一種有毒有害廢氣的低溫等離子體-生物法組合工藝處理方法技術

本發(fā)明專利技術涉及有毒有害廢氣的低溫等離子體-生物法組合工藝處理方法。低溫等離子體-生物法是采用低溫等離子體與投加高效生物菌劑的生物滴濾法相結合工藝處理有毒有害廢氣。利用等離子體中的大量活性粒子氧化分解有毒有害廢氣污染物為小分子物質，生物滴濾法將低溫等離子體分解產物和有毒有害廢氣繼續(xù)好氧降解成無毒無害無臭的物質。將低溫等離子體和生物法處理廢氣則可以減少生物滴濾裝置和低溫等離子體裝置的體積，能夠有效降低生物反應器的投資費用；低溫等離子體產生的副產物被生物降解成無害的物質，避免二次污染的發(fā)生；這不僅可以減少低溫等離子體電耗，而且能控制有害副產物的形成，提高性價比。本發(fā)明專利技術的低溫等離子體-生物法組合工藝可解決等離子降解不徹底、二次污染，生物滴濾裝置大、投資費用較高等缺陷，具有很好的實用價值和滿足更加嚴格的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種有毒有害廢氣的低溫等離子體-生物組合工藝處理方法，屬于環(huán)保

技術介紹
惡臭和揮發(fā)性有機物屬于有毒有害氣體，惡臭污染作為世界七大環(huán)境公害之一，惡臭投訴越來越多。揮發(fā)性有機物(Volatile Organic Compounds,簡稱VOCs),對環(huán)境安全和人體健康都產生巨大的危害。據不完全統(tǒng)計，我國每年約有2200萬噸VOCs進入空氣。惡臭氣體不僅能帶給人嗅覺的不適，還會引起惡心、頭痛、厭食、失眠、心情煩躁等功能性疾病，嚴重時引起中毒，甚至誘發(fā)急性病并引起死亡。揮發(fā)性有機物對環(huán)境安全和人體健康都產生巨大的危害。我國一些城市大氣中揮發(fā)性毒害有機物(苯、甲苯、乙苯和二甲苯等)，·以及臭氧前驅物(非甲烷總烴)的濃度均大大超過發(fā)達國家，城市大氣的氧化性也逐漸增強。有機廢氣有毒有害、部分VOCs有致癌性、危害極大，直接危害人類和其他生物等生命健康，擴散到大氣中的VOCs，一些在太陽光紫外線的作用下與Ν0Χ&生光化學反應，生成以臭氧為主要成分的光化學氧化劑會對人類及生態(tài)環(huán)境產生極大的影響，并且對灰霾天氣的形成起促進作用。惡臭物質按組成分為含硫化合物(硫化氫、甲硫醇、甲硫醚等)，含氮化合物(氨、胺類、吲哚類)，烴類和含氧的有機物(醛類、脂肪酸類)等有毒有害污染物。近年來我國南京.、九江、北海、廈門和昆明等城市曾發(fā)生了對居民生活環(huán)境產生嚴重影響的惡臭污染事件，我國城鎮(zhèn)正處于惡臭污染的高發(fā)階段，居民投訴日益增多，臭氣擾民事件時有發(fā)生。因此惡臭和揮發(fā)性有機物污染治理已經成為我國環(huán)境保護一個必須解決的問題。目前國內外有機廢氣處理工藝主要有吸收、活性碳吸附、吸附濃縮-催化燃燒、蓄熱式催化氧化(RCO)燃燒工藝、蓄熱式直接氧化法、光觸媒、催化法、生物法等。采用吸附一催化燃燒綜合法處理烘漆線VOCs廢氣。蓄熱式催化氧化處理ABS生產裝置含苯乙烯廢氣中試和工程應用。研究了介質阻擋放電(DBD)常壓下降解流動態(tài)苯乙烯。液體吸收一活性炭吸附凈化有機廢氣。惡臭廢氣污染防治技術主要有吸收法、吸附法、催化氧化法、光催化法、電暈法、臭氧法、等離子體法和微生物法等。低溫等離子體除臭技術有介質阻擋放電、脈沖電暈放電、滑動弧光放電、射頻放電和輝光放電等。目前國內外有機廢氣處理工藝主要有吸收、活性碳吸附、吸附濃縮-催化燃燒、蓄熱式催化氧化(RCO)燃燒工藝、蓄熱式直接氧化法、光觸媒、催化法、生物法等。利用介質阻擋放電反應器處理惡臭氣體，脈沖放電等離子體處理硫化氫、惡臭氣體混合物，Tsai等利用射頻等離子體分解甲硫醇，內部填充納米鈦酸鋇基介電填料的管-線式低溫等離子體反應器處理含硫化氫和氨的污水廠惡臭氣體，利用低溫等離子體技術處理惡臭的工程應用研究。生物法廢氣凈化技術就是為解決既無回收利用價值、又擾民并污染環(huán)境的低濃度廢氣凈化處理的難題而開發(fā)的，屬目前世界上廢氣凈化領域的前沿熱點技術。與常規(guī)的廢氣處理技術相比，生物處理技術具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點，尤其在處理低濃度或生物可降解性強的有機廢氣時，更顯示了優(yōu)越性。到目前為止，已有各類微生物除臭裝置和設備在德、日、荷等國已成功應用于冶金、石油、化工、輕工、屠宰、污水處理等行業(yè)，投入運行的生物凈化裝置已逾千套，設備與裝置開發(fā)，呈商品化態(tài)勢，并且應用效果良好。國內在這方面起步較晚，直到九十年代才開始對生化法凈化低濃度廢氣進行實驗研究。并有生物法處理含氨臭氣、硫化氫和甲硫醇混合惡臭氣、生活垃圾惡臭、多組分臭味氣體、制藥廠揮發(fā)性混合廢氣、水產飼料惡臭廢氣等研究報道。國內生物技術已在再生膠廠、制藥廠兼氧池高濃度惡臭、煉油污水廠惡臭和污水廠臭氣等有毒有害廢氣處理實現了工程應用。目前等離子體技術治有毒有害有機廢氣主要存在的問題有氣體流量較大時，轉化率不高；能耗高；可能造成二次污染；而生物處理有毒有害廢氣存在工業(yè)裝置體積較大，易受污染負荷及組分的變化、非穩(wěn)態(tài)工況和外界環(huán)境溫度的影響。為了滿足更加嚴格要求和提高系統(tǒng)的適應性以及可靠性，開發(fā)組合工藝具有很好的實用價值。某污水廠利用脈沖電暈放電等離子體-光催化復合技術處理污水處理泵站臭氣，光催化-生物法有機廢氣。將等離子體和生物法聯(lián)合處理有毒有害廢氣則可以減少生物除臭裝置和等離子體裝置的體積，等離子體產生的副產物被生物降解成無毒無害的物質，避免二次污染的發(fā)生；這不僅可以減少等離子體電耗，而且能控制有害副產物的形成，提高性價比。等離子體-生物法處理有毒有害廢氣技術是采用等離子體技術與投加高效生物菌劑生物處理相結合工藝處理有毒有害廢氣，利用等離子體中的大量活性粒子對有毒有害污染物進行直接分解去除，生物法將等離子體分解產物和有毒有害廢氣繼續(xù)好氧降解成無毒無害的物質。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供有毒有害廢氣的等離子體-生物法處理技術，該等離子體-生物法是采用等離子體技術與投加高效生物菌劑生物處理相結合工藝處理有毒有害廢氣，利用等離子體中的大量活性粒子對有毒有害污染物進行直接分解去除，生物法將等離子體分解產物和有毒有害廢氣繼續(xù)好氧降解成無毒無害的物質。該技術能高效去除揮發(fā)性有機物、含硫含氮以及各種氣態(tài)有毒有害污染物和臭味，凈化效率可達90%以上。將低溫等離子體和生物法處理有毒有害廢氣則可以減少生物滴濾裝置和低溫等離子體裝置的體積，能夠有效降低生物反應器的投資費用；低溫等離子體產生的副產物被生物降解成無害的物質，避免二次污染的發(fā)生；這不僅可以減少低溫等離子體電耗，而且能控制有害副產物的形成，提高性價比。本專利技術的低溫等離子體-生物法組合工藝可解決等離子降解不徹底、二次污染，生物滴濾裝置大、投資費用較高等缺陷，具有很好的實用價值和滿足更加嚴格的要求。本專利技術的有毒有害廢氣的低溫等離子體-生物法處理技術具有凈化效率高，降解完全、操作簡便、裝置運行穩(wěn)定性好、投資運行費用低和無二次污染等優(yōu)點；與等離子技術相t匕，該技術具有除臭效率高、減少電耗和無二次污染；與生物凈化技術相比，具有裝置小、投資省，適應于大氣量、低濃度的有毒有害氣體污染物的凈化處理。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現設計、使用一種有毒有害廢氣的等離子體-生物處理工藝，采用低溫等離子體催化技術與投加高效生物菌劑的生物滴濾法相結合的工藝處理有毒有害廢氣。惡臭廢氣首先進入低溫等離子體裝置，利用等離子體中的大量活性粒子如O和OH等自由基和臭氧氧化有毒有害廢氣污染物生成變成簡單的小分子物質；生物滴濾裝置內微生物將低溫等離子體分解產物和剩余有毒有害污染物降解成無毒無害無臭的化合物。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現設計、制作的低溫等離子體-生物滴濾系統(tǒng)集成設備，低溫等離子體-生物法處理有毒有害廢氣的系統(tǒng)集成化設備集成優(yōu)化組合低溫等離子體單元和生物滴濾裝置單元，即由低溫等離子體-噴淋裝置和生物滴濾裝置組成。低溫等離子體單元由低溫等離子體、噴淋除臭部分組成；生物滴濾裝置由生物滴濾部分和循環(huán)水池組成。系統(tǒng)集成化設備的優(yōu)點有毒有害廢氣分級去除，設備制造、組裝、拆卸方便；能夠同時去除多種混合有毒有害廢氣，抗負荷沖擊能力強，具有對有毒有害廢氣凈化效率高、降解徹底、操作簡便、裝置運行穩(wěn)定性好、運行費用低和無二次污染等優(yōu)點。具體實施方式 以下通過實例對本專利技術做進一步說明。所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有毒有害廢氣的低溫等離子體？生物組合工藝處理方法，其特征在于低溫等離子體？生物法是采用低溫等離子體催化技術與投加高效生物菌劑的生物滴濾法相結合的工藝處理有毒有害廢氣。惡臭廢氣首先進入低溫等離子體裝置，利用等離子體中的大量活性粒子如O和OH等自由基和臭氧氧化有毒有害廢氣污染物生成變成簡單的小分子物質；生物滴濾裝置內微生物將低溫等離子體分解產物和剩余有毒有害污染物降解成無毒無害無臭的化合物。低溫等離子體？生物法脫臭組合工藝可解決等離子降解不徹底、二次污染，生物脫臭工藝裝置大、投資費用較高等缺陷，具有很好的實用價值和滿足更加嚴格的要求。

【技術特征摘要】
1.ー種有毒有害廢氣的低溫等離子體-生物組合エ藝處理方法，其特征在于低溫等離子體-生物法是采用低溫等離子體催化技術與投加高效生物菌劑的生物滴濾法相結合的エ藝處理有毒有害廢氣。惡臭廢氣首先進入低溫等離子體裝置，利用等離子體中的大量活性粒子如O和OH等自由基和臭氧氧化有毒有害廢氣污染物生成變成簡單的小分子物質；生物滴濾裝置內微生物將低溫等離子體分解產物和剰余有毒有害污染物降解成無毒無害無臭的化合物。低溫等離子體-生物法脫臭組合エ藝可解決等離子降解不徹底、二次污染，生物脫臭エ藝裝置大、投資費用較高等缺陷，具有很好的實用價值和滿足更加嚴格的要求。2.根據權利要求I所述的有毒有害廢氣的低溫等離子體-生物組合エ藝處理方法，其特征在于低溫等離子體技術單元和生物滴濾技術単元與エ藝的組合優(yōu)化及耦合作用；則可以減少生物滴濾裝置...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：魏在山，
申請(專利權)人：中山大學，
類型：發(fā)明
國別省市：