本實(shí)用新型涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物法與吸附法組合處理廢氣的裝置。
背景技術(shù)：
石化污水處理場(chǎng)內(nèi)各水處理工藝單元逸散的廢氣具有“氣量大，成份復(fù)雜，濃度不均，波動(dòng)大”的特點(diǎn)。特別是石化煉油及化工污水場(chǎng)逸散的VOCs的廢氣，由于含不同濃度的烴類，任何一種處理方法往往不能達(dá)到理想的處理效果，例如：催化燃燒法；低溫等離子法；吸附法；直接高溫燃燒法；冷凝法；生物法等，因此我們根據(jù)石化廠實(shí)際工況采用了一種生物法與吸附法處理廢氣的裝置這一組合工藝使處理效果大大提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種生物法與吸附法組合處理廢氣的裝置，通過將兩段生物法與吸附法組合充分發(fā)揮各段的功能，使VOCs廢氣得到徹底的處理并達(dá)標(biāo)排放，用以解決上述技術(shù)問題。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種生物法與吸附法組合處理廢氣的裝置，包括兩段滴濾式生物氧化裝置和吸附裝置，所述兩段滴濾式生物氧化裝置一側(cè)底部連接有廢氣進(jìn)口，兩段滴濾式生物氧化裝置另一側(cè)底部通過第一風(fēng)機(jī)與吸附裝置連通，所述吸附裝置通過管道連接有排氣裝置；其中，所述兩段滴濾式生物氧化裝置內(nèi)部通過隔板分隔為第一生物滴濾單元和第二生物滴濾單元，所述第一生物滴濾單元與所述第二生物滴濾單元頂部連通，第一生物滴濾單元的底部通過循環(huán)管路與設(shè)置在第一生物滴濾單元頂部的若干個(gè)第一噴頭連通，第二生物滴濾單元頂部的若干個(gè)第二噴頭連通有新鮮水補(bǔ)給管路；所述吸附裝置包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述吸附裝置包括第一吸附塔和第二吸附塔，所述第一吸附塔和第二吸附塔底部均連接有廢氣進(jìn)氣管路和熱空氣進(jìn)氣管路，所述廢氣進(jìn)氣管路上設(shè)置有第一進(jìn)氣閥，且該廢氣進(jìn)氣管路上連接有廢氣排氣管路，所述廢氣排氣管路上連接有第一排氣閥，且該廢氣排氣管路連接有冷凝器，所述冷凝器上連接有油水分離器和冷媒，所述油水分離器上連接有油儲(chǔ)槽和廢水儲(chǔ)槽，所述熱空氣進(jìn)氣管路上設(shè)置有第二進(jìn)氣閥，第一吸附塔和第二吸附塔的頂部連接有凈化氣排氣管路和蒸汽進(jìn)氣管路，所述凈化氣排氣管路上設(shè)置有第二排氣閥，所述蒸汽進(jìn)氣管路上設(shè)置有第三進(jìn)氣閥，蒸汽進(jìn)氣管路通過管道與設(shè)置在熱空氣進(jìn)氣管路上的換熱器連接，所述熱空氣進(jìn)氣管路上連接有第二風(fēng)機(jī)，所述換熱器上連接有冷凝水和出氣管路。
進(jìn)一步的，所述第一風(fēng)機(jī)與吸附裝置之間連接有除水器。
進(jìn)一步的，所述循環(huán)管路上設(shè)置有水泵。
進(jìn)一步的，所述第一生物滴濾單元和所述第二生物滴濾單元的下部均連接有排污管路。
進(jìn)一步的，所述排污管路上設(shè)有排污閥。
進(jìn)一步的，所述第一吸附塔和第二吸附塔均為活性炭吸附塔。
進(jìn)一步的，所述活性炭吸附塔內(nèi)設(shè)置有活性炭纖維。
進(jìn)一步的，所述冷凝器與進(jìn)氣管路連通。
進(jìn)一步的，所述排氣裝置為排氣筒。
本實(shí)用新型的有益效果：
1、針對(duì)中低濃度VOCs廢氣處理提供了有效的處理方法；
2、在兩段滴濾式生物氧化治理廢氣裝置后段增加吸附裝置，實(shí)現(xiàn)了分段處理不同的污染成分，不產(chǎn)生二次污染；
3、通過更換填料保證了工藝段可處理更多污染物，處理的廢氣濃度范圍更寬，工藝組合更靈活、適用；
4、實(shí)驗(yàn)證明：加入該段處理方式后，整體工藝非甲烷總烴去除率可達(dá)95%，并執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 14554-93》，《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB31570-2015》或《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB31571-2015》。
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(duì)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(duì)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)施例所述的生物法與吸附法組合處理廢氣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：
1、廢氣進(jìn)口；2、兩段滴濾式生物氧化裝置；3、第一風(fēng)機(jī)；4、除水器；5、吸附裝置；6、排氣裝置；7、隔板；8、進(jìn)氣管路；9、干燥氣進(jìn)氣管路；10、廢氣排氣管路；11、冷凝器；12、油水分離器；13、油儲(chǔ)槽；14、水儲(chǔ)槽；15、凈化氣排氣管路；16、蒸汽進(jìn)氣管路；17、冷媒；18、換熱器；19、冷凝水；20、出氣管路；21、第一生物滴濾單元；22、第二生物滴濾單元；23、循環(huán)管路；24、新鮮水補(bǔ)給管路；25、排污管路；211、第一噴頭；221、第二噴頭；231、水泵；251、排污閥；51、第一吸附塔；52、第二吸附塔；81、第一進(jìn)氣閥；91、第二進(jìn)氣閥；92、第二風(fēng)機(jī)；101、第一排氣閥；151、第二排氣閥；161、第三進(jìn)氣閥。
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(duì)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，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種生物法與吸附法組合處理廢氣的裝置，包括兩段滴濾式生物氧化裝置2和吸附裝置5，所述兩段滴濾式生物氧化裝置2一側(cè)底部連接有廢氣進(jìn)口1，兩段滴濾式生物氧化裝置2另一側(cè)底部通過第一風(fēng)機(jī)3與吸附裝置5連通，所述吸附裝置5通過管道連接有排氣裝置6；
其中，所述兩段滴濾式生物氧化裝置2內(nèi)部通過隔板7分隔為第一生物滴濾單元21和第二生物滴濾單元22，所述第一生物滴濾單元21與所述第二生物滴濾單元22頂部連通，第一生物滴濾單元21的底部通過循環(huán)管路23與設(shè)置在第一生物滴濾單元21頂部的若干個(gè)第一噴頭211連通，第二生物滴濾單元22頂部的若干個(gè)第二噴頭221連通有新鮮水補(bǔ)給管路24；
所述吸附裝置5包括第一吸附塔51和第二吸附塔52，所述吸附裝置5包括第一吸附塔51和第二吸附塔52，所述第一吸附塔51和第二吸附塔52底部均連接有廢氣進(jìn)氣管路8和熱空氣進(jìn)氣管路9，所述廢氣進(jìn)氣管路8上設(shè)置有第一進(jìn)氣閥81，且該廢氣進(jìn)氣管路8上連接有廢氣排氣管路10，所述廢氣排氣管路10上連接有第一排氣閥101，且該廢氣排氣管路10連接有冷凝器11，所述冷凝器11上連接有油水分離器12和冷媒17，所述油水分離器12上連接有油儲(chǔ)槽13和廢水儲(chǔ)槽14，所述熱空氣進(jìn)氣管路9上設(shè)置有第二進(jìn)氣閥91，第一吸附塔51和第二吸附塔52的頂部連接有凈化氣排氣管路15和蒸汽進(jìn)氣管路16，所述凈化氣排氣管路15上設(shè)置有第二排氣閥151，所述蒸汽進(jìn)氣管路16上設(shè)置有第三進(jìn)氣閥161，蒸汽進(jìn)氣管路16通過管道與設(shè)置在熱空氣進(jìn)氣管路9上的換熱器18連接，所述換熱器18上連接有冷凝水19和出氣管路20。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第一風(fēng)機(jī)3與吸附裝置5之間連接有除水器4。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述循環(huán)管路23上設(shè)置有水泵231。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第一生物滴濾單元21和所述第二生物滴濾單元22的下部均連接有排污管路25。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述排污管路25上設(shè)有排污閥251。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第一吸附塔51和第二吸附塔52均為活性炭吸附塔。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述活性炭吸附塔內(nèi)設(shè)置有活性炭纖維。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述冷凝器11與進(jìn)氣管路8連通。
在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述排氣裝置6為排氣筒。
為了方便理解本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案，以下通過具體工藝原理對(duì)本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型采用了“兩段生物法與吸附法聯(lián)合作用”技術(shù)，兩種工藝模塊化組合技術(shù)保證了廢氣達(dá)標(biāo)排放。
一、“兩段滴濾式生物氧化裝置”原理
廢氣中污染成分首先通過氣液交換，進(jìn)入液相；然后污染成分與液相中的微生物接觸，在微生物體表的膜外側(cè)，通過濃度差、特定轉(zhuǎn)運(yùn)酶、膜的翻轉(zhuǎn)或吞食作用，污染物質(zhì)進(jìn)入生物體細(xì)胞內(nèi)，在微生物體通過酶解作用，一部分參與細(xì)胞自身的合成代謝，生成新的細(xì)胞組織；另一部分通過細(xì)胞內(nèi)源呼吸作用，產(chǎn)生二氧化碳、水及細(xì)胞代謝產(chǎn)物，并釋放出大量能量。
烴類和其他有機(jī)物被氧化為二氧化碳和水，含硫還原性成分被氧化為硫及硫酸鹽，含氮成分被氧化為氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽。
“兩段滴濾式生物氧化裝置”是由第一生物滴濾單元和第二生物滴濾單元兩部份組成。氣體與經(jīng)過循環(huán)噴淋的滴濾介質(zhì)進(jìn)行充分的接觸。廢氣中的親水性污染成分，被滴濾介質(zhì)上的固著微生物群所捕獲消化，另一部分則溶解并隨滴濾液落入第一生物滴濾單元底部，第一生物滴濾單元底部中含有大量浮游微生物將對(duì)捕捉到的污染物質(zhì)進(jìn)行徹底的降解。在此過程中，廢氣中部分硫化氫和氨等水溶性的污染成分進(jìn)一步得到去除。在第二生物滴濾單元內(nèi)，介質(zhì)上添加了專門篩選的苯降解菌。廢氣與定期加濕的載有苯降解菌的生物濾球充分接觸，氣體中難溶性污染組份被多孔生物濾球及生物濾球中苯降解菌攔截吸附并進(jìn)一步消化，甲苯、二甲苯、苯乙烯等大分子量、水溶性較差的VOC成份在此單元充分降解。這些苯降解菌是利用了廢氣中的有機(jī)物作為其生長繁殖所必需的基質(zhì)將大分子或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的苯等有機(jī)物氧化分解為簡單的水、二氧化碳等無機(jī)物。實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢氣中苯系物的進(jìn)一步處理，經(jīng)過生物段處理的廢氣中非甲烷總烴的濃度已小于200mg/m3，然后進(jìn)入吸附設(shè)備。
作為優(yōu)選實(shí)施方式：
（1）當(dāng)廢氣進(jìn)氣中硫化氫含量不高，如<10mg/m3時(shí)，第一生物滴濾單元中填料為鮑爾環(huán)、多面空心球等惰性填料；
（2）當(dāng)廢氣進(jìn)氣硫化氫含量較高，如≥10mg/m3時(shí)，第一生物滴濾單元中的填料更換為貝殼，第二生物滴濾單元中的填料包括生物濾球和苯降解菌。
當(dāng)廢氣中所含硫化氫濃度較高，如果不更換填料，仍采用鮑爾環(huán)、多面空心球等惰性填料，廢氣中H2S的生物轉(zhuǎn)化會(huì)導(dǎo)致亞硫酸或硫酸的產(chǎn)生，如果任其發(fā)展，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)填料酸化并降低處理效果；更換了貝殼介質(zhì)后，由于貝殼具有適合生物生存的粗糙表面，與傳統(tǒng)的載體材料相比，可以成為生物氧化處理中的生物膜載體。同時(shí)，其緩慢釋放出碳酸鈣CaCO3，中和了來自硫化物被細(xì)菌氧化后產(chǎn)生的酸類物質(zhì)。通過中和生物代謝產(chǎn)生的硫酸類的副產(chǎn)物生成的硫化物有效控制了系統(tǒng)pH，為微生物降解過程提供合適的酸堿條件，對(duì)廢氣中所含高濃度H2S和還原性硫化物的廢氣進(jìn)行了處理。
同時(shí)這種填料還具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）脫氮：使含氨和有機(jī)胺的廢氣在滴濾段同時(shí)得到處理，無需投加NaHCO3或NaOH，降低運(yùn)行及管理成本；（2）通過更換填料保證了工藝段可以處理更多污染物，處理的廢氣濃度范圍更寬，同時(shí)可滿足各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，使工藝組合更靈活、適用。
二、吸附原理
本實(shí)用新型的吸附裝置包括吸附-脫附全過程：
1.吸附：經(jīng)兩段滴濾式生物氧化裝置處理后的含烴廢氣進(jìn)入吸附裝置，吸附裝置包括兩個(gè)相同的活性炭吸附塔，處理后廢氣中少量的烴類等有機(jī)物被活性炭纖維吸附下來，經(jīng)過吸附后的潔凈氣體經(jīng)排氣筒達(dá)標(biāo)排放。兩個(gè)活性炭吸附塔分別為第一吸附塔51和第二吸附塔52，所述第一吸附塔51及第二吸附塔52可以交替使用，活性炭吸附塔會(huì)在吸附狀態(tài)和脫附狀態(tài)間自動(dòng)切換，間隔時(shí)間一般為15分鐘，也可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，通常情況下，特定時(shí)間的切換操作可以保證活性炭吸附塔及時(shí)切換到脫附階段。
2.脫附再生：吸附后的活性炭纖維通入減壓閥減壓后的蒸汽，將吸附濃縮在活性炭纖維中的有機(jī)溶劑脫附下來，同時(shí)依靠蒸汽的吹掃，將含有水蒸汽和有機(jī)物質(zhì)的混合蒸汽吹出，送到油水分離器中。
當(dāng)一個(gè)活性炭吸附塔達(dá)到一定的飽和度時(shí)，需要進(jìn)行再生以恢復(fù)其吸附能力。因?yàn)槲竭^程是一個(gè)可逆的過程，可以通過改變吸附平衡來實(shí)現(xiàn)活性炭纖維的再生，即通過降低活性活性炭吸附塔的壓力，將烴從活性炭纖維孔隙結(jié)構(gòu)中脫附出來。
當(dāng)活性炭纖維吸附飽和后，進(jìn)行吸附再生處理，具體為從活性炭吸附罐頂部的管道進(jìn)蒸汽進(jìn)行蒸汽吹掃，在80-130℃條件下對(duì)吸附在活性炭纖維上的有機(jī)物進(jìn)行脫附處理，經(jīng)蒸吹掃后，再用40-100℃熱空氣從活性炭吸附罐底部吹掃干燥，留作備用。
3.冷凝分層：經(jīng)過脫附的含有水蒸汽和有機(jī)溶劑的混合蒸汽經(jīng)過冷凝器，將冷凝后變成的混合液體流入油水分離器靜置分層，上層為油，下層為水，分別進(jìn)入油儲(chǔ)槽和水儲(chǔ)槽；分離后的有機(jī)相根據(jù)量的多少可作為原料回收再利用，水相可以排入廢水系統(tǒng)進(jìn)行處理。
當(dāng)脫附過程完成后，工藝管線上的控制閥門會(huì)有一些系列動(dòng)作，使活性炭窗口內(nèi)壓力逐步恢復(fù)到常壓。當(dāng)活性炭吸附塔上的壓力恢復(fù)后，系統(tǒng)會(huì)控制活性炭吸附塔切換至下一個(gè)吸附過程。
本實(shí)用新型適合非甲烷總烴范圍小于2000mg/m3以內(nèi)，同時(shí)適合其他行業(yè)的廢氣處理，如印刷、電子等廢氣中含非甲烷總烴的廢氣治理。
本實(shí)用新型的有益效果：
1、針對(duì)中低濃度VOCs廢氣處理提供了有效的處理方法；
2、在兩段滴濾式生物氧化治理廢氣裝置后段增加吸附裝置，實(shí)現(xiàn)了分段處理不同的污染成分，不產(chǎn)生二次污染；
3.通過更換填料保證了工藝段可處理更多污染物，處理的廢氣濃度范圍更寬，工藝組合更靈活、適用；
4、實(shí)驗(yàn)證明：加入該段處理方式后，整體工藝非甲烷總烴去除率可達(dá)95%，并執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 14554-93》，《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB31570-2015》或《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB31571-2015》。
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)。