一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及廢氣處理技術領域，具體涉及一種微波催化?生化VOCs的減排組合設備，包括依次設置的微波催化反應裝置和生化反應器，所述微波催化反應裝置包括設置于其內部的供廢氣通過的催化劑層、用于加熱催化劑層的微波發射器、供廢氣進入微波催化反應裝置內部的催化進氣口和供廢氣流出的催化排氣口，所述生化反應器內設有生物凈化機構，生化反應器設有與催化排氣口連接的生化進氣口以及供氣體流出的生化排氣口。本發明通過微波催化反應裝置初步凈化處理降解VOCs，再通過生化反應器凈化處理初步凈化處理產生的有害中間產物，凈化效果好，凈化處理徹底，無二次污染產生。
【專利說明】
一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備
技術領域
[0001]本發明涉及廢氣處理技術領域，具體涉及一種微波催化-生化vocs的減排組合設 備。
【背景技術】
[0002] VOCs是指含有揮發性有機物的廢氣，目前，用于處理揮發性有機物廢氣VOCs的技 術較多，VOCs減排技術常用的方法有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法、脈沖電暈法、光催 化氧化法、等離子體凈化法、燃燒法、生物法和催化氧化。前四者均屬于物理方法，運行費用 高，較易產生二次污染。脈沖電暈法、光催化氧化法和等離子體凈化法雖然對V0CS的處理效 率好，但處理量較小，對電源要求高，同時也會產生二次污染。燃燒法處理過程簡單、見效 快，但是燃燒產物往往需要二次處理，也不易處理含硫、氮等元素化合物，并且需要加入輔 助燃料，處理成本高。催化氧化法是借助催化劑和加熱裝置，使V0CS廢氣在較低溫度氧化分 解為無害的C02和H20,達到凈化廢氣的目的。微波是一種電磁波，電磁波包括電場和磁場， 電場使帶電粒子開始運動而具有動力，由于帶電粒子的運動從而使極化粒子進一步極化， 帶電粒子的運動方向快速變化，從而發生相互碰撞摩擦使其自身溫度升高。這就是微波加 熱的基本原理。與傳統的加熱方式相比，微波加熱具有加熱時間非常短、熱能利用率高、加 熱溫度均勻、設備易于控制、選擇性加熱和對環境溫度影響小的優勢。除加熱作用外，微波 還能誘導催化反應的發生。許多有機化合物都不直接明顯地吸收微波，但可利用某種強烈 吸收微波的"敏化劑"把微波能傳給這些物質而誘導化學反應的發生。其催化原理是，當微 波輻射聚焦到催化劑床表面上時，由于微波能與催化劑(如銅錳氧化物)表面金屬點位的強 烈相互作用，微波能被迅速轉變成熱能，從而使這些表面點位有選擇性地被很快加熱至很 高溫度。這些"熱點"的溫度比催化劑的平均溫度高許多，當反應物分子與這些活性點接觸 時即可發生化學反應。雖然微波催化得到了廣泛研究，但就其對VOCs的凈化還存在爭議。微 波催化降解VOCs的過程中會產生醛、酮、酸和酯等中間產物，造成二次污染。
[0003] 傳統有機廢氣處理技術在實際工程應用中均顯示出若干亟待解決的難題，在新形 勢下，需要著眼于技術的改良創新，尋求滿足環保要求的新工藝，推動有機廢氣治理技術的 發展。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，該組合設備通過微波催化反應裝置初步凈化處理降解VOCs，再 通過生化反應器凈化處理初步凈化處理產生的有害中間產物，凈化效果好，凈化處理徹底， 無二次污染產生。
[0005] 本發明的目的通過下述技術方案實現:一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備， 包括依次設置的微波催化反應裝置和生化反應器，所述微波催化反應裝置包括設置于其內 部的供廢氣通過的催化劑層、用于加熱催化劑層的微波發射器、供廢氣進入微波催化反應 裝置內部的催化進氣口和供廢氣流出的催化排氣口，所述生化反應器內設有生物凈化機 構，生化反應器設有與催化排氣口連接的生化進氣口以及供氣體流出的生化排氣口。本發 明通過微波催化反應裝置初步凈化處理，將VOCs降解為易于生化降解的小分子有機酸類， 實現了微波催化與生化降解的強強聯合，優勢互補，有效地降低了后續生化反應器的凈化 處理壓力，提高了本發明凈化處理VOCs的凈化效率，凈化效率高，再通過生化反應器凈化處 理初步凈化處理產生的小分子有機酸類，凈化效果好，凈化處理徹底，無二次污染產生。
[0006] 其中，所述微波催化反應裝置還包括諧振腔，諧振腔的圓形截面大小由中部向兩 端逐漸縮小。諧振腔這樣的結構設計，能夠有效地將位于諧振腔兩端的微波反彈到諧振腔 的中部，提高微波發射器加熱催化劑層的效率。
[0007] 其中，所述催化劑層位于諧振腔的中部，所述微波發射器裝設于諧振腔，微波發射 器包括至少一根連續波磁控管，連續波磁控管的輸出端伸入諧振腔內。使用連續波磁控管， 加熱效率高。
[0008] 其中，所述催化劑層采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯組成 的混合物;所述金屬氧化物包含鈷、銅、鐵、鎳、鈰、錳和鑭的氧化物中的至少一種。
[0009] 其中，所述催化劑層采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質 量比2:1-3:2-5組成的混合物;所述金屬氧化物為鈷、銅、鐵、鎳的氧化物以質量比1:2-3:2-5:1組成的混合物。采用這樣的材料作為催化劑層材料，催化氧化降解VOCs的效果好，催化 氧化效率高。
[0010] 其中，所述催化劑層采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質 量比2:1-3:2-5組成的混合物;所述金屬氧化物為銅、鈰、錳、鑭的氧化物以質量比3-5:1:2-3:1組成的混合物。采用這樣的材料作為催化劑層材料，催化氧化降解VOCs的效果好，催化 氧化效率高。
[0011] 其中，所述微波發射器電連接有溫控儀。使用溫控儀控制微波發射器的加熱功率 大小，從而有效地控制催化劑層的溫度，控制及時有效。
[0012] 其中，所述催化排氣口與生化進氣口之間設有余熱回收裝置，所述催化進氣口連 接有氧化劑添加裝置。通過余熱回收裝置回收從催化排氣口流出的氣體的余熱，環保節能； 在實際使用過程中，本發明可以根據待處理VOCs所含雜質的種類和濃度差異選擇加不加入 氧化劑以及加入的氧化劑的種類，使得本發明可以適用各種濃度以及各種雜質種類的VOCs 的凈化處理，適用面廣。
[0013] 其中，所述氧化劑添加裝置所添加的氧化劑均以氣霧的形式添加，添加的氧化劑 為臭氧、雙氧水和氧氣以摩爾比2:1-2:3-5組成的混合氣霧。在處理較高濃度的VOCs時，通 過氧化劑添加裝置向催化進氣口添加氧化劑，VOCs在接收微波凈化處理前先與氣霧狀的氧 化劑混合，對VOCs進行初步氧化處理，有效地降低了 VOCs中的有機雜質濃度，有效地減輕了 微波催化反應裝置和生化反應器的凈化壓力，提高了本發明的凈化效率。
[0014] 其中，所述生物凈化機構包括設置于生化反應器下部的生物洗提池、設置于生物 洗提池上方的生物滴濾層、以及設置于生物滴濾層上方的生物過濾層，所述生化排氣口位 于生物過濾層的上方，所述生化進氣口設置于生物洗提池和生物滴濾層之間。本發明通過 生物洗提池、生物滴濾層和生物過濾層對小分子有機酸類進行三重凈化處理，凈化率高，凈 化徹底，無二次污染。
[0015] 其中，所述生物洗提池設有由顆粒狀或塊狀的第一附著填料填充而成的第一生物 附著層，第一附著填料的表面附著有洗提菌層。本發明通過洗提菌層吸收凈化處理小分子 有機酸類，凈化效果好，可持續好。
[0016] 其中，所述第一附著填料為具有遠紅外輻射或/和磁性的顆粒狀、塊狀或多面空心 球狀的填料和天然礦物組成的混合物。具體地，第一附著填料為火山巖球和天然礦物組成 的混合物。火山巖球的比表面積大，便于洗提菌層的附著和生長。
[0017] 其中，所述洗提菌層為惡臭假單胞菌、芽孢桿菌和葡萄球菌以菌落密度比2: 2-3: 2-4組成的混合菌落層。本發明采用這樣的混合菌落層作為洗提菌層，生化凈化處理VOCs的 凈化效果好，處理效率高，且采用這樣的菌種以及菌落密度搭配，各菌種優勢互補，混合菌 落層成長的速度快，有效地保證了洗提菌層凈化處理VOCs的高效持續進行。
[0018] 其中，所述生物滴濾層由顆粒狀或塊狀的第二附著填料填充而成，第二附著填料 的表面附著有滴濾菌層。本發明通過滴濾菌層吸收二次凈化處理小分子有機酸類，凈化效 果好，可持續好。
[0019] 其中，所述第二附著填料為具有遠紅外輻射或/和磁性的顆粒狀、塊狀或多面空心 球狀的填料，或者為火山巖球。具體地，所述第二附著填料為火山巖球。火山巖球的比表面 積大，便于滴濾菌層的附著和生長。
[0020] 其中，所述滴濾菌層為革菌屬、木霉屬和擬青霉屬以菌落密度比1:1-3:2-4組成的 混合菌落層。本發明采用這樣的混合菌落層作為滴濾菌層，生化凈化處理VOCs的凈化效果 好，處理效率高，且采用這樣的菌種以及菌落密度搭配，各菌種優勢互補，混合菌落層成長 的速度快，有效地保證了滴濾菌層凈化處理VOCs的高效持續進行。
[0021] 其中，所述生物過濾層由顆粒狀或塊狀的第三附著填料填充而成，第三附著填料 的表面附著有過濾菌層。本發明通過過濾菌層吸收三次凈化處理小分子有機酸類，凈化效 果好，可持續好。
[0022] 其中，所述第三附著填料為負載有石墨烯且具有遠紅外輻射或/和磁性的親水海 綿或其他親水填料。具體地，所述第三附著填料為負載有石墨烯的樹皮或負載有石墨烯且 具有遠紅外輻射和磁性的親水海綿。采用這樣的親水性材質作為本發明的第三附著填料， 與生物滴濾層配合，過濾效果好，且便于過濾菌層的附著生長。
[0023] 其中，所述過濾菌層為擬青霉屬、毛霉屬栓菌屬和伯克氏菌屬以菌落密度比1:1-2:2-3組成的混合菌落層。本發明采用這樣的混合菌落層作為過濾菌層，生化凈化處理VOCs 的凈化效果好，處理效率高，且采用這樣的菌種以及菌落密度搭配，各菌種優勢互補，混合 菌落層成長的速度快，有效地保證了過濾菌層凈化處理VOCs的高效持續進行。
[0024] 其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在0.1-5s; VOCs在生化反應器 內的停留時間控制在5-30s，生化反應器內的氣流流速為0.1-0.5m/s JOCs在微波催化反應 裝置、生化反應器內的停留時間、以及氣流流速與本發明的VOCs的凈化速度和凈化率息息 相關，VOCs在微波催化反應裝置和生化反應器內的停留時間、以及VOCs在生化反應器內的 氣流流速控制合理，凈化率高，凈化速度快。
[0025]其中，所述生物洗提池的水位高度為0.5-1.5m，所述第一生物附著層的厚度為 所述生物滴濾層的厚度以VOCs通過生物滴濾層的耗時為3-15s為準;所述生物過濾 層的厚度以VOCs通過生物過濾層的耗時為3-15s為準。本發明的生物洗提池的水位高度設 計合理，高度過大則生物洗提池的底部容易出現缺氧現象，不利于洗提菌層的生長和凈化 處理VOCs的進行;VOCs在生物滴濾層和生物過濾層內的停留時間控制合理，停留時間過短 則凈化率降低，停留時間過長則凈化效率低。
[0026] 其中，所述生物洗提池的上方設置有洗提噴頭，所述生物滴濾層的上方設置有滴 濾噴頭，洗提噴頭與生物洗提池之間連接有水栗，滴濾噴頭與水栗的出水口連接，滴濾噴頭 與水栗之間設置有流量計。
[0027] 其中，所述洗提噴頭和滴濾噴頭的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗提池 和生物滴濾層的表面為準，具體地，所述洗提噴頭和滴濾噴頭均采用60-120°噴頭，洗提噴 頭和滴濾噴頭的噴淋液氣比為0.1 -3L/m3。
[0028] 本發明通過洗提噴頭將剛剛進入生化反應器內的小分子有機酸類中的顆粒狀雜 質沖刷到生物洗提池內，再通過生物洗提池內的洗提菌層吸收凈化處理顆粒狀雜質，滴濾 噴頭將經過生物洗提池處理的小分子有機酸類氣體中的微小含量的顆粒狀雜質沖刷到生 物滴濾層內，經滴濾菌層除去，洗提菌層和滴濾菌層配合處理小分子有機酸類，凈化效率 高，凈化徹底；同時本發明可以根據實際情況的需要通過流量計調整滴濾噴頭的水流量大 小，選擇最適合滴濾菌層的微生物生長的水流量大小。
[0029] 在本發明的實際使用過程中，啟動微波發射器，VOCs經催化進氣口進入微波催化 反應裝置內并與催化劑層接觸，在催化劑的作用下降解為易于生化降解的小分子有機酸 類，小分子有機酸類經催化排氣口離開微波催化反應裝置進入生化反應器內經生物凈化機 構生化降解為無污染氣體。
[0030] 本發明的有益效果在于:本發明通過微波催化反應裝置初步凈化處理，將VOCs降 解為易于生化降解的小分子有機酸類，實現了微波催化與生化降解的強強聯合，優勢互補， 有效地降低了后續生化反應器的凈化處理壓力，提高了本發明凈化處理VOCs的凈化效率， 凈化效率高，再通過生化反應器凈化處理初步凈化處理產生的小分子有機酸類，凈化效果 好，凈化處理徹底，無二次污染產生，適用于中高濃度情況下的有機廢氣處理，且本發明的 占地少、系統穩定性好，投資運行費用低。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0032] 附圖標記為：丨一催化劑層、2一微波發射器、3一催化進氣口、4一催化排氣口、 5一 生化進氣口、6-生化排氣口、7-諧振腔、8-溫控儀、9一余熱回收裝置、10-氧化劑添加裝 置、11 一生物洗提池、12-生物滴濾層、13-生物過濾層、14 一洗提噴頭、15-滴濾噴頭、 16-水栗、17-流量計。
【具體實施方式】
[0033] 為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例及附圖1對本發明作進一步的 說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。
[0034] 實施例1 見圖1，一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，包括依次設置的微波催化反應裝置 和生化反應器，所述微波催化反應裝置包括設置于其內部的供廢氣通過的催化劑層1、用于 加熱催化劑層1的微波發射器2、供廢氣進入微波催化反應裝置內部的催化進氣口 3和供廢 氣流出的催化排氣口 4，所述生化反應器內設有生物凈化機構，生化反應器設有與催化排氣 口 4連接的生化進氣口 5以及供氣體流出的生化排氣口 6。
[0035] 其中，所述微波催化反應裝置還包括諧振腔7,諧振腔7的圓形截面大小由中部向 兩端逐漸縮小。
[0036] 其中，所述催化劑層1位于諧振腔7的中部，所述微波發射器2裝設于諧振腔7,微波 發射器2包括至少一根連續波磁控管，連續波磁控管的輸出端伸入諧振腔7內。
[0037] 其中，所述催化劑層1采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯組成 的混合物;所述金屬氧化物包含鈷、銅、鐵、鎳、鈰、錳和鑭的氧化物中的一種。
[0038] 其中，所述微波發射器2電連接有溫控儀8。
[0039] 其中，所述催化排氣口 4與生化進氣口 5之間設有余熱回收裝置9，所述催化進氣口 3連接有氧化劑添加裝置10。
[0040] 其中，所述氧化劑添加裝置10所添加的氧化劑均以氣霧的形式添加，添加的氧化 劑為臭氧、雙氧水和氧氣以摩爾比2:1:3組成的混合氣霧。
[0041] 其中，所述生物凈化機構包括設置于生化反應器下部的生物洗提池11、設置于生 物洗提池11上方的生物滴濾層12、以及設置于生物滴濾層12上方的生物過濾層13,所述生 化排氣口 6位于生物過濾層13的上方，所述生化進氣口 5設置于生物洗提池11和生物滴濾層 12之間。
[0042] 其中，所述生物洗提池11設有由顆粒狀或塊狀的第一附著填料填充而成的第一生 物附著層，第一附著填料的表面附著有洗提菌層。
[0043] 其中，第一附著填料為火山巖球和天然礦物組成的混合物。
[0044] 其中，所述洗提菌層為惡臭假單胞菌、芽孢桿菌和葡萄球菌以菌落密度比2: 2: 2組 成的混合菌落層。
[0045] 其中，所述生物滴濾層12由顆粒狀或塊狀的第二附著填料填充而成，第二附著填 料的表面附著有滴濾菌層。
[0046] 其中，所述第二附著填料為火山巖球。
[0047] 其中，所述滴濾菌層為革菌屬、木霉屬和擬青霉屬以菌落密度比1:1: 2組成的混合 菌落層。
[0048]其中，所述生物過濾層13由顆粒狀或塊狀的第三附著填料填充而成，第三附著填 料的表面附著有過濾菌層。
[0049] 其中，所述第三附著填料為負載有石墨烯的樹皮。
[0050] 其中，所述過濾菌層為擬青霉屬、毛霉屬栓菌屬和伯克氏菌屬以菌落密度比1:1:2 組成的混合菌落層。
[0051] 其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在0.1s; VOCs在生化反應器內 的停留時間控制在5s，生化反應器內的氣流流速為0. lm/s。
[0052]其中，所述生物洗提池11的水位高度為0.5m，所述第一生物附著層的厚度為0.1m; 所述生物滴濾層12的厚度以VOCs通過生物滴濾層12的耗時為3s為準;所述生物過濾層13的 厚度以VOCs通過生物過濾層13的耗時為3s為準。
[0053]其中，所述生物洗提池11的上方設置有洗提噴頭14,所述生物滴濾層12的上方設 置有滴濾噴頭15,洗提噴頭14與生物洗提池11之間連接有水栗16,滴濾噴頭15與水栗16的 出水口連接，滴濾噴頭15與水栗16之間設置有流量計17。
[0054] 其中，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗 提池11和生物滴濾層12的表面為準，具體地，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15均采用60-120° 噴頭，洗提噴頭14和滴濾噴頭15的噴淋液氣比為0.1 L/m3。
[0055] 實施例2 見圖1，本實施例與實施例1的區別在于： 其中，所述催化劑層1采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質量比 2:1:2組成的混合物;所述金屬氧化物為鈷、銅、鐵、鎳的氧化物以質量比1:2:2:1組成的混 合物。
[0056] 其中，本實施例的氧化劑添加裝置10未添加氧化劑。
[0057]其中，所述洗提菌層為惡臭假單胞菌、芽孢桿菌和葡萄球菌以菌落密度比2:2.5:3 組成的混合菌落層。
[0058]其中，所述滴濾菌層為革菌屬、木霉屬和擬青霉屬以菌落密度比1:2:3組成的混合 菌落層。
[0059]其中，所述第三附著填料為負載有石墨烯且具有遠紅外輻射和磁性的親水海綿。 [0060]其中，所述過濾菌層為擬青霉屬、毛霉屬栓菌屬和伯克氏菌屬以菌落密度比1: 1.5:2.5組成的混合菌落層。
[0061 ]其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在Is ;VOCs在生化反應器內的 停留時間控制在l〇s，生化反應器內的氣流流速為0.2m/s。
[0062] 其中，所述生物洗提池11的水位高度為0.8m，所述第一生物附著層的厚度為0.3m; 所述生物滴濾層12的厚度以VOCs通過生物滴濾層12的耗時為6s為準;所述生物過濾層13的 厚度以VOCs通過生物過濾層13的耗時為6s為準。
[0063] 其中，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗 提池11和生物滴濾層12的表面為準，具體地，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15均采用60-120° 噴頭，洗提噴頭14和滴濾噴頭15的噴淋液氣比為0.2L/m 3。
[0064] 實施例3 見圖1，本實施例與實施例1的區別在于： 其中，所述催化劑層1采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質量比 2:3:5組成的混合物;所述金屬氧化物為鈷、銅、鐵、鎳的氧化物以質量比1:3:5:1組成的混 合物。
[0065] 其中，本實施例的氧化劑添加裝置10未添加氧化劑。
[0066] 其中，所述洗提菌層為惡臭假單胞菌、芽孢桿菌和葡萄球菌以菌落密度比2: 3:4組 成的混合菌落層。
[0067] 其中，所述滴濾菌層為革菌屬、木霉屬和擬青霉屬以菌落密度比1:3:4組成的混合 菌落層。
[0068] 其中，所述過濾菌層為擬青霉屬、毛霉屬栓菌屬和伯克氏菌屬以菌落密度比1:2:3 組成的混合菌落層。
[0069]其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在2s; VOCs在生化反應器內的 停留時間控制在15s，生化反應器內的氣流流速為0.3m/s。
[0070] 其中，所述生物洗提池11的水位高度為lm，所述第一生物附著層的厚度為0.8m;所 述生物滴濾層12的厚度以VOCs通過生物滴濾層12的耗時為10s為準;所述生物過濾層13的 厚度以VOCs通過生物過濾層13的耗時為10s為準。
[0071] 其中，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗 提池11和生物滴濾層12的表面為準，具體地，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15均采用60-120° 噴頭，洗提噴頭14和滴濾噴頭15的噴淋液氣比為2L/m 3。
[0072] 實施例4 見圖1，本實施例與實施例1的區別在于： 其中，所述催化劑層1采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質量比 2:1:2組成的混合物;所述金屬氧化物為銅、鈰、錳、鑭的氧化物以質量比3:1:2:1組成的混 合物。
[0073]其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在4s; VOCs在生化反應器內的 停留時間控制在20s，生化反應器內的氣流流速為0.4m/s。
[0074]其中，所述生物洗提池11的水位高度為1.2m，所述第一生物附著層的厚度為0.9m; 所述生物滴濾層12的厚度以VOCs通過生物滴濾層12的耗時為12s為準;所述生物過濾層13 的厚度以VOCs通過生物過濾層13的耗時為12s為準。
[0075] 其中，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗 提池11和生物滴濾層12的表面為準，具體地，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15均采用60-120° 噴頭，洗提噴頭14和滴濾噴頭15的噴淋液氣比為1 L/m3。
[0076] 實施例5 見圖1，本實施例與實施例1的區別在于： 其中，所述催化劑層1采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質量比 2: 2: 3組成的混合物;所述金屬氧化物為銅、鈰、錳、鑭的氧化物以質量比4:1:2.5:1組成的 混合物。
[0077] 其中，所述氧化劑添加裝置10所添加的氧化劑均以氣霧的形式添加，添加的氧化 劑為臭氧、雙氧水和氧氣以摩爾比2:1.5:4組成的混合氣霧。
[0078] 其中，所述洗提菌層為惡臭假單胞菌、芽孢桿菌和葡萄球菌以菌落密度比2:2.5:3 組成的混合菌落層。
[0079] 其中，所述滴濾菌層為革菌屬、木霉屬和擬青霉屬以菌落密度比1:2:3組成的混合 菌落層。
[0080] 其中，所述第三附著填料為負載有石墨烯且具有遠紅外輻射和磁性的親水海綿。
[0081] 其中，所述過濾菌層為擬青霉屬、毛霉屬栓菌屬和伯克氏菌屬以菌落密度比1: 1.5:2.5組成的混合菌落層。
[0082] 其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在5s; VOCs在生化反應器內的 停留時間控制在28s，生化反應器內的氣流流速為0.4m/s。
[0083]其中，所述生物洗提池11的水位高度為1.3m，所述第一生物附著層的厚度為0.9m; 所述生物滴濾層12的厚度以VOCs通過生物滴濾層12的耗時為13s為準;所述生物過濾層13 的厚度以VOCs通過生物過濾層13的耗時為13s為準。
[0084] 其中，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗 提池11和生物滴濾層12的表面為準，具體地，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15均采用60-120° 噴頭，洗提噴頭14和滴濾噴頭15的噴淋液氣比為2.5L/m 3。
[0085] 實施例6 見圖1，本實施例與實施例1的區別在于： 其中，所述催化劑層1采用的固體催化劑為金屬氧化物、碳化硅和三維石墨烯以質量比 2:3:5組成的混合物;所述金屬氧化物為銅、鈰、錳、鑭的氧化物以質量比5:1:3:1組成的混 合物。
[0086] 其中，所述氧化劑添加裝置10所添加的氧化劑均以氣霧的形式添加，添加的氧化 劑為臭氧、雙氧水和氧氣以摩爾比2:2:5組成的混合氣霧。
[0087] 其中，所述洗提菌層為惡臭假單胞菌、芽孢桿菌和葡萄球菌以菌落密度比2: 3:4組 成的混合菌落層。
[0088] 其中，所述滴濾菌層為革菌屬、木霉屬和擬青霉屬以菌落密度比1:3:4組成的混合 菌落層。
[0089] 其中，所述過濾菌層為擬青霉屬、毛霉屬栓菌屬和伯克氏菌屬以菌落密度比1:2:3 組成的混合菌落層。
[0090] 其中，VOCs在微波催化反應裝置內的停留時間控制在5s; VOCs在生化反應器內的 停留時間控制在30s，生化反應器內的氣流流速為0.5m/s。
[0091] 其中，所述生物洗提池11的水位高度為1.5m，所述第一生物附著層的厚度為lm;所 述生物滴濾層12的厚度以VOCs通過生物滴濾層12的耗時為15s為準;所述生物過濾層13的 厚度以VOCs通過生物過濾層13的耗時為15s為準。
[0092] 其中，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15的數量取值以噴淋液氣面積全面覆蓋生物洗 提池11和生物滴濾層12的表面為準，具體地，所述洗提噴頭14和滴濾噴頭15均采用60-120° 噴頭，洗提噴頭14和滴濾噴頭15的噴淋液氣比為3L/m 3。
[0093] 本發明的實施例1-實施例6的凈化處理檢測結果如下表:_
上述實施例為本發明較佳的實現方案，除此之外，本發明還可以其它方式實現，在不脫 離本發明構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，包括依次設置的微波催化反應裝置和生 化反應器，其特征在于:所述微波催化反應裝置包括設置于其內部的供廢氣通過的催化劑 層、用于加熱催化劑層的微波發射器、供廢氣進入微波催化反應裝置內部的催化進氣口和 供廢氣流出的催化排氣口，所述生化反應器內設有生物凈化機構，生化反應器設有與催化 排氣口連接的生化進氣口以及供氣體流出的生化排氣口。2. 根據權利要求1所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 微波催化反應裝置還包括諧振腔，諧振腔的圓形截面大小由中部向兩端逐漸縮小。3. 根據權利要求2所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 催化劑層位于諧振腔的中部，所述微波發射器裝設于諧振腔，微波發射器包括至少一根連 續波磁控管，連續波磁控管的輸出端伸入諧振腔內。4. 根據權利要求3所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 微波發射器電連接有溫控儀。5. 根據權利要求1所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 催化排氣口與生化進氣口之間設有余熱回收裝置，所述催化進氣口連接有氧化劑添加裝 置。6. 根據權利要求1所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 生物凈化機構包括設置于生化反應器下部的生物洗提池、設置于生物洗提池上方的生物滴 濾層、以及設置于生物滴濾層上方的生物過濾層，所述生化排氣口位于生物過濾層的上方， 所述生化進氣口設置于生物洗提池和生物滴濾層之間。7. 根據權利要求6所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 生物洗提池設有由顆粒狀或塊狀的第一附著填料填充而成的第一生物附著層，第一附著填 料的表面附著有洗提菌層。8. 根據權利要求6所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 生物滴濾層由顆粒狀或塊狀的第二附著填料填充而成，第二附著填料的表面附著有滴濾菌 層。9. 根據權利要求6所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 生物過濾層由顆粒狀或塊狀的第三附著填料填充而成，第三附著填料的表面附著有過濾菌 層。10. 根據權利要求6所述的一種微波催化-生化VOCs的減排組合設備，其特征在于:所述 生物洗提池的上方設置有洗提噴頭，所述生物滴濾層的上方設置有滴濾噴頭，洗提噴頭與 生物洗提池之間連接有水栗，滴濾噴頭與水栗的出水口連接，滴濾噴頭與水栗之間設置有 流量計。
【文檔編號】B01D53/84GK105944529SQ201610321607
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】黎雯, 鄧杰帆, 何覺聰, 曾彩明, 王書杰, 譚偉紅
【申請人】東莞市環境科學研究所