[发明专利]一种微波辐射协同双液相生物过滤塔去除VOCs的方法

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染环境治理，生物过滤和环境污染治理技术领域的治理方法，具体涉及一种用微波辐射协同双液相生物过滤塔去除难VOCs的方法。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)是指人类活动以及生物代谢所排放到大气中的各种挥发性有机物的总称，是室内外空气中常见的、普遍存在的一类污染物。VOCs种类繁多，大致可分为9类：芳香烃、不饱和脂肪烃/环烷烃、饱和脂肪烃、卤代烃、醛/酮类、脂肪醇类、脂肪酸类、脂类以及萜烯类。VOCs的来源十分广泛，主要包括天然源和人为源，天然源包括火山喷发、植物释放以及森林、草原的火灾等，其中最主要的排放源是灌木林和森林，最主要的排放物是单萜烯和异戊二烯。人为源主要是指工业生产和社会生活中排放的VOCs，比如化石燃料、废弃物等燃烧产生的烟气，石油化工、医药、电子行业、印刷行业等排放的工业尾气，建筑材料、油漆喷涂等行业产生的有机溶剂以及交通运输中的尾气排放。

VOCs的危害主要包括两个方面：(1)对空气环境的污染。VOCs中碳氢化合物和氮氧化物经过紫外光照射，会发生一系列较复杂的光化学链式反应，形成臭氧、高氧化物等二次污染物或者自由基等化学活性较强的中间产物，反应会形成光化学烟雾、有机气溶胶以及雾霾等，进一步破坏生态环境。(2)对人体健康的危害。大多数VOCs有毒、有恶臭，当空气中的VOCs达到一定浓度时，可导致人头痛、抽搐、恶心、昏迷等症状，对心、肝、肺以及神经系统产生有害影响，甚至会造成急性和慢性中毒，可致癌、致突变。

生物净化过滤法是利用微生物的代谢作用，将挥发性有机物转化为CO₂和H₂O等无毒无害的物质。该方法具有处理效果好，二次污染小，设备简便等优点。工业生产中生物法处理VOCs的设备主要有3种：生物滴滤塔，生物过滤塔和生物洗涤塔。生物过滤塔与其他两种设备相比，气-液接触面积较大，技术成熟，运行费用低，被广泛应用于各个领域VOCs的处理中。但是生物净化过滤法存在很多的缺点，对水溶性较差的VOCs和难生物降解的VOCs去除效率较低，因此在传统的生物过滤基础上探究出一种新型的能够去除水溶性较差，难生物降解的VOCs的新方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种高效迅速的去除疏水性，难生物降解的VOCs的方法。通过在传统的生物过滤塔中前增加微波预处理装置，使挥发性有机物一部分得到净化，或转化为中间副产物；再在传统的生物过滤塔营养液中添加有机相二甲基硅油，使疏水性的VOCs能够溶解在有机相中，增加对疏水性VOCs的去除率；最后利用生物过滤塔中的微生物将VOCs降解为CO₂和H₂O等无毒无害的小分子物质；最终达到能够去除疏水性难生物降解VOCs，无二次污染，反应速度快的目的。

本发明的技术方案如下：

用微波辐射协同双液相生物过滤塔去除难VOCs的装置，在电磁式空气压缩机1后依次连接减压阀2、流量计3和微量进样器4，连接后的管线与微波辐射装置5的入口相连接，在微波辐射装置5中加入Fe₃O₄吸波材料和热电偶6，微波辐射装置5出口和生物过滤塔7塔底进气口相连接，双液相喷淋液9通过计量泵8与生物过滤塔7连接。

利用本发明的装置进行微波辐射协同双液相生物过滤方法，将微量进样器和电磁式空气压缩机分别通过管线和微波辐射装置进口相连接，将热电偶接入微波辐射装置中的Fe₃O₄吸波材料中，将生物过滤塔塔底进气口与微波辐射装置出口相连接；双液相喷淋系统的一端与生物过滤塔塔顶的喷淋液进液口相连，流入的双液相喷淋液为生物过滤塔中的微生物提供营养物质，另一端有储存该双液相喷淋液的容器和和为双液相喷淋液管路提供动力的计量泵；打开微量进样器和空气压缩机，使VOCs与空气混合，并且同时启动真空抽气泵。

优选微量进样器中加入邻二甲苯液体；

优选生物过滤塔塔体填料共分为两层，上层为珍珠岩，下层为陶粒，并将取自污水厂曝气池驯化后的污泥注入生物过滤塔，使其在填料表面挂膜。