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      一種新型的處理有毒揮發(fā)性有機物的好氧顆粒污泥反應器的工藝和裝置的制作方法

      文檔序號:4978643閱讀:317來源:國知局
      專利名稱:一種新型的處理有毒揮發(fā)性有機物的好氧顆粒污泥反應器的工藝和裝置的制作方法
      技術(shù)領域
      本發(fā)明屬于有毒揮發(fā)性有機物廢氣的處理方法和設備,具體為好氧顆粒污泥處理
      有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。
      背景技術(shù)
      隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,工業(yè)有毒揮發(fā)性有機物廢氣污染問題日 益受到世界各國研究機構(gòu)和廣大公民的重視。含揮發(fā)性有機物的廢氣常具有來源復雜、分 布廣泛等特點,強烈的腐蝕性、劇毒性、致癌性的含揮發(fā)性有機物對環(huán)境、動植物生長和人 類健康具有極大的影響和危害。許多發(fā)達國家都頒布了相應的法令,限制有毒揮發(fā)性有機 物的排放。我國1997年頒布并實施的《大氣污染物綜合排放標準》中,限定了 33種污染物 的排放限值,其中包括苯、苯酚、甲苯、二甲苯等揮發(fā)性有機物。 目前,凈化有毒揮發(fā)性有機物廢氣的常規(guī)技術(shù)如燃燒法、吸附法、溶液吸收法、電 暈法、冷凝法以及一些常規(guī)的生物工藝,常存在處理效率低、能耗高、存在次生性污染問題 等多種缺陷。難以高效、安全、廉價地凈化有毒揮發(fā)性有機物廢氣;近年來,逐漸發(fā)展起來的 新型有毒揮發(fā)性有機物廢氣污染控制技術(shù),如微波催化氧化、膜基吸收凈化、納米材料凈化 等技術(shù),可高效處理廢氣中有毒揮發(fā)性有機物,但因處理工藝對設備和材料要求高,應用困 難。因此急待研發(fā)操作簡單、應用方便、處理效率高的新型有毒揮發(fā)性有機物廢氣處理工藝 和裝備,以滿足有毒揮發(fā)性有機物廢氣污染控制的需要。 好氧顆粒污泥技術(shù)是近10年來發(fā)展的新型生物處理技術(shù)。好氧顆粒污泥生物處 理工藝具有占地面積小、反應器容積負荷高、剩余污泥排放量少、高有毒有機物耐受性的特 點,在高濃度工業(yè)及有毒有害有機物處理中具有廣闊的應用前景。 本發(fā)明將好氧顆粒污泥反應器用于含有毒揮發(fā)性有機物廢氣的處理,廢氣中有毒 揮發(fā)性有機物在反應器中經(jīng)水溶液凈化吸收和微生物降解,實現(xiàn)廢氣中揮發(fā)性有機物的高 效去除。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、能耗低、處理效率高、工藝穩(wěn)定性 強的有毒揮發(fā)性有機物廢氣生物處理工藝和裝置。 具體來說,本發(fā)明為好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置,其 特征在于處理裝置由進氣系統(tǒng),好氧顆粒污泥反應器,進、排水系統(tǒng)和時間程序控制器組 成。處理工藝采用序批式操作方式,按如下步驟進行 a)首先,通過進水泵將僅含有微量元素的水溶液注入好氧顆粒污泥反應器至設定 水位; b)然后,開啟廢氣進氣電磁閥和空氣泵,廢氣經(jīng)空氣泵氣流夾帶或直接進入好氧 顆粒污泥反應器;在反應器中,廢氣中有毒揮發(fā)性有機物被水溶液凈化吸收轉(zhuǎn)移至水相,并
      3最終被好氧顆粒污泥微生物降解去除,處理后廢氣經(jīng)排氣口排放。
      c)最后,關(guān)閉廢氣進氣電磁閥和空氣泵,反應器沉淀、排水。
      整個操作過程由時間程序控制器控制完成。 上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于單循環(huán)內(nèi)各部分操作的時間為進水15min、廢氣進氣處理212min、沉淀3-5min、排水10min。
      上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于處理裝置采用好氧顆粒污泥反應器,反應器為柱形,高徑比10,廢氣從底部進入反應器,直接為反應器內(nèi)泥水混合提供湍動力,節(jié)省了能耗。 上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于以廢氣中有毒揮發(fā)性有機物作為好氧顆粒污泥微生物唯一碳源,進水中僅添加微生物生長必須的氮、磷等營養(yǎng)元素,反應后排水經(jīng)適量補充營養(yǎng)元素后可重復使用。 上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于好氧顆粒污泥反應器中氣液比為99-353,氣流上升速率0. 7-2. 4cm/s。 上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于處理裝置有毒揮發(fā)性有機物處理負荷0. 5-2. 0kg/mVd。 上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于好氧顆粒污泥反應器中好氧顆粒污泥,可在4t:儲存閑置至少60天,再次使用時,5天內(nèi)有毒揮發(fā)性有機物降解性能可恢復至閑置前的水平。 上述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其特征在于實現(xiàn)了廢氣中有毒揮發(fā)性有機物的高效去除,排出尾氣中無有毒揮發(fā)性有機物。


      圖1為本發(fā)明所述的有毒揮發(fā)性有機物廢氣好氧顆粒污泥處理裝置示意圖。
      1-廢氣進氣管路,2-廢氣電磁閥,3-廢氣進氣流量計,4-總氣體流量計,5-空氣流量計,6-空氣進氣閥,7_空氣泵,S-進氣采樣口,9_曝氣頭,10-好氧顆粒污泥反應器,11-排氣口 , 12-尾氣取樣口 , 13-排水閥,14-排水泵,15-進水閥,16-進水泵,17-儲水箱,18-時間程序控制器。
      具體實施例方式
      本裝置采用序批式操作方式。首先,通過進水泵16將儲水箱17中只添加微生物生長必要營養(yǎng)元素的水溶液經(jīng)進水閥15注入好氧顆粒污泥反應器10至設定水位,進水時間15min ;然后,開啟廢氣電磁閥2,并視廢氣流量和廢氣中揮發(fā)性有機物濃度考慮是否開啟空氣泵7,廢氣流量和空氣流量分別由廢氣流量計3和空氣流量計5控制,總氣體流量由總氣體流量計4控制,好氧顆粒污泥反應器內(nèi)氣液比99-353,反應器進氣揮發(fā)性有機物負荷0. 5-2. 0kg/mVd,反應時間212min ;反應結(jié)束,關(guān)閉廢氣進氣電磁閥2和空氣泵7,反應器沉淀3-5min,水溶液經(jīng)排水閥13,由排水泵14排回儲水箱17,排水時間10min,整個操作過程由時間程序控制器18控制完成。
      實施例1 : 利用上述實施方式處理模擬含苯酚廢氣。反應器高徑比20,廢氣中苯酚濃度21-24mg/L,氣液比170,氣體上流速率1. 2cm/s,反應器內(nèi)好氧顆粒污泥濃度6. 01 ±0. 27g/L,進水15min,反應212min,沉淀3min,排水10min,整個反應期間,反應器排出尾氣中無苯酚,水溶液中苯酚最終降解率99. 57%。
      實施例2 : 利用上述實施方式處理模擬含苯酚廢氣。反應器高徑比20,廢氣中苯酚濃度13-15mg/L,進氣苯酚負荷1.5kg/m3 d,氣液比353,氣體上流速率2. 4cm/s,反應器內(nèi)好氧顆粒污泥濃度6. 72±0. 34g/L,進水15min,反應212min,沉淀3min,排水10min,整個反應期間,反應器排出尾氣中無苯酚,水溶液中苯酚降解率99. 98%。將反應器中好氧顆粒污泥取出,于4t:儲存閑置60天后,重新置于反應器中,按上述實施方式處理含苯酚廢氣,5天后好氧顆粒污泥對苯酚廢氣的降解性能恢復至閑置前水平。
      權(quán)利要求
      一種新型的處理有毒揮發(fā)性有機物的好氧顆粒污泥反應器的工藝和裝置。其特征在于處理裝置由進氣系統(tǒng),好氧顆粒污泥反應器,進、排水系統(tǒng)和時間程序控制器組成。處理工藝采用序批式操作方式,按如下步驟進行a)首先,通過進水泵將僅含有微量元素的水溶液注入好氧顆粒污泥反應器至設定水位;b)然后,開啟廢氣進氣電磁閥和空氣泵,廢氣經(jīng)空氣泵夾帶進入好氧顆粒污泥反應器,在反應器中,廢氣中有毒揮發(fā)性有機物經(jīng)水溶液凈化吸收,并最終被好氧顆粒污泥降解去除,處理后廢氣經(jīng)排氣口排放。c)最后,關(guān)閉廢氣進氣電磁閥和空氣泵,反應器沉淀、排水。整個操作過程由時間控制器控制完成。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。 其特征在于每個單循環(huán)內(nèi)各部分操作的時間為進水15min、廢氣進氣處理212min、沉淀 3-5min、排水10min。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。 其特征在于處理裝置采用好氧顆粒污泥反應器,反應器為柱形,高徑比IO,廢氣從底部進 入反應器,直接為反應器內(nèi)泥水混合提供湍動力,節(jié)省了能耗。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝 置。其特征在于以廢氣中有毒揮發(fā)性有機物做為好氧顆粒污泥微生物唯一碳源,進水中僅 添加微生物生長必須的氮、磷等營養(yǎng)元素,反應后排水經(jīng)適量補充營養(yǎng)元素后可重復使用。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝 置。其特征在于好氧顆粒污泥反應器中氣液比為99-353,氣流上升速率0. 7-2. 4cm/s。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。其 特征在于處理裝置有毒揮發(fā)性有機物處理負荷0. 5-2. 0kg/mVd。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝 和裝置。其特征在于好氧顆粒污泥反應器中好氧顆粒污泥,可在4t:儲存閑置至少60天, 再次使用時,5天內(nèi)有毒揮發(fā)性有機物降解性能可恢復至閑置前的水平。
      8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7所述的好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的 工藝和裝置。其特征在于實現(xiàn)了廢氣中有毒揮發(fā)性有機物的高效去除,排出尾氣中無有毒 揮發(fā)性有機物。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種好氧顆粒污泥處理有毒揮發(fā)性有機物廢氣的工藝和裝置。處理裝置包括進氣系統(tǒng),好氧顆粒污泥反應器,進、排水系統(tǒng)和時間程序控制器。裝置采用序批式操作方式。首先,進水泵16將含有營養(yǎng)元素的水溶液注入好氧顆粒污泥反應器10至設定水位;然后,開啟廢氣電磁閥2,廢氣經(jīng)空氣泵4氣流夾帶或直接進入好氧顆粒污泥反應器10,在反應器中,廢氣中有毒揮發(fā)性有機物被水溶液凈化吸收,并最終被好氧顆粒污泥降解去除,處理后廢氣經(jīng)出氣口11排放;反應結(jié)束,關(guān)閉廢氣電磁閥3,反應器沉淀,排水,整個操作過程由時間程序控制器18控制完成。本發(fā)明將好氧顆粒污泥反應器用于有毒揮發(fā)性有機物廢氣的處理,實現(xiàn)了廢氣中揮發(fā)性有機物的高效去除。
      文檔編號B01D53/80GK101732975SQ20091025057
      公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
      發(fā)明者宋永會, 曾萍, 趙利國, 邱光磊, 都基峻 申請人:中國環(huán)境科學研究院
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