[发明专利]一种拉西环与多孔介质的组合式生物填料

说明书

技术领域

本发明涉及有机废气的处理装置中的填料领域，具体涉及一种拉西环与多孔介质的组合式生物填料。

背景技术

随着工业的发展和世界城市化进程的加快，世界空气质量普遍受到了威胁，大气污染物质体系中，气态污染物质占全世界每年排入大气污染物质的75%以上。继SO₂和NO_x研究热潮之后，挥发性有机化合物（Volatile Organic Compound）的污染治理已经成为世界各国关注的又一焦点。

生物法由于具有处理效果好、投资及运行费用低、反应条件温和（常温，常压）、无二次污染、易于管理操作等优点，尤其在处理大流量、低浓度的有机废气时更显其经济性和优越性，因而受到了越来越多的重视，并且得到一定程度的工业应用。二十世纪八十年代，生物法处理挥发性有机废气已经在德国和荷兰得到广泛应用，九十年代末美国等其他国家也开始了广泛的研究与应用。

生物法主要包括生物过滤法、生物滴滤法、生物洗涤法等，其中，生物滴滤法除具有生物法的普遍优点之外，还具有占地面积小、压力降较低、pH易于调节、气/液/固接触比表面积大等优点，因此适用于处理大气量低浓度的疏水性有机废气；尤其是针对含氯有机废气的处理，生物滴滤法存在较大优势。

惰性生物填料常用于生物滴滤法处理有机废气，其填料特性对于生物滴滤装置的处理效果、长期稳定运行，以及能量消耗至关重要。同时，因其具有比表面积大、性质稳定、可重复利用等优点，而适用于工业规模的有机废气处理。常用的惰性生物填料有拉西环（也称塑料环）、硅酸盐材料（如珍珠岩、硅藻土及火山岩等）、活性炭，以及聚氨酯海绵材料等。其中，拉西环及聚氨酯海绵材料因具有较大的孔隙率，可大大降低因填料层压降升高而引起的生物滴滤装置阻塞的可能性。

现有常用的惰性生物填料为拉西环，拉西环呈短管状，即横截面为圆环并沿圆环轴向延伸形成拉西环。在此基础上，通过对拉西环的改进来提高拉西环的性能，如在拉西环的环壁上设有通孔。

专利号为ZL 201020166785.7的中国实用新型专利公开了一种拉西环填料，包括环本体，在环本体的环壁上设有2~5个圆孔，提高了拉西环的孔隙率和流体的流通量，使流量分散更加均匀，从而提高了填料的工作效率，但是该拉西环的牢固强度下降，而且该拉西环填料比表面积较小，在生物滴滤装置中，不利于生物挂膜，还会存在填料层压降较高而引起生物滴滤装置阻塞的问题。该拉西环填料比较适合作为化工填料。

公开号为CN 102060374A的中国发明专利申请公开了一种复合生物填料的制备方法，以有机填料聚氯乙烯为骨架，有机填料聚氯乙烯骨架为多面空心球形或鲍尔环形；通过将有机填料聚氯乙烯骨架浸入质量浓度为25%~35%的聚乙烯醇溶液，再将沸石与膨胀蛭石颗粒（40~60目）按一定比例混匀后粘附在处理过的聚氯乙烯骨架表面，通风干燥后制得复合生物填料；该复合生物填料为无机填料与有机填料的结合，表面粗糙，缩短了微生物挂膜的时间，提高了微生物种群的抗冲击能力。虽然该复合生物填料在有机填料聚氯乙烯骨架表面附着无机填料沸石与膨胀蛭石颗粒，使得微生物容易挂膜，但是对填料层压降几乎没有影响，比较适合用在处理有机废水，当用在生物滴滤装置中处理有机废气时，其比表面积较小，导致挂膜生物量少，而且并不能保证表面复合材料的稳定性，可能会因表面复合材料及生物膜的脱落引起生物滴滤装置的阻塞问题。

良好的生物填料应具有比表面积大、孔隙率高、有利于老化生物膜的剥落更新、廉价易得以及支撑强度好等特点。因此，针对当前工业有机废气的排放特性，研究开发出高效、适用的生物填料，将成为工业有机废气的生物处理装置长期高效、稳定运行的关键一步。

发明内容

针对当前工业有机废气的排放特性及现有生物技术的不足，本发明提供了一种拉西环与多孔介质的组合式生物填料，能够大大降低有机废气处理系统的能量消耗，并能够充分提高有机废气的净化效率。

一种拉西环与多孔介质的组合式生物填料，包括拉西环，所述的拉西环内固定填充有多孔介质。

用在有机废气处理系统中的拉西环与多孔介质的组合式生物填料，包括若干个填充有多孔介质的拉西环，在有机废气处理系统中呈散乱状态堆放，堆积密度小、填料床层的压降低，具有比表面积大、孔隙率高、易生物挂膜、单位体积生物量大且污染去除负荷高、堆积密度小，阻力系数低、支撑强度好且利于液态流体均匀流动等特性。