一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，屬于一種新型的工業(yè)有機(jī)廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]目前，有機(jī)廢氣的治理越來(lái)越受到人們的重視，成為了大氣污染治理中的重點(diǎn)之一，有機(jī)廢氣凈化處理的方法多種多樣，但都存在著一定程度的不足:吸附法中不同氧化劑改性的吸附劑對(duì)有機(jī)廢氣的吸附量不同，而且吸附劑價(jià)格較貴;直接燃燒法和催化燃燒法投資與運(yùn)行費(fèi)用較高，而且不適用于較常見的低濃度高流量的有機(jī)廢氣的處理;吸收法難以處理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且難溶于水的有機(jī)廢氣;生物法處理有機(jī)廢氣只適于組成相對(duì)較簡(jiǎn)單的有機(jī)廢氣，對(duì)組成復(fù)雜的工業(yè)有機(jī)廢氣處理起來(lái)比較困難;光氧催化處理技術(shù)對(duì)光照條件要求非常高，技術(shù)的推廣存在著很大的限制。
[0003]基于傳統(tǒng)處理方法的不足，新廢氣的處理技術(shù)開始引起了人們的廣泛重視，逐漸成為研究的新方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，結(jié)合了兩相分配生物技術(shù)與膜生物技術(shù)，解決了常見有機(jī)廢氣凈化裝置存在凈化效率低、適用范圍小以及尾氣排放達(dá)不到較高標(biāo)準(zhǔn)要求等問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，包括殼體、進(jìn)氣口、排氣筒，其特征是，所述進(jìn)氣口位于殼體上端中心位置，所述排氣筒置于殼體上端，且位于進(jìn)氣口一側(cè);所述殼體內(nèi)從上至下依次設(shè)有尾氣區(qū)、微生物反應(yīng)區(qū)、水相區(qū)，所述排氣筒與尾氣區(qū)相通，所述生物反應(yīng)區(qū)、尾氣區(qū)之間設(shè)有生物膜;所述殼體內(nèi)還設(shè)有氣體管道，氣體管道置于殼體中心軸處，其依次穿過尾氣區(qū)、生物膜、生物反應(yīng)區(qū)，且氣體管道上端與進(jìn)氣口相連通，下端置于水相區(qū)的底部位置。
[0006]所述氣體管道下端連接有用于均勻噴射氣體的噴氣管。
[0007]所述生物膜的下表面與生物反應(yīng)區(qū)的微生物直接接觸，過濾掉反應(yīng)所生成的無(wú)害氣體成分。
[0008]所述水相區(qū)設(shè)有非水相介質(zhì)，非水相介質(zhì)置于水相區(qū)的氣體管道外側(cè)壁。
[0009]本發(fā)明中，氣體管道位于整個(gè)裝置的中心線(中心軸位置)上，一直通到混合液(水相區(qū))的最底部位置；噴氣管安裝在氣體管道的最末端(下端)，延長(zhǎng)氣體與水相的接觸時(shí)間；生物膜位于生物反應(yīng)區(qū)及尾氣區(qū)之間，下表面與微生物直接接觸，過濾掉反應(yīng)所生成的氣體成分。
[0010]噴氣管直接與氣體管道相連，并位于混合液的最底部，用于將氣體均勻的噴射出去，增大與水相的接觸面積，有利于氣相向水相的轉(zhuǎn)移。微生物反應(yīng)區(qū)是整個(gè)裝置的核心部分，位于混合液(水相區(qū))與生物膜之間，通過微生物的代謝，凈化掉溶于水相中的有害物質(zhì)，生成無(wú)害氣體后通過生物膜后排出。
[0011]本發(fā)明結(jié)合了氣升式結(jié)構(gòu)、兩相分配生物技術(shù)和膜生物技術(shù)，利用非水相介質(zhì)及噴氣管加快了氣相物質(zhì)向水相的轉(zhuǎn)移速度，直至輸送到微生物反應(yīng)區(qū)，再通過微生物的代謝將其轉(zhuǎn)化成無(wú)害氣體后排出。
[0012]有機(jī)廢氣經(jīng)氣體管道輸送至噴氣管處，由噴氣管均勻噴入水相區(qū)中形成混合液，其中氣相中的有害物質(zhì)在非水相介質(zhì)的作用下加快轉(zhuǎn)移至水相中，直至微生物反應(yīng)區(qū)中再由微生物利用有害物質(zhì)進(jìn)行代謝處理，生成無(wú)害氣體后經(jīng)生物膜過濾排出。
[0013]本發(fā)明的有益之處:
1.本發(fā)明采用氣升式結(jié)構(gòu)進(jìn)氣口，利用有機(jī)廢氣進(jìn)氣時(shí)的鼓泡來(lái)帶動(dòng)有機(jī)相和水相的混合，從而節(jié)省攪拌裝置的能耗；
2.本發(fā)明結(jié)合兩相分配生物技術(shù)與膜生物技術(shù)，通過添加非水相介質(zhì)加快氣相的轉(zhuǎn)移過程，解決膜生物技術(shù)流量低、阻力大、對(duì)水溶性差等缺點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明結(jié)合了兩相分配生物技術(shù)與膜生物技術(shù)的特點(diǎn)，解決了常見同類裝置存在的不足之處，可適用的有機(jī)廢氣濃度范圍較常規(guī)催化燃燒技術(shù)更為廣泛。同時(shí)，系統(tǒng)構(gòu)成也更緊湊簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)新穎，創(chuàng)新性高，具有破壞徹底、無(wú)二次污染、流程相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的有機(jī)廢氣凈化手段。本發(fā)明未來(lái)經(jīng)濟(jì)效益好，市場(chǎng)巨大，有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:I進(jìn)氣口、2氣體管道、3非水相介質(zhì)、4混合液(水相區(qū))、5噴氣管、6生物膜、7微生物反應(yīng)區(qū)、8尾氣區(qū)、9排氣筒。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了能更加清楚的表述本發(fā)明專利，結(jié)合氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器的附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017]—種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，主要由進(jìn)氣口 1、氣體管道2、非水相介質(zhì)3、混合液(水相區(qū))4、噴氣管5、生物膜6、微生物反應(yīng)區(qū)7、尾氣區(qū)8以及排氣筒9等組成。
[0018]進(jìn)氣口I位于殼體上端中心位置，排氣筒9置于殼體上端(位于進(jìn)氣口一側(cè))。殼體內(nèi)從上至下依次設(shè)有尾氣區(qū)8、微生物反應(yīng)區(qū)7、水相區(qū)4，排氣筒(9)與尾氣區(qū)8相通。
[0019]氣體管道2位于整個(gè)裝置的中心線(中心軸位置)上，一直通到混合液4的最底部位置(即氣體管道依次穿過尾氣區(qū)8、生物膜6、生物反應(yīng)區(qū)7，且上端與進(jìn)氣口相連通，下端置于水相區(qū)4的底部位置)。
[0020]噴氣管5安裝在氣體管道2的最末端(下端)，延長(zhǎng)氣體與水相的接觸時(shí)間。水相區(qū)4設(shè)有非水相介質(zhì)3，非水相介質(zhì)置于水相區(qū)的氣體管道2外側(cè)壁。
[0021]生物膜6位于生物反應(yīng)區(qū)7及尾氣區(qū)8之間，下表面與微生物直接接觸，過濾掉反應(yīng)所生成的氣體成分。噴氣管5直接與氣體管道相連，并位于混合液4的最底部，用于將氣體均勻的噴射出去，增大與水相的接觸面積，有利于氣相向水相的轉(zhuǎn)移。
[0022]微生物反應(yīng)區(qū)7是整個(gè)裝置的核心部分，位于混合液4與生物膜6之間，通過微生物的代謝，凈化掉溶于水相中的有害物質(zhì)，生成無(wú)害氣體后通過生物膜6后排出。
[0023]有機(jī)廢氣經(jīng)氣體管道2輸送至噴氣管5處，由噴氣管5均勻噴入水相中形成混合液4，其中氣相中的有害物質(zhì)在非水相介質(zhì)3的作用下加快轉(zhuǎn)移至水相中，直至微生物反應(yīng)區(qū)7中再由微生物利用有害物質(zhì)進(jìn)行代謝處理，生成無(wú)害氣體后經(jīng)生物膜6過濾排出(經(jīng)過尾氣區(qū)，由排氣筒排出)。
[0024]本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，創(chuàng)新性高，具有破壞徹底、無(wú)二次污染、流程相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的有機(jī)廢氣凈化手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，包括殼體、進(jìn)氣口(I)、排氣筒(9)，其特征是，所述進(jìn)氣口(I)位于殼體上端中心位置，所述排氣筒(9)置于殼體上端，且位于進(jìn)氣口一側(cè);所述殼體內(nèi)從上至下依次設(shè)有尾氣區(qū)(8)、微生物反應(yīng)區(qū)(7)、水相區(qū)(4)，所述排氣筒(9)與尾氣區(qū)(8)相通，所述生物反應(yīng)區(qū)(7)、尾氣區(qū)(8)之間設(shè)有生物膜(6);所述殼體內(nèi)還設(shè)有氣體管道(2)，氣體管道置于殼體中心軸處，其依次穿過尾氣區(qū)(8)、生物膜(6)、生物反應(yīng)區(qū)(7)，且氣體管道上端與進(jìn)氣口相連通，下端置于水相區(qū)(4)的底部位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，其特征是，所述氣體管道(2)下端連接有用于均勻噴射氣體的噴氣管(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，其特征是，所述生物膜(6)的下表面與生物反應(yīng)區(qū)(7)的微生物直接接觸，過濾掉反應(yīng)所生成的無(wú)害氣體成分。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，其特征是，所述水相區(qū)(4)設(shè)有非水相介質(zhì)(3)，非水相介質(zhì)置于水相區(qū)的氣體管道(2)外側(cè)壁。
【專利摘要】一種氣升式兩相分配膜生物反應(yīng)器，屬于工業(yè)有機(jī)廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域。包括殼體、進(jìn)氣口、排氣筒，其特征是，進(jìn)氣口位于殼體上端中心位置，排氣筒置于殼體上端；殼體內(nèi)從上至下依次設(shè)有尾氣區(qū)、微生物反應(yīng)區(qū)、水相區(qū)，排氣筒與尾氣區(qū)相通，生物反應(yīng)區(qū)、尾氣區(qū)之間設(shè)有生物膜；殼體內(nèi)還設(shè)有氣體管道，氣體管道置于殼體中心軸處，其依次穿過尾氣區(qū)、生物膜、生物反應(yīng)區(qū)，且氣體管道上端與進(jìn)氣口相連通，下端置于水相區(qū)的底部位置。本發(fā)明結(jié)合了兩相分配生物技術(shù)與膜生物技術(shù)的特點(diǎn),緊湊簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)新穎，創(chuàng)新性高，具有破壞徹底、無(wú)二次污染、流程相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的有機(jī)廢氣凈化手段。
【IPC分類】B01D53/85
【公開號(hào)】CN105536512
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610046429
【發(fā)明人】繆宏, 袁日燦, 張燕軍, 張瑞宏, 鄭再象, 張劍峰, 金亦富
【申請(qǐng)人】揚(yáng)州大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日