[发明专利]一种挥发性有机物处理反应系统及其应用

说明书

本发明涉及一种挥发性有机物处理反应系统及其应用，该反应系统包括生物洗涤反应器(1)，该生物洗涤反应器(1)内包括活性污泥与可再生的挥发性有机物吸附剂，该生物洗涤反应器(1)还包括：气体进口(11)，用于将挥发性有机物导入生物洗涤反应器(1)；进口喷淋装置(13)，用于抽出生物洗涤反应器(1)内的活性污泥与吸附剂，将挥发性有机物捕捉到生物洗涤反应器(1)下部；曝气盘(14)，用于对生物洗涤反应器(1)曝气并提供氧气；气体出口(12)，用于将曝气处理的气体排出。与现有技术相比，本发明具有针对非水溶性物质具有较高捕捉能力等优点。

技术领域

本发明涉及挥发性有机物处理领域，具体涉及一种挥发性有机物处理反应系统及其应用。

背景技术

在塑料、橡胶加工、油漆生产、汽车喷漆和涂料生产等诸多工业领域中，工业品的生产和加工过程产生了大量含有挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)的废气(VOCs废气)。这些废气未经处理排入大气，在一定条件下会形成光化学污染，影响大气质量，影响动植物生长和人类的健康。某些有毒VOCs废气有致残、致畸、致癌作用，对长期暴露其中的人体造成严重伤害。为此，各国颁布了相应的法令，限制该类气体的排放，我国于1997年颁布并实施的《大气污染综合排放标准》，限定33种污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。

对VOCs废气的治理，有多种处理技术可供使用。但对于VOC浓度低、风量大的废气，传统工艺存在投资运行费用高、处理效率低和处理后存在二次污染等问题。传统的吸附剂物理吸附工艺产生固废或需要昂贵的再生工艺；催化燃烧、催化氧化等需要额外添加能源等造成浪费，并产生二次污染及造成大量温室气体排放。

近年来，逐渐发展的废气生物处理技术作为一种新型的空气污染控制技术，投资与运行成本相较催化燃烧、催化氧化等工艺都成级数的降低，而且没有二次污染物，无需使用化石能源作为染料，温室气体产生更低，得到日益广泛的应用。传统的生物处理VOCs技术包括，生物涤法、生物滴滤法、生物过滤法。

生物滴滤法VOCs气体由塔底进入，在流动过程中与生物膜接触而被净化，净化后的气体由塔顶排出。循环喷淋液从填料层上方进入滤床，流经生物膜表面后在滤塔底部沉淀，上清液加入N、P、pH调节剂等循环使用，沉淀物排出系统。但是，处理浓度低，处理气体亨利系数小。

生物过滤法净化系统由增湿塔和生物过滤塔组成。挥发性有机气体在增湿塔增湿后进入过滤塔，与已经接种挂膜的生物滤料接触而被降解，最终生成CO₂、H₂O和微生物基质，净化气体由顶部排出。但是需要定期在塔顶喷淋营养液，为滤料上的微生物提供养分、水分和维持恒定的pH值，反应条件不易控制，床层容易堵塞，占地大。污染物处理浓度较低。

生物洗涤法是利用微生物、营养物和水组成的微生物吸收液处理废气.适合于吸收可溶性气态污染物。生物洗涤法中气、液相接触方法，生物洗涤法的循环洗涤液需采用活性污泥法来再生。然而在通常情况下，循环洗涤液主要是水，因此，该方法只适用于水溶性较好的VOCs，如乙醇、乙醚等亨利系数较小的物质，而对于难溶的VOCs，该方法则不适用。

由此可见，单纯的生物工艺依然存在着处理VOCs浓度较低，受VOCs波动影响较大，且受VOCs中非水溶性的气体波动影响较大，非可水溶性物质在VOCs的比例高低直接影响VOCs的去除效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种针对非水溶性物质具有较高捕捉处理能力的挥发性有机物处理反应系统及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种挥发性有机物处理反应系统，该反应系统包括生物洗涤反应器，该生物洗涤反应器内包括活性污泥与可再生的挥发性有机物吸附剂，该生物洗涤反应器还包括：

气体进口，用于将挥发性有机物导入生物洗涤反应器；