[发明专利]中空纤维膜生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及环保领域，具体地，涉及一种中空纤维膜生物反应器，使用所述生物反应器去除有机物废气的处理方法以及该生物反应器的应用。

背景技术

目前常用或已有实际应用的处理含挥发性有机物(Volatile organic compounds，VOCs)废气的方法包括燃烧法、吸附法、冷凝法、生物法等，其他正在研究开发的方法有光催化氧化和等离子体法等。

生物净化技术的实质是附着在滤料介质中的微生物在适宜的环境条件下，利用废气中的有机成分作为碳源和能源，维持其生命活动，并将有机物分解为二氧化碳、水、无机盐和生物质等无害或少污染的物质。生物净化技术具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点，尤其在处理低浓度、生物降解性好的气态污染物时更显其经济性。

传统的生物法处理废气主要分为三种：生物过滤器、生物滴滤器和生物洗涤器。生物过滤器主要是把堆肥、土壤等填料填充在塔内，利用生长在其中的微生物将流经塔内的废气物质降解掉。生物滴滤器将比表面积比较大的填料堆积在填料塔内，在塔内循环活性污泥液体挂膜，驯化若干时间后达到比较稳定的处理效果，在此期间有循环液体从上至下喷淋，带走代谢产物和补充其他营养物质。生物洗涤器是在洗涤塔内喷淋吸收液，与气体接触传质，大部分气体溶解在吸收液中，再对吸收液进行液相的污染物降解处理。

综上所述，传统的生物法已得到工业化应用，但也有不可回避的缺点。传统生物法占地面积巨大，而且生物滴滤器和生物过滤器由于液相和气相直接接触，会造成压降大、不稳定，易堵塞等缺点。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有生物法处理废气的缺陷，从而提供一种中空纤维膜生物反应器。

本发明的第二个目的在于提供一种利用所述的中空纤维膜生物反应器去除挥发性有机物废气的生物处理方法。

本发明的第三个目的在于提供一种所述的中空纤维膜生物反应器用于去除挥发性有机物废气的应用。

本发明的中空纤维膜生物反应器，生物反应器包括一外壳，该外壳的两端分别设有进气口和出气口，内部则设有一段封闭区域；该封闭区域内设有多根并列的中空纤维膜，并通过所述中空纤维膜连通所述封闭区域的两侧；所述中空纤维膜的外壁附有活性生物膜，且所述封闭区域设有进液口和出液口，并通有维持活性生物膜所需的营养液。

根据本发明的中空纤维膜生物反应器，所述外壳的两侧分别设有上盖和下盖，所述出气口和进气口分别设于所述上盖和下盖上。

根据本发明的中空纤维膜生物反应器，所述封闭区域以穿设有中空纤维膜的平板封闭，且以环氧树脂固定。

根据本发明的中空纤维膜生物反应器，所述外壳为圆柱筒形。

根据本发明挥发性有机物废气的处理方法，是使用所述的中空纤维膜生物反应器降解进入反应器的挥发性有机物废气。

根据本发明，所述的中空纤维膜生物反应器用于去除挥发性有机物废气的应用，所述挥发性有机物包括苯系物、酮类、酯类、烷类等。

本发明的有益效果是：

1、挥发性有机物(VOCs)气体和液体(循环活性生物液)不直接接触，可以分别控制流量，不会有泡沫出现；

2、不容易发生堵塞，压降小；

3、对低溶解性的VOCs更加有利；

4、模组块设计，使用方便；

5、气体不与微生物直接接触，出气中不会有悬浮态或附着在颗粒上的微生物，尤其适用于室内空气环境；

6、反应器小型化，便捷化，有利于提高生物法相对于其他处理废气方法的优势。

附图说明

图1是本发明的中空纤维膜生物反应器的立体示意图。

图2是本发明的中空纤维膜生物反应器内部中空纤维膜的立体示意图。

图3是本发明的中空纤维膜生物反应器的示意图。

图4是本年发明的中空纤维膜生物反应器处理有机物废气的局部放大示意图。

图5是苯系物有机物废气的处理率曲线图。

图6是酮类有机物废气的处理率曲线图。

图7是脂类有机物废气的处理率曲线图。

图8是烷类有机物废气的处理率曲线图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本发明所述的中空纤维膜为常规纤维膜，可从市场购买。

本发明的活性污泥可从常规活性污泥处理装置获得，通过驯化后使用。

本发明中，活性生物液体是指活性污泥沉淀片刻后的上层液体，这种液体既保留了较多的菌种，又不会堵塞管路。