，上部排除处理后的气体，这样，能够简化设备，降低成本和能耗，同时，能够提高第二阶段和第三阶段的处理效果。
本发明另一个目的是提供一种多效合一的有机废气净化***，能够应用上述方法，同时，设备简单，降低成本和能耗，且能够提高处理效果。本发明所采用的技术方案是：
一种多效合一的有机废气净化***，其特征在于包括第一反应器和第二反应器，第一反应器和第二反应器之间设置连接管道和风机；在第一反应器中设置臭氧和紫外光触媒空气处理装置；第二反应器的前部设置纳米球空气净化装置，所述纳米球空气净化装置配置喷淋装置，在第二反应器的后部设置生物滴滤装置，生物滴滤装置从下部进气，上部排除处理后的气体。
进一步地，所述纳米球空气净化装置包括装置箱体，箱体的顶部设置进气口，箱体的下部出口直接通入第二反应器在生物滴滤装置下部的空间。
进一步地，所述第一反应器内在空气通过的路径设置多道光触媒滤网，并设置普通紫外灯和臭氧紫外灯。
进一步地，在生物滴滤装置中，其下部设置生物填料，上部设置营养液喷淋装置。
进一步地，所述生物填料采用树皮。
对于光触媒滤网，利用活性炭纤维作为载体，制作成框式过滤网，上面附着纳米二氧化钛作为催化剂，作为有机废气的吸附过滤材料，二氧化钛在紫外线的照射下，空气中的氧气产生电子－空穴对，从而产生原子态的氧，原子态的氧和空气中的氧气和水结合，生成臭氧和羟基负离子，臭氧和羟基负离子有很强的氧化性，能够完成对有机气体吸附并分解，生成二氧化碳和水。
对于纳米球，采用天然的电极性材料(主要是电气石)，和Au、Ag等贵金属多种功能性添加材料，经过纳米级加工后混炼焙烧制成纳米球，其为直径在10纳米之下的纳米空气净化材料(简称NAP)，比如，直径仅为3mm。该材料天然的电场特性，可以利用温度、压力变化，氧化分解水，自行释放出羟基负离子，羟基负离子有很强的氧化电位(2.04V)，可以高效快速氧化分解有机物，从而达到有机废气净化的目的。该纳米球平铺在框篮上，使废气横向过流通过，从而充分使纳米球与废气的接触，使得净化反应更充分。
生物滴滤装置内放置一定高度的惰性填料(本发明采用树皮)，惰性填料表面生长有一层生物膜，循环滴滤液自塔顶喷淋而下为生物膜内微生物的生长提供必须的湿度和氮、磷、微量元素等营养物质。污染气体从塔底(和液相流向相反)进入填料床，在通过填料床的过程中，有机污染物通过多种途径传质作用进入生物膜，被生物膜内专性降解细菌降解，最终产物为CO2和H2O，净化后的废气从***中排出。
本发明提供了一种运行方便、超作便捷的废气处理***，解决了现有活性炭吸附-脱附技术问题，避免运行风险，大大降低运行成本，能够高效地应用于印染、喷漆行业产生的有机气体的处理，对印染、喷漆工业废气有着良好的处理效果，特别是在现有常规有机废气对难处理、重污染的“三苯”废气有明显的净化效果。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
参照附图。本发明所提供的有机废气净化***包括臭氧+紫外光触媒反应阶段、纳米球空气净化阶段，以及生物滴滤阶段，由两个箱体设备完成。本套***以处理喷漆行业废气20000m3/h为例，该废气来源主要来自自动喷涂线及喷漆过程过产生的大量漆雾，主要含有大量苯、二甲苯、苯乙烯、硫化物、丁酮等废气，是污染较严重的废气。在图1中，臭氧+紫外光触媒反应器2通过法兰1与前端进气管道连接，在进气端设置有2道漆雾过滤网3，除去废气中大部分的漆雾，避免漆雾通入后续反应装置，造成滤网堵塞或使紫外灯亮度降低。根据废气中漆雾浓度，需定期对漆雾过滤网进行更换。废气经漆雾过滤网去除大量的漆雾后先后经过16道光触媒滤网6，在光触媒滤网隔层中，还布置有3支产臭氧紫外灯5以及32支普通紫外灯4，通过臭氧与紫外线作用，在光触媒催化反应下，废气中的大部分有机污染物被反应成CO2和H2O等。废气经过臭氧+紫外光触媒反应器净化后在离心引风机7作用下通入第二反应器前端，在反应器的前端是喷淋+纳米球空气净化装置8，所述纳米球空气净化装置包括装置箱体，箱体的顶部设置进气口与离心引风机7的出气管相连，离心引风机7将光触媒催化净化后的气体引入纳米球空气净化装置，气体通过与过流气体横向布置的2道纳米球净化材料9充分接触并反应后产生部分可溶气体(CO2、NO2)等，箱体上方箱体的喷淋喷头11产生雾状气体对CO2、NO2气体进行溶解和吸收后，未完全净化的废气由下部出口直接通入第二反应器在生物滴滤装置下部的空间。第二反应器后部是生物滴滤装置12，装置中采用布置3层树皮13作为生物填料，从处于第二反应器后部下方直接进气，气体采用下进上出的方式与树皮接触，布置在上方的营养液对树皮进行喷淋，对树皮进行补充微生物所需营养，树皮上挂起生物膜，对于通入其中的废气进行深度处理，使废气处理后达到排放标准，最后通过高空排放管14排放。
以上实施例仅为本发明的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多效合一的有机废气净化方法，其特征在于它依次包括三个处理阶段；第一阶段，采用紫外灯在光触媒的催化作用下，结合臭氧的作用，对废气进行分解；第二阶段，采用矿物材料加工成的纳米球在湿润空气中完成对废气中的成分进行分解；第三阶段，通过生物滴滤对废气进行处理；并且，第一阶段独立于第二和第三阶段而在独立的反应器内进行。
2.如权利要求1所述的一种多效合一的有机废气净化方法，其特征在于所述第二阶段和第三阶段在同一个反应器内进行，第二阶段的处理装置该反应器的前部，第三阶段的处理装置在该反应器的后部，且第三阶段从下部进气，上部排除处理后的气体。
3.一种多效合一的有机废气净化***，其特征在于包括第一反应器和第二反应器，第一反应器和第二反应器之间设置连接管道和风机；在第一反应器中设置臭氧和紫外光触媒空气处理装置；第二反应器的前部设置纳米球空气净化装置，所述纳米球空气净化装置配置喷淋装置，在第二反应器的后部设置生物滴滤装置，生物滴滤装置从下部进气，上部排除处理后的气体。
4.如权利要求3所述的一种多效合一的有机废气净化***，其特征在于所述纳米球空气净化装置包括装置箱体，箱体的顶部设置进气口，箱体的下部出口直接通入第二反应器在生物滴滤装置下部的空间。
5.如权利要求3所述的一种多效合一的有机废气净化***，其特征在于所述第一反应器内在空气通过的路径设置多道光触媒滤网，并设置普通紫外灯和臭氧紫外灯。
6.如权利要求3所述的一种多效合一的有机废气净化***，其特征在于在生物滴滤装置中，其下部设置生物填料，上部设置营养液喷淋装置。
7.如权利要求7所述的一种多效合一的有机废气净化***，其特征在于所述生物调料采用树皮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111889291A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 中国一冶集团有限公司 一种带油漆喷涂废气处理***的油漆房
CN113230795A (zh) * 2021-04-16 2021-08-10 中铁第一勘察设计院集团有限公司 机车检修作业中的粉尘、水雾、漆雾综合处理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104984638A (zh) * 2014-12-15 2015-10-21 厦门市宇洲环保科技有限公司 一种多效合一的废气净化***

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104984638A (zh) * 2014-12-15 2015-10-21 厦门市宇洲环保科技有限公司 一种多效合一的废气净化***

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111889291A (zh) * 2020-07-29 2020-11-06 中国一冶集团有限公司 一种带油漆喷涂废气处理***的油漆房
CN113230795A (zh) * 2021-04-16 2021-08-10 中铁第一勘察设计院集团有限公司 机车检修作业中的粉尘、水雾、漆雾综合处理方法

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