[实用新型]一种基于嗜热菌生物技术处理高温有机废气的反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有机废气处理装置，更具体地讲，涉及一种利用嗜热菌生物技术来处理高温有机挥发性气体的反应装置。

背景技术

随着我国有机合成工业和化工工业的迅速发展，进入大气中的挥发性有机化合物（VOCs）越来越多，已被视为仅次于粉尘的第二大大气污染物，这些有机化合物的无组织排放不仅对周边生态环境产生影响，而且，严重威胁人类健康。由于工厂中的大多数工艺在高温条件下操作，产生的有机废气多数是高温状态（40-70℃），因此，对高温挥发性有机物的处理显得十分迫切。

目前，对挥发性有机化合物的处理技术主要以物理化学方法居多，主要有活性炭吸附法、物理吸收法、催化燃烧法和膜吸收法。此外，生物降解法近年来由于其具有去除效率高、运行费用低和较少形成二次污染等优点被广泛关注。

生物降解法主要是利用微生物将挥发性有机物“吃掉”，达到降解或转化成一些无害或低害类物质。已利用的生物降解方法主要有生物过滤塔、生物滴滤塔和生物洗涤塔，这些方法在常温下处理低浓度有机污染物已取得较好的效果。但是，对于工厂排放的高温挥发性有机物，如果不加控制的直接将其通入生物反应装置中，会造成填料层干燥，微生物难以存活，而将高温有机物冷却后再进行生物处理，虽然可以解决以上缺陷，但是，必然会增加设备和处理费用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够直接利用生物过滤技术处理高温挥发性有机废气的反应装置，并用该反应装置对高温生物过滤技术的可行性和可靠性进行研究和评价，为实际工程应用提供理论基础和实践经验。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案予以实现：

一种基于嗜热菌生物技术处理高温有机废气的反应装置，包括营养液系统，嗜热菌过滤塔、温度控制系统和废气进气系统，其中：

所述营养液系统的一端设置有储存营养液的容器和为营养液提供管路动力的计量泵，另一端通过管路与所述嗜热菌过滤塔塔顶的进液口相连，用于为嗜热菌过滤塔提供淋洗需要的营养液；

所述废气进气系统的一端通过管路与所述嗜热菌过滤塔塔底的进气孔相连，另一端通过管路与废气气源、空气压缩机和流量计相连；

所述温度控制系统包括加热装置、温度控制器和温度传感器，所述加热装置设置在嗜热菌过滤塔塔外对应中间工作段的位置，即嗜热菌过滤塔塔底进气口和嗜热菌过滤塔上部出气口之间；所述温度传感器设置在嗜热菌过滤塔塔内，分别设置在填料层，以及进气口和出气口附近，以准确采集整个中间工作段的气流温度反馈给温度控制器；所述温度控制器的一端与温度传感器相连，另一端与加热装置相连，以通过采集的塔内气流温度信号，控制加热装置的加热程度；

所述嗜热菌过滤塔的塔顶设置有为塔身中心轴位置的淋洗装置，用于将通过管路和进液口流入嗜热菌过滤塔塔顶的营养液向下塔内进行淋洗；所述嗜热菌过滤塔的中间工作段通过法兰与所述塔顶固定相连，并在中间工作段的上下分别设置进气孔和出气孔，在出气孔之上设置有第一支撑块，在第一支撑块上面设置有第一隔板，用于将淋洗的营养液进行分散后，从隔板的细孔中均匀流出，向下淋洗；所述嗜热菌过滤塔的中间工作段自上而下均匀设置有测压孔，用于测量废气进出口压差和废气浓度；在进气孔和出气孔之上设置有第二支撑块，所述第二支撑块上面设置有由填料和承托层组成的填料层，并在填料层对应塔身位置设置取样孔，用于及时更换填料，或者将附着微生物的填料取出，进行微生物分析；所述嗜热菌过滤塔的中间工作段通过法兰与塔底固定相连，所述塔底设置有凹槽，用于收集渗滤液并及时排除。

所述承托层选用陶粒，球形，粒径3-5mm。

所述填料按照下述步骤进行制备：将粒状活性炭至于污泥浓度为3000-4000mg/L的MBR反应池中，并进行不间断曝气，活性炭在反应池中停留3-5天后取出，微生物在活性碳表面附着并正常生，将取出的活性炭填装进生物过滤塔中，所述活性炭为圆柱形，粒径约3mm，长3-6mm。

在上述技术方案中，所述加热装置优选为缠绕在嗜热菌过滤塔上的电加热线。

在上述技术方案中，所述嗜热菌过滤塔外壳上设置有导热材料涂层。

所述嗜热菌过滤塔为高50cm，内径8cm，壁厚1cm的圆柱形反应器，材质使用耐高温的聚四氟乙烯塑料。所述填料层堆积高度30cm，填料层上方和下方各留10cm空间。

所述第一支撑块和第二支撑块均匀分布在嗜热菌过滤塔的圆周上，数量为2—6个。

所述测压孔数量为3个，孔径为8mm，用于测量废气进出口压差和废气浓度。