[发明专利]双反应区一体式废气生物净化反应器及其废气处理方法

说明书

技术领域

本发明属于利用生物反应器进行废气处理的设备，特别涉及一种双反应区一体式废气生物净化反应器及其废气处理方法。

背景技术

在工农业生产、污水处理、垃圾处理和堆肥等过程中，某些含有挥发性的有机物或无机物的废气会对周围环境造成污染，对人体健康和生态环境造成严重危害。目前，空气污染和废气的治理越来越受到人们的关注。

生物法是近几十年发展起来的一种用于废气处理的技术。与常规的物化净化技术如吸收、吸附、催化、焚烧等方法相比，生物法具有处理效果好、运行费用低、无二次污染、易于管理等优点。尤其在处理大流量、低浓度的废气时更显示其优越性，因此得到了广泛的应用。生物法的原理是利用微生物的代谢过程将废气中的污染物质降解或转化为无害或低害类物质。对于气量大、浓度低的挥发性有机废气和臭味气体，生物法更为经济。研究资料表明，生物技术的投资和运行费用仅为物化法的1/4～1/20。

通常，实际的废气中所含的污染物是多样而复杂的，各种物质的物理化学性质及生物降解性的差异是比较大的：既有水溶性较差的疏水性物质，也有水溶性较好的亲水性物质；既有酸性物质，也有碱性物质；各种物质的生物降解性也有差别。有资料显示，城市污水厂污泥浓缩、脱水过程中散发的废气物质主要包括还原性硫化物、氨气、苯、甲苯、氯化物和其它物质。

以往的废气生物净化反应器有的建成分体式(如图2)，气体加湿和生物降解在两个设备中，这样既工艺复杂，又占地面积大。有的反应器虽然气体加湿和生物降解是在一个反应器中进行(如图3)，但需要额外的连续喷淋装置，以满足填料加湿和提供微生物营养的要求。而且这些设备是在单一的中性pH条件下运行的，填料上生长的微生物种类少，所以去除的物质类型和去除能力有限。含硫、含氯或含氮的气体物质，以及高浓度挥发性有机物在生物净化过程中会出现酸化现象，使得反应器内的pH值显著降低，引起单一式废气净化处理反应器处理性能的下降，通常采用加碱等方法调整pH，因此利用上述的设备处理这些气体时效果不稳定，操作复杂。在低pH条件下，嗜酸性或对酸性条件有偏好的微生物，比如真菌会大量生长，即使pH降的很低的情况下它们的代谢活性也不会改变很多。另外不同的污染物质的净化往往需要不同类型的微生物，比如降解硫化氢气体的微生物往往是嗜酸的，细菌易于降解亲水性的气体污染物，而利用真菌降解疏水性的物质具有较大的优势。

考虑到以往的废气生物净化器的不足和嗜酸性细菌、真菌和异养细菌各自的优缺点，本发明提出一种新型的双反应区一体式废气净化反应器，提高含复杂物质废气的处理效果，节省占地面积，节省投资和处理费用。

发明内容

本发明的目的在于克服传统单一废气生物净化反应器处理复杂废气时的缺陷，提供一种双反应区一体式废气生物净化反应器，能有效地将废气中的多种污染物彻底降解，减小了反应器占地面积。

本发明的另一目的是提供一种利用目的一的双反应区一体式废气生物净化反应器进行废气处理的方法。

本发明的一种双反应区一体式废气生物净化反应器，由2块气体分布板将一容器依次向上分割为气体加湿区、第一生物反应区和第二生物反应区三部分，废气依次经过这三个区域，最后净化后的废气从第二生物反应区上部的排气口流出。其中：

在气体加湿区下部的侧壁上开有一进气口，在进气口处安装有穿孔管，在气体加湿区上部的侧壁上开有一排水口，此区域液体液面高于进气口，低于排水口；

在第一生物反应区内装有耐酸的惰性第一生物反应区填料，在第一生物反应区的侧壁上开有喷淋液进口，在该喷淋液进口处安装有一连接喷头的管路，该喷头在第一生物反应区填料的上方；底部支撑填料的是气体分布板，反应区在酸性pH下运行，填料上的微生物以嗜酸性细菌和真菌为主；喷头通过管路定期喷淋酸性营养液；

在第二生物反应区内也装有惰性第二生物反应区填料，在第二生物反应区的侧壁上开有喷淋液进口和出气口，在该喷淋液进口处安装有一连接喷头的管路，该喷头在第二生物反应区填料的上方；底部支撑填料的是气体分布板，此反应区在中性pH下运行，填料上的微生物以异养细菌为主，反应区的上部也设有喷头，喷淋中性pH的营养液，反应区上部开有排气口。

所述的第二生物反应区的出气口是开在填料上方的第二生物反应区的侧壁上。