本實(shí)用新型涉及VOCs處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種生物吸收和膜分離組合處理VOCs類廢氣的裝置。
背景技術(shù)：
大氣污染是我國目前最突出的環(huán)境問題之一，工業(yè)廢氣是大氣污染物的重要來源。工業(yè)廢氣中最難處理的就是有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣是指含有揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的廢氣。大多有機(jī)化合物具有毒性，有些溶劑則因其穩(wěn)定性，能長期穩(wěn)定地存在于大氣中而不分解。這對我們的生存環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，針對揮發(fā)性有機(jī)物的處理，目前國內(nèi)外采用的主流方法有兩類: 一類是破壞性方法，如燃燒法，將有機(jī)廢氣通過燃燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水; 另一類是回收法，如碳吸附法、冷凝法和膜分離法在工業(yè)生產(chǎn)中分離和回收揮發(fā)性有機(jī)物。由于工業(yè)廢氣內(nèi)往往含有多種有機(jī)化合物氣體成分，這些單一的廢氣處理方法往往不能將工業(yè)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物凈化徹底。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種生物吸收和膜分離組合處理VOCs類廢氣的裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種生物吸收和膜分離組合處理VOCs類廢氣的裝置，包括氣體收集單元、氣體吸收單元和膜分離單元，所述氣體收集單元包括氣體收集管路和前置風(fēng)機(jī)，所述氣體吸收單元包括第一吸收裝置和第二吸收裝置，其中，所述第一吸收裝置的上部設(shè)有第一排氣口和第一噴淋裝置，所述第一吸收裝置中部設(shè)有第一格柵，所述第一吸收裝置下部連接所述氣體收集管路，所述第一吸收裝置底部設(shè)有第一噴淋液儲(chǔ)罐，所述第一噴淋液儲(chǔ)罐連接第一吸收液儲(chǔ)罐、第一廢液儲(chǔ)罐和第一噴淋裝置；所述第二吸收裝置上部設(shè)有第二排氣口和第二噴淋裝置，所述第二吸收裝置中部設(shè)有第二格柵，所述第二吸收裝置下部連通所述第一排氣口，所述第二吸收裝置底部設(shè)有第二噴淋液儲(chǔ)罐，所述第二噴淋液儲(chǔ)罐連通第二吸收液儲(chǔ)罐和所述第二噴淋裝置；所述第二排氣口連通所述膜分離單元的一側(cè)，同側(cè)設(shè)有富集氣排氣口，所述富集氣排氣口連通所述氣體收集管路，所述膜分離單元的另一側(cè)通過后置風(fēng)機(jī)連接排氣煙囪。
進(jìn)一步的，所述第一吸收裝置內(nèi)的所述第一格柵內(nèi)裝填多頁面空心球，所述第二吸收裝置的所述第二格柵內(nèi)裝填多頁面聚丙烯介質(zhì)球。
進(jìn)一步的，所述第一噴淋液罐與第一噴淋裝置之間以及所述第二噴淋液罐與第二噴淋裝置之間均連接有循環(huán)泵。
進(jìn)一步的，所述膜分離單元中部設(shè)有聚醚亞酰胺分離膜。
進(jìn)一步的，所述富集氣排氣口通過氣泵連接所述氣體收集管路。
本實(shí)用新型的有益效果：該裝置有效地將生物吸收和膜分離處理VOCs類氣體的方法相結(jié)合，氣體吸收單元可以實(shí)現(xiàn)VOCs類氣體的有效吸收和徹底的降解，且吸收液可循環(huán)使用，膜分離單元不僅可實(shí)現(xiàn)氣體的達(dá)標(biāo)排放，截留濃縮的大分子氣體還可實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理，真正實(shí)現(xiàn)方法簡單、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低，無二次污染，是一種處理VOCs類氣體的有效組合裝置。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的生物吸收和膜分離組合處理VOCs類廢氣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：
1、膜分離單元；2、氣體收集管路；3、前置風(fēng)機(jī)；4、第一吸收裝置；5、第二吸收裝置；6、第一排氣口；7、第一噴淋裝置；8、第一格柵；9、第一噴淋液儲(chǔ)罐；10、第一吸收液儲(chǔ)罐；11、第一廢液儲(chǔ)罐；12、第二吸收液儲(chǔ)罐；13、第二排氣口；14、第二噴淋裝置；15、第二格柵；16、第二噴淋液儲(chǔ)罐；17、富集氣排氣口；18、后置風(fēng)機(jī)；19、煙囪；20、聚醚亞酰胺分離膜。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1所示，一種生物吸收和膜分離組合處理VOCs類廢氣的裝置，包括氣體收集單元、氣體吸收單元和膜分離單元1，所述氣體收集單元包括氣體收集管路2和前置風(fēng)機(jī)3，所述氣體吸收單元包括第一吸收裝置4和第二吸收裝置5，其中，所述第一吸收裝置4的上部設(shè)有第一排氣口6和第一噴淋裝置7，所述第一吸收裝置4中部設(shè)有第一格柵8，所述第一吸收裝置4下部連接所述氣體收集管路2，所述第一吸收裝置4底部設(shè)有第一噴淋液儲(chǔ)罐9，所述第一噴淋液儲(chǔ)罐9連接第一吸收液儲(chǔ)罐10、第一廢液儲(chǔ)罐11和第一噴淋裝置7；所述第二吸收裝置5上部設(shè)有第二排氣口13和第二噴淋裝置14，所述第二吸收裝置5中部設(shè)有第二格柵15，所述第二吸收裝置5下部連通所述第一排氣口6，所述第二吸收裝置5底部設(shè)有第二噴淋液儲(chǔ)罐16，所述第二噴淋液儲(chǔ)罐16連通第二吸收液儲(chǔ)罐12和所述第二噴淋裝置14；所述第二排氣口13連通所述膜分離單元1的一側(cè)，同側(cè)設(shè)有富集氣排氣口17，所述富集氣排氣口17連通所述氣體收集管路2，所述膜分離單元1的另一側(cè)通過后置風(fēng)機(jī)18連接排氣煙囪19。
在本實(shí)用新型所述的實(shí)施例中，所述第一吸收裝置4內(nèi)的所述第一格柵8內(nèi)裝填多頁面空心球，所述第二吸收裝置5的所述第二格柵15內(nèi)裝填多頁面聚丙烯介質(zhì)球。
在本實(shí)用新型所述的實(shí)施例中，所述第一噴淋液罐與第一噴淋裝置7之間以及所述第二噴淋液罐與第二噴淋裝置14之間均連接有循環(huán)泵。
在本實(shí)用新型所述的實(shí)施例中，所述膜分離單元1中部設(shè)有聚醚亞酰胺分離膜20。
在本實(shí)用新型所述的實(shí)施例中，所述富集氣排氣口17通過氣泵連接所述氣體收集管路2。
為了方便理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式對本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
各分散氣源密閉后通過氣體收集管路2和前置風(fēng)機(jī)3進(jìn)行氣體收集匯總，再進(jìn)入到第一吸收裝置4，第一吸收裝置4的吸收是以脫酸為主的堿吸收，采用的吸收液為堿和乳化吸收液；其中堿為 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%的NaOH溶液，溶液PH為11，堿性成分將氣體中的硫化氫及硫化物等酸性物質(zhì)進(jìn)行中和反應(yīng)吸收，乳化吸收液為生物柴油、表面活性劑、助表面活性劑形成的乳化吸收液，使用濃度為0.1~2%（v/v），堿性吸收液從第一噴淋裝置7中自上而下噴出，與氣體流動(dòng)的方向相反，可實(shí)現(xiàn)烴類氣體物質(zhì)向液相轉(zhuǎn)移, 第一格柵8內(nèi)填裝多頁面空心球，目的是增加吸收液與氣體的接觸面積和接觸時(shí)間。吸收液通過循環(huán)泵從第一吸收液儲(chǔ)罐10中泵入第一噴淋液儲(chǔ)罐9，第一噴淋液儲(chǔ)罐9中的噴淋液通過水泵循環(huán)到第一噴淋裝置7進(jìn)行噴淋。定期排放的吸收液廢液通過第一廢液儲(chǔ)罐11由水泵排放到污水處理單元進(jìn)行廢水處理。
從第一排氣口6出來的氣體進(jìn)入第二吸收裝置5的底部，經(jīng)過第二格柵15，多頁面聚丙烯介質(zhì)球增加了吸收液與VOCs類氣體的接觸面積和接觸時(shí)間。第二吸收裝置5采用的吸收液是烴降解菌和生物柴油、生物表活劑、助劑制成的乳液吸收劑，利用相似相溶的原理，實(shí)現(xiàn)對VOCs類氣體的有效吸收，吸收液的使用濃度為0.5~2%（v/v），吸收裝置底部為吸收液溶液和烴降解菌，烴降解菌的添加濃度為5~10%（v/v），烴降解菌原液的菌數(shù)大于10的8次方數(shù)量級(jí)，烴降解菌在液體的環(huán)境狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)對吸收液中的VOCs類氣體的有效降解。由于VOCs類氣體被烴降解菌降解，所以第二噴淋液儲(chǔ)罐16中的乳液吸收劑可以循環(huán)使用，除自然揮發(fā)損失外，無需額外添加，第二吸收液儲(chǔ)罐12中存儲(chǔ)乳液吸收劑，定期由水泵泵入到第二噴淋裝置14。此單元可實(shí)現(xiàn)VOCs類氣體去除率60~80%的效果。
當(dāng)VOCs類廢氣從第二排氣口13出來后進(jìn)入到膜分離單元1，由于各種氣體在聚醚亞酰胺分離膜20中的溶解和擴(kuò)散系數(shù)的不同，導(dǎo)致氣體在膜中的相對滲透速率有差異。在膜兩側(cè)壓力差作用下，滲透速率相對較快的氣體，如水蒸汽(H2O)、氫氣(H2)、二氧化碳(CO2)和氧氣(O2) 以及部分甲烷(CH4)、氮?dú)?N2)和一氧化碳(CO)等氣體優(yōu)先透過膜，通過后置風(fēng)機(jī)18和煙囪19直接排放，不會(huì)造成污染；而滲透速率相對較慢的氣體如碳3以上的烴類氣體則在膜的滯留側(cè)被富集，從而達(dá)到混合氣體分離的目的，滯留側(cè)的富集氣體通過富集氣排氣口17進(jìn)入氣體收集管路2,進(jìn)行氣體的循環(huán)治理。
綜上所述，該裝置有效地將生物吸收和膜分離處理VOCs類氣體的方法相結(jié)合，氣體吸收單元可以實(shí)現(xiàn)VOCs類氣體的有效吸收和徹底的降解，且吸收液可循環(huán)使用，膜分離單元1不僅可實(shí)現(xiàn)氣體的達(dá)標(biāo)排放，截留濃縮的大分子氣體還可實(shí)現(xiàn)循環(huán)處理，真正實(shí)現(xiàn)方法簡單、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低，無二次污染，是一種處理VOCs類氣體的有效組合裝置。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。