[发明专利]一种用于吸收VOCS的反应系统

说明书

【技术领域】

本发明属于VOCs治理技术领域，特别涉及一种用于吸收VOCS的反应系统。

【背景技术】

挥发性有机物，英文名称为volatile organic compounds，简写为VOCs，在我国是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。最常见的VOCs有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯等。

VOCs属于大气污染物，以空气为传播介质，通过呼吸系统和皮肤对人体产生毒害作用。目前治理VOCs的主要方法有物理法、化学法和生物法。其中，物理法是不改变VOCs的化学性质，只是用一种物质将其气味遮蔽和稀释，或将其从气相转移到液相或固相中，常用的治理方法有掩蔽法、稀释法和吸收法；化学法是通过化学反应改变VOCs的化学结构，使其转变为无刺激性或低刺激性物质，常用方法有燃烧法、催化氧化法和酸碱液洗涤法；物理法和化学法的缺点在于所用设备多且工艺复杂，二次污染后再生困难，后续处理过程复杂、能耗高等问题。生物法则是利用微生物的新陈代谢作用，将VOCs分解氧化为CO₂、H₂O等无机物达到净化目的。目前常用的生物处理工艺有生物过滤池和生物滴滤池。

在生物法处理VOCs过程中，选择的微生物菌种是影响处理效果的关键因素之一。现有技术一般采用污水处理厂的活性污泥作为菌种，该菌种对含VOCs废气的处理效率较低，仍需进一步提高。

【发明内容】

本发明提供一种用于降解VOCs的系统，以解决现有技术一般采用污水处理厂的活性污泥作为菌种，该菌种对含VOCs废气的处理效率较低的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种用于吸收VOCS的反应系统，包括紫外光处理室、循环液装置、吸收反应塔，所述紫外光处理室与吸收反应塔通过管道A连接，所述循环液装置通过管道B连接吸收反应塔的顶部，所述循环液装置通过管道C连接吸收反应塔的底部。

进一步地，所述紫外光处理室包括进气口。

进一步地，所述循环液装置包括温度传感器A、pH电极，所述温度传感器A设置于循环液装置的顶部，所述pH电极设置于循环液装置的底部。

进一步地，所述吸收反应塔包括栅格式生物膜填料、温度传感器B、喷淋头、出气口，所述栅格式生物膜填料设置于所述吸收反应塔的中部，所述温度传感器B、喷淋头、出气口设置于所述吸收反应塔的顶部。

进一步地，栅格式生物膜填料以重量份为单位，包括以下原料：陶瓷10-22份、硅藻土16-25份、聚氨酯8-13份、活性炭18-35份、合成吸附剂3-5份、催化剂1-2份。

进一步地，所述合成吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)采用X射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算Mg/(Mn+Si)比为0.05-0.09，Mn/(Mn+Si)比为0.187-0.213；

(b)调节高炉渣Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比，于1g高炉渣中加入MgO和SiO₂调节Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比分别至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物A；

(c)向步骤b制得的混合物A中加入32-35mL去离子水，于微波功率为100-150W，温度为30-35℃，转速为200-300r/min下搅拌12-15min，制得混合物B；

(d)将步骤c制得的混合物B置于反应釜中，于400-500℃下反应4-6h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得合成吸附剂。

进一步地，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粒径大小为0.03-0.2cm的沸石放在去离子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加热煮沸0.4-0.8h，再用去离子水洗涤，直至pH为6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷却备用；