土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，所述的尾氣凈化系統(tǒng)包括真空泵、固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器及生物碳凈化器，所述的真空泵與固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器相連接，所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器與生物碳凈化器連接；所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器為封閉容器，基底層上布滿光觸媒材料，固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器內(nèi)放置紫外燈管。本實(shí)用新型采用氣液分離、光觸媒催化預(yù)處理與生物碳吸附凈化相結(jié)合，多步高效凈化并消除揮發(fā)性有機(jī)物，克服了傳統(tǒng)單一生物吸附材料效果較差的缺點(diǎn)。另外采用光觸媒固載在旋槳攪拌器的扇葉片及光催化反應(yīng)器殼體內(nèi)壁，有效攪動氣體，使尾氣與光觸媒涂層充分接觸、碰撞，增加光催化降解幾率。
【專利說明】土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物治理領(lǐng)域，特別是一種土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤污染問題日益受到人們的重視，污染場地的修復(fù)已成為世界性的環(huán)境難題。土壤氣相抽提技術(shù)是一項(xiàng)重要的污染修復(fù)技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于污染場地的修復(fù)中。土壤氣相抽提技術(shù)(SVE)是一種利用物理方法去除土壤中揮發(fā)性有機(jī)組分的原位土壤修復(fù)技術(shù)，利用真空設(shè)備強(qiáng)制將新鮮空氣通過污染的土壤孔隙，從而使空氣流夾帶揮發(fā)性有機(jī)化合物至抽提系統(tǒng)，抽提到地面后收集和處理。土壤氣相抽提技術(shù)廣泛應(yīng)用的同時，相應(yīng)的尾氣凈化技術(shù)卻相對單一。尾氣凈化常用生物法、吸附法，生物法處理VOCs廢氣的工藝有生物洗滌法、生物過濾法和生物膜填料塔法三種。其中生物膜填料塔法適用于處理氣量大、負(fù)荷較高、不易堵塞、可方便地將代謝過程中產(chǎn)生的有毒產(chǎn)物排出處理系統(tǒng)等特點(diǎn)。但生物法由于微生物生存需要一定濕度的環(huán)境中，因此對易溶于水的有機(jī)物降解效率更高，而對不溶于水的有機(jī)物去除效率相對降低，難度相對較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是提供一種土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，能夠充分解決上述所提到的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的尾氣凈化系統(tǒng)包括真空泵、固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器及生物碳凈化器，所述的真空泵與固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器相連接，所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器與生物碳凈化器連接；
[0005]所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器為封閉容器，基底層上布滿光觸媒材料，固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器內(nèi)放置紫外燈管。
[0006]進(jìn)一步的，所述的尾氣凈化系統(tǒng)還包括氣液分離器，所述的氣液分離器置于真空泵之前。
[0007]進(jìn)一步的，所述的光觸媒材料可為二氧化鈦(TiO2)、二氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、三氧化鎢(WO3)、三氧化二鐵(Fe2O3)的一種或幾種。
[0008]進(jìn)一步的，所述的紫外燈管為能夠生成185nm-172nm之間波段的紫外線的紫外燈管。
[0009]進(jìn)一步的，所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器內(nèi)置有旋槳式攪拌器。
[0010]進(jìn)一步的，所述的旋槳式攪拌器為扇葉形。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述的旋槳式攪拌器上涂有光觸媒涂層。
[0012]進(jìn)一步的，所述的生物碳凈化器為塔狀結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，每層用輕質(zhì)球形生物碳填充，孔隙比為2:1。[0013]更進(jìn)一步的，所述的尾氣凈化系統(tǒng)包括多個生物碳凈化器，多個生物碳凈化器以串聯(lián)方式連接。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明采用氣液分離、光觸媒催化預(yù)處理與生物碳吸附凈化相結(jié)合，多步高效凈化并消除揮發(fā)性有機(jī)物，克服了傳統(tǒng)單一生物吸附材料效果較差的缺點(diǎn)。另外采用光觸媒固載在旋槳攪拌器的扇葉片及光催化反應(yīng)器殼體內(nèi)壁，有效攪動氣體，使尾氣與光觸媒涂層充分接觸、碰撞，增加光催化降解幾率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一個實(shí)例中凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明一個實(shí)例光觸媒催化預(yù)處理反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明一個實(shí)例生物碳凈化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:
[0019]1、氣液分離器 2、真空泵3、光觸媒催化預(yù)處
[0020]理反應(yīng)器
[0021]4、生物碳凈化塔5、輕質(zhì)球形生物碳6、送氣管道
[0022]7、隔板3-2、光觸媒層 3-3、紫外燈管 [0023]3-4、扇葉片3-5、旋槳式攪拌器
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了對本發(fā)明創(chuàng)造更加深入的了解，下面列舉一具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0025]參見圖1，一種土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)及裝置，其組成包括:其組成包括是氣液分離器1、真空泵2、固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器3及2級生物碳凈化塔4。
[0026]圖2是是本發(fā)明一個實(shí)例中光觸媒催化預(yù)處理反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，固載光觸媒催化反應(yīng)器為一封閉殼體，殼體內(nèi)安裝紫外光源及旋槳式攪拌器3-5，該紫外光源所使用紫外線光源為185nm-172nm之間波段的紫外線，且紫外光源由多個紫外燈管均勻水平安置在光催化反應(yīng)器內(nèi)，使之與上下光觸媒層3-呈平行設(shè)置，紫外光源與光觸媒層之間距離為150mm-200mm。旋槳式攪拌器的涂有光觸媒層的扇葉片轉(zhuǎn)動時與反應(yīng)器中有機(jī)污染物充分接觸、碰撞。
[0027]圖3是本發(fā)明一個實(shí)例生物碳凈化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，生物碳凈化器為塔狀結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，每層用輕質(zhì)球形生物碳5填充，生物碳夾在兩層隔板7之間，兩座生物碳凈化反應(yīng)器之間由送氣管道6連接。
[0028]固載光觸媒催化反應(yīng)器光觸媒層材料可為二氧化鈦(TiO2)、二氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、三氧化鎢(WO3)、三氧化二鐵(Fe2O3)等光觸媒材料。為了保證光催化反應(yīng)器長期使用的穩(wěn)定性，就需要把反應(yīng)器中的光觸媒材料固定。但光觸媒催化降解有機(jī)污染物的過程是發(fā)生在光觸媒材料的表面，所以在固定光觸媒材料的同時，又要使其有足夠大的表面，因此光觸媒材料由浸泡、涂布、燒結(jié)等方式附著在反應(yīng)器內(nèi)壁基底層及攪拌器扇葉片上。[0029]下面結(jié)合本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例的工作過程對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，由土壤SVE抽提的揮發(fā)性有機(jī)物尾氣抽提進(jìn)入氣液分離器，氣液分離器后連接真空泵，尾氣自真空泵2輸出端進(jìn)入到固載光觸媒催化預(yù)處理反應(yīng)器中，尾氣在光觸媒催化預(yù)處理反應(yīng)器中，利用光觸媒層材料在紫外燈照射下的光催化行，氧化吸附在催化劑表面的揮發(fā)性有機(jī)物尾氣，發(fā)生鏈?zhǔn)椒纸?，將?fù)雜苯環(huán)羥基化、使苯環(huán)開裂，產(chǎn)生中間產(chǎn)物。經(jīng)光觸媒催化反應(yīng)降解后的中間產(chǎn)物再進(jìn)入生物碳凈化塔，生物碳凈化塔為2層結(jié)構(gòu)，每層用輕質(zhì)球形生物碳填充，通過活性生物碳吸附中間產(chǎn)物及生成的少量水蒸氣，為加強(qiáng)通氣效果，防止空氣在生物碳凈化塔內(nèi)無法流動，輕質(zhì)球形生物碳填充孔隙比為2:1，經(jīng)過生物碳凈化塔處理后，由塔頂排向大氣。生物塔的數(shù)量可以根據(jù)處理的尾氣量和處理效果來選擇，在本實(shí)例中采用了兩座生物碳進(jìn)行串聯(lián)的方式對尾氣進(jìn)行處理。
[0030]以上對本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的尾氣凈化系統(tǒng)包括真空泵、固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器及生物碳凈化器，所述的真空泵與固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器相連接，所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器與生物碳凈化器連接； 所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器為封閉容器，基底層上布滿光觸媒材料，固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器內(nèi)放置紫外燈管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的尾氣凈化系統(tǒng)還包括氣液分離器，所述的氣液分離器置于真空泵之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的光觸媒材料可為二氧化鈦、二氧化錫、氧化鋅、三氧化鎢、三氧化二鐵的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的紫外燈管為能夠生成185nm-172nm之間波段的紫外線的紫外燈管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的固載光催化預(yù)處理反應(yīng)器內(nèi)置有旋槳式攪拌器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的旋槳式攪拌器為扇葉形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的旋槳式攪拌器上涂有光觸媒涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的生物碳凈化器為塔狀結(jié)構(gòu)，分為上下兩層，每層用輕質(zhì)球形生物碳填充，孔隙比為 2:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤氣相抽提揮發(fā)性有機(jī)污染物尾氣凈化系統(tǒng)，其特征在于:所述的尾氣凈化系統(tǒng)包括多個生物碳凈化器，多個生物碳凈化器以串聯(lián)方式連接。
【文檔編號】B01D53/74GK203803373SQ201320892640
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張景輝, 楊偉, 李野, 宋震宇, 袁珊珊, 王文茜, 西偉力, 孫旭東, 蔣玉廣, 王旭東 申請人:天津生態(tài)城環(huán)保有限公司