[发明专利]一种用于降解VOCs的系统

说明书

【技术领域】

本发明属于VOCs治理技术领域，特别涉及一种用于降解VOCs的系统。

【背景技术】

挥发性有机物，英文名称为volatile organic compounds，简写为VOCs，在我国是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。最常见的VOCs有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯等。

VOCs属于大气污染物，以空气为传播介质，通过呼吸系统和皮肤对人体产生毒害作用。目前治理VOCs的主要方法有物理法、化学法和生物法。其中，物理法是不改变VOCs的化学性质，只是用一种物质将其气味遮蔽和稀释，或将其从气相转移到液相或固相中，常用的治理方法有掩蔽法、稀释法和吸收法；化学法是通过化学反应改变VOCs的化学结构，使其转变为无刺激性或低刺激性物质，常用方法有燃烧法、催化氧化法和酸碱液洗涤法；物理法和化学法的缺点在于所用设备多且工艺复杂，二次污染后再生困难，后续处理过程复杂、能耗高等问题。生物法则是利用微生物的新陈代谢作用，将VOCs分解氧化为CO₂、H₂O等无机物达到净化目的。目前常用的生物处理工艺有生物过滤池和生物滴滤池。

在生物法处理VOCs过程中，选择的微生物菌种是影响处理效果的关键因素之一。现有技术一般采用污水处理厂的活性污泥作为菌种，该菌种对含VOCs废气的处理效率较低，仍需进一步提高。

【发明内容】

本发明提供一种用于降解VOCs的系统，以解决现有技术一般采用污水处理厂的活性污泥作为菌种，该菌种对含VOCs废气的处理效率较低的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种用于降解VOCs的系统，包括震荡式高压装置、过滤池、细菌-真菌复合式反应池，所述震荡式高压装置与过滤池通过管道A连接，所述过滤池与细菌-真菌复合式反应池通过管道B连接，所述震荡式高压装置包括震荡式高压装置进气口、充镍氢电池，所述过滤池中含有活性炭、合成吸附剂、催化剂，所述细菌-真菌复合式反应池包括流动相室和流动相室出气口，所述相邻流动相室由隔板隔开并形成进口和出口，每个流动相室设置有温度探头传感器和pH电极，所述温度探头传感器控制流动相室内温度，每个流动相室的下半部分为流动液相的细菌池培养液和细菌，细菌可吸收亲水性的污染物，所述pH电极保证细菌池培养液的pH值；上半部分的隔板上粘附有真菌培养基和真菌，真菌可大大吸收疏水性的污染物质；流动液相中可连续添加包括pH缓冲剂、细菌培养液、促进剂，同时可以快速排出有毒抑制性的产物，保持较高的细菌活性。

进一步地，所述活性炭、合成吸附剂、催化剂的质量比为18-35:2-4:1。

进一步地，所述合成吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)采用X射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算Mg/(Mn+Si)比为0.05-0.09，Mn/(Mn+Si)比为0.187-0.213；

(b)调节高炉渣Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比，于1g高炉渣中加入MgO和SiO₂调节Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比分别至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物A；

(c)向步骤b制得的混合物A中加入32-35mL去离子水，于微波功率为100-150W，温度为30-35℃，转速为200-300r/min下搅拌12-15min，制得混合物B；

(d)将步骤c制得的混合物B置于反应釜中，于400-500℃下反应4-6h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得

合成吸附剂。

进一步地，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粒径大小为0.03-0.2cm的沸石放在去离子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加热煮沸0.4-0.8h，再用去离子水洗涤，直至pH为6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷却备用；