CN111744332A - 一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置及方法，一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置，包括洗涤塔、废水处理塔；洗涤塔通过废水出水管与废水处理塔相连接；进入洗涤塔的废气与清水逆流接触后得到的废水进入废水处理塔通过微纳米气泡进行处理。一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置的方法，处理方法包括以下步骤：先将废气变为废水，然后对废水进行净化处理。本设计在运行中，不使用中和剂、覆盖剂等化学物品，使用基材为水，更加节能环保；净化效率高：废气去除率高，可达标排放；低能耗:设备只是消耗较少的电力与水，可广泛适用于各工业废气的处理过程。

Description

一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种装置及方法，尤其涉及一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置及方法。
背景技术
工业废气一直是工业化以来的重要污染源，在诸多的工业生产领域均存在不同程度的工业废气排放量，如发电厂、砖窑厂等，其造成的空气污染目前已经被广泛重视，如何对工业废气进行净化后排放成为研究热点。
目前针对工业废气的处理方法主要有活性炭吸附法、化学反应法、催化燃烧法、生物氧化法、介质激光技术等，这些处理方法都存在着一些缺陷：活性炭吸附法需经常更换活性炭，且废弃活性炭为危险废物，难以处理；化学反应法需要投入较多资金，设备复杂，容易引起二次污染；介质激光技术的一次性投资成本高，安全隐患比较严重，设备操作复杂，处理效率低，还需要活性炭配合处理或漆粉预处理。
传统的废气处理技术存在净化效率低、净化效果差、运行费用高、反应消耗大、且易造成二次环境污染的问题。为此，寻求一种新的有创新性的工业废气处理装置极为重要。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置及方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置，包括洗涤塔、废水处理塔；洗涤塔通过废水出水管与废水处理塔相连接；进入洗涤塔的废气与清水逆流接触后得到的废水进入废水处理塔通过微纳米气泡进行处理；
洗涤塔包括上部的清水喷淋***、下部的废气进入***；清水喷淋***包括第一喷淋室、第二喷淋室；第一喷淋室的顶部设置有除雾器；除雾器的上方设置有锥形的塔顶；塔顶的顶部开设有出气口；经过第一喷淋室、第二喷淋室的废气与清水逆流接触后，废气中的杂质与清水混合后得到的废水通过底部的废水出水管进入废水处理塔，去除杂质后的气体则由出气口排出；
第一喷淋室与第二喷淋室之间设置有填料；第一喷淋室、第二喷淋室的顶部均设置有十字型喷淋管；十字型喷淋管的入口处均与输水管相连接；输水管竖直设置于洗涤塔内并向下延伸穿过废气进入***与下方的进水管相连通；进水管的另一端与一号高压水泵相连接；一号高压水泵与清水管相连接；一号高压水泵的后方设置有废气进入***；
废气进入***包括位于第二喷淋室下方的进气室；进气室的左侧壁上设置有废气进气管；进气室的顶部匹配设置有旋流板、底部设置有储水室；旋流板的上方与第二喷淋室相连通、下方与储水室相连通；废气与清水逆流接触后，得到的废水进入储水室；储水室通过底部的废水出水管与废水处理塔相连接；
废水处理塔的前方设置有循环水箱；循环水箱通过输水管与二号高压水泵相连接；输水管靠近二号高压水泵的一端与进气管相连通；输水管的顶部通过管道与压缩罐相连接；压缩罐通过微纳米气泡输送管与废水处理塔相连通；废水处理塔的上部设置有排气口、下部通过循环水管与循环水箱相连接；废水处理塔的下部设置有排水管。
进一步地，十字型喷淋管远离中心的一端均竖直向下设置有喷淋头。
进一步地，除雾器位于十字型喷淋管的上方。
进一步地，填料为鲍尔环填料或空心浮球填料或多面球填料中的一种或几种。
进一步地，废水出水管、废气进气管、输水管、循环水管、微纳米气泡输送管、排水管上均对应设置有阀门。
进一步地，压缩罐的上方设置有压力表。
进一步地，一号高压水泵通过管道与水箱相连接；进气管与空气罐相连通。
一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置的方法，处理方法包括以下步骤：首先打开一号高压水泵、废气进气管上的阀门，废气通过废气进气管进入洗涤塔下部废气进入***的同时，清水通过一号高压水泵、输水管进入清水喷淋***，废气通过进气室顶部的旋流板进入清水喷淋***，与第一喷淋室、第二喷淋室向下喷淋的清水逆流接触，废气中的杂质与清水混合后得到的废水，废水进入底部的储水室，去除杂质后的气体则由出气口排出；
打开废水出水管上的阀门，废水进入废水处理塔，然后打开输水管、微纳米气泡输送管上的阀门，启动二号高压水泵、打开空气罐，二号高压水泵中的水与进气管的气体混合，然后进入压缩罐进行压缩得到微纳米气泡，然后经微纳米气泡输送管进入废水处理塔，最后得到上层为杂质、下层为清水的分层状，将上层的杂质分离出去，打开循环水管上的阀门，将循环水箱灌满后，将剩余的清水通过排水管排出废水处理塔。
本发明采用微纳米气泡处理工业废气，几乎无二次污染产生，不仅净化效率高，净化效果高，而且运行费用低、反应消耗小、不易造成二次环境污染，同时运行稳定可靠，故障率低，维护保养简便，运行费用低，处理过程中衍生出来的废料处理方便，无二度污染问题，可处理多种工业废气，从而兼顾了处理效果和成本的问题。此外，本设计在运行中，不使用中和剂、覆盖剂等化学物品，使用基材为水，更加节能环保；净化效率高，废气去除率高，可达标排放；低能耗，设备只是消耗较少的电力与水，可广泛适用于各工业废气的处理过程。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图中：1、洗涤塔；2、废水处理塔；3、第一喷淋室；4、第二喷淋室；5、十字型喷淋管；6、输水管；7、进水管；8、一号高压水泵；9、旋流板；10、进气室；11、填料；12、除雾器；13、储水室；14、废水出水管；15、出气口；16、循环水箱；17、废气进气管；18、二号高压水泵；19、进气管；20、压缩罐；21、压力表；22、排气口；23、输水管；24、循环水管；25、微纳米气泡输送管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示的一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置，包括洗涤塔1、废水处理塔2；洗涤塔1通过废水出水管14与废水处理塔2相连接；进入洗涤塔1的废气与清水逆流接触后得到的废水进入废水处理塔2通过微纳米气泡进行处理；
洗涤塔1包括上部的清水喷淋***、下部的废气进入***；清水喷淋***包括第一喷淋室3、第二喷淋室4；第一喷淋室3的顶部设置有除雾器12；除雾器12位于十字型喷淋管5的上方。除雾器12的上方设置有锥形的塔顶；塔顶的顶部开设有出气口15；经过第一喷淋室3、第二喷淋室4的废气与清水逆流接触后，废气中的杂质与清水混合后得到的废水通过底部的废水出水管14进入废水处理塔2，去除杂质后的气体则由出气口15排出；
第一喷淋室3与第二喷淋室4之间设置有填料11；填料11为鲍尔环填料或空心浮球填料或多面球填料中的一种或几种。第一喷淋室3、第二喷淋室4的顶部均设置有十字型喷淋管5；十字型喷淋管5远离中心的一端均竖直向下设置有喷淋头。十字型喷淋管5保证清水与废气逆流接触更充分。十字型喷淋管5的入口处均与输水管6相连接；输水管6竖直设置于洗涤塔1内并向下延伸穿过废气进入***与下方的进水管7相连通；进水管7的另一端与一号高压水泵8相连接；一号高压水泵8与清水管相连接；一号高压水泵8的后方设置有废气进入***；
废气进入***包括位于第二喷淋室4下方的进气室10；进气室10的左侧壁上设置有废气进气管17；进气室10的顶部匹配设置有旋流板9、底部设置有储水室13；旋流板9的上方与第二喷淋室4相连通、下方与储水室13相连通；废气与清水逆流接触后，得到的废水进入储水室13；储水室13通过底部的废水出水管14与废水处理塔2相连接；
废水处理塔2的前方设置有循环水箱16；循环水箱16通过输水管23与二号高压水泵18相连接；输水管23靠近二号高压水泵18的一端与进气管19相连通；输水管23的顶部通过管道与压缩罐20相连接；压缩罐20通过微纳米气泡输送管25与废水处理塔2相连通；废水处理塔2的上部设置有排气口22、下部通过循环水管24与循环水箱16相连接；废水处理塔2的下部设置有排水管。
使用时，压缩罐20将混合后的废水与气体制造低压强、高流速的状态，使液体中的气泡不断膨胀，体积变大，并伴随着流体运动，气泡到达高压强、低流速区域之后，气泡就会塌缩、爆裂。气泡爆裂时会瞬间(约10的-9次方秒)绝热压缩而产生约10个大气压的超高压和在分子间达4400℃超高温的极限反应场，将电离现象特有的超氧化物和活性氢氧基，由压坏效应产生大量直径更小的微气泡，并呈现出超声波、带电性、滞留性、自我加压性、扩散性、强氧化性等特性，将有机物分解消灭(化学反应)，同时将脏污成分破坏分离而悬浮水面，促使有机化合物部分转化成二氧化碳及水、另一部分被矿化形成颗粒状沉入水中并堆积在废水处理塔2的上方。
废水出水管14、废气进气管17、输水管23、循环水管24、微纳米气泡输送管25、排水管上均对应设置有阀门。压缩罐20的上方设置有压力表21。二号高压水泵18通过管道与水箱相连接；进气管19与空气罐相连通。
一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置的方法，处理方法包括以下步骤：首先打开一号高压水泵8、废气进气管17上的阀门，废气通过废气进气管17进入洗涤塔1下部废气进入***的同时，清水通过一号高压水泵8、输水管6进入清水喷淋***，废气通过进气室10顶部的旋流板9进入清水喷淋***，与第一喷淋室3、第二喷淋室4向下喷淋的清水逆流接触，废气中的杂质与清水混合后得到的废水，废水进入底部的储水室13，去除杂质后的气体则由出气口15排出；
打开废水出水管14上的阀门，废水进入废水处理塔2，然后打开输水管23、微纳米气泡输送管25上的阀门，启动二号高压水泵18、打开空气罐，二号高压水泵18中的水与进气管19的气体混合，然后进入压缩罐20进行压缩得到微纳米气泡，然后经微纳米气泡输送管25进入废水处理塔2，最后得到上层为杂质、下层为清水的分层状，将上层的杂质分离出去，打开循环水管24上的阀门，将循环水箱16灌满后，将剩余的清水通过排水管排出废水处理塔2。
微纳米气泡有着良好的污染物分解能量，同时由于纳米级气泡在破裂瞬间，能够释放大量能量，微纳米气泡技术对废气中的有害物质能够有效捕捉和氧化作用，最终生成二氧化碳和水分子，微纳米气泡技术能够对工业废气处理效果良好，并且能够持续稳定达标排放，废气处理过程没有电火花、静电、高压电与废气直接接触，没有可燃及***因素存在，真正的做到安全可靠。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：包括洗涤塔(1)、废水处理塔(2)；所述洗涤塔(1)通过废水出水管(14)与废水处理塔(2)相连接；进入洗涤塔(1)的废气与清水逆流接触后得到的废水进入废水处理塔(2)通过微纳米气泡进行处理；
所述洗涤塔(1)包括上部的清水喷淋***、下部的废气进入***；所述清水喷淋***包括第一喷淋室(3)、第二喷淋室(4)；所述第一喷淋室(3)的顶部设置有除雾器(12)；所述除雾器(12)的上方设置有锥形的塔顶；所述塔顶的顶部开设有出气口(15)；经过第一喷淋室(3)、第二喷淋室(4)的废气与清水逆流接触后，废气中的杂质与清水混合后得到的废水通过底部的废水出水管(14)进入废水处理塔(2)，去除杂质后的气体则由出气口(15)排出；
所述第一喷淋室(3)与第二喷淋室(4)之间设置有填料(11)；第一喷淋室(3)、第二喷淋室(4)的顶部均设置有十字型喷淋管(5)；所述十字型喷淋管(5)的入口处均与输水管(6)相连接；所述输水管(6)竖直设置于洗涤塔(1)内并向下延伸穿过废气进入***与下方的进水管(7)相连通；所述进水管(7)的另一端与一号高压水泵(8)相连接；所述一号高压水泵(8)与清水管相连接；一号高压水泵(8)的后方设置有废气进入***；
所述废气进入***包括位于第二喷淋室(4)下方的进气室(10)；所述进气室(10)的左侧壁上设置有废气进气管(17)；进气室(10)的顶部匹配设置有旋流板(9)、底部设置有储水室(13)；所述旋流板(9)的上方与第二喷淋室(4)相连通、下方与储水室(13)相连通；废气与清水逆流接触后，得到的废水进入储水室(13)；所述储水室(13)通过底部的废水出水管(14)与废水处理塔(2)相连接；
所述废水处理塔(2)的前方设置有循环水箱(16)；所述循环水箱(16)通过输水管(23)与二号高压水泵(18)相连接；所述输水管(23)靠近二号高压水泵(18)的一端与进气管(19)相连通；输水管(23)的顶部通过管道与压缩罐(20)相连接；所述压缩罐(20)通过微纳米气泡输送管(25)与废水处理塔(2)相连通；所述废水处理塔(2)的上部设置有排气口(22)、下部通过循环水管(24)与循环水箱(16)相连接；废水处理塔(2)的下部设置有排水管。
2.根据权利要求1所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：所述十字型喷淋管(5)远离中心的一端均竖直向下设置有喷淋头。
3.根据权利要求2所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：所述除雾器(12)位于十字型喷淋管(5)的上方。
4.根据权利要求3所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：所述填料(11)为鲍尔环填料或空心浮球填料或多面球填料中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：所述废水出水管(14)、废气进气管(17)、输水管(23)、循环水管(24)、微纳米气泡输送管(25)、排水管上均对应设置有阀门。
6.根据权利要求5所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：所述压缩罐(20)的上方设置有压力表(21)。
7.根据权利要求6所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置，其特征在于：所述一号高压水泵(8)通过管道与水箱相连接；所述进气管(19)与空气罐相连通。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的利用微纳米气泡处理工业废气的装置的方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：首先打开一号高压水泵(8)、废气进气管(17)上的阀门，废气通过废气进气管(17)进入洗涤塔(1)下部废气进入***的同时，清水通过一号高压水泵(8)、输水管(6)进入清水喷淋***，废气通过进气室(10)顶部的旋流板(9)进入清水喷淋***，与第一喷淋室(3)、第二喷淋室(4)向下喷淋的清水逆流接触，废气中的杂质与清水混合后得到的废水，废水进入底部的储水室(13)，去除杂质后的气体则由出气口(15)排出；
打开废水出水管(14)上的阀门，废水进入废水处理塔(2)，然后打开输水管(23)、微纳米气泡输送管(25)上的阀门，启动二号高压水泵(18)、打开空气罐，二号高压水泵(18)中的水与进气管(19)的气体混合，然后进入压缩罐(20)进行压缩得到微纳米气泡，然后经微纳米气泡输送管(25)进入废水处理塔(2)，最后得到上层为杂质、下层为清水的分层状，将上层的杂质分离出去，打开循环水管(24)上的阀门，将循环水箱(16)灌满后，将剩余的清水通过排水管排出废水处理塔(2)。
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