一种喷涂废气处理系统及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种喷涂废气处理系统及其应用，所述系统包括螺旋雾化器、生物滴滤塔、DDBD低温等离子体反应器和烟囱；本发明专利技术以螺旋雾化器预处理的方法，能快速有效的去除漆雾，防止后续设备堵塞。本发明专利技术所用的生物滴滤塔，由若干个生物处理单元自下而上叠置安装组成，生物处理单元采用复合菌剂或活性污泥，降解污染物速率快，抗冲击负荷能力强，能适应复杂的挥发性有机混合污染物的净化处理。本发明专利技术对于尾气的处理采用双介质阻挡放电(DDBD)低温等离子体技术，运行稳定性高，去除污染物彻底，无二次污染。本发明专利技术方法比传统的生物技术或DDBD技术处理效率高20％以上，且能耗降低30％。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术涉及一种喷涂废气的处理方法，特别涉及一种喷涂废气处理系统及其应用。(二)
技术介绍
喷涂工序包括喷涂、流平和烘干，VOCs产生量分别为50～60％、20～35％和5～20％，喷漆室或喷涂工序主要污染物为VOCs和漆雾(颗粒物)，漆雾颗粒微小、黏度大、易黏附于物质表面，挥发性有机物大多难溶于水，成分复杂。喷涂废气主要集中在喷漆生产线作业时间段，不作业时废气浓度很低。常规处理技术有吸收、吸附(过滤)、催化燃烧等，这些方法均有一定效果，但难以彻底解决喷涂废气污染问题。如吸附技术，短时间有效，但很快被漆雾饱和，且因漆雾的粘附性再生困难；催化燃烧技术，可以解决废气污染问题，但能耗大，特别是喷涂废气排放不连续，使用单位难以承受。UV光解、等离子体、生物降解处理这类废气的有效技术，但均需要前期的漆雾预处理，否则UV灯管、等离子体的放电盘、微生物体等会被漆雾包裹失效或失活。目前国内外漆雾处理方法有过滤法、低温冷凝法、油吸收法、水吸收法等，采用较多的是过滤法(如玻璃纤维棉、炉渣等)和水吸收法(水幕、水旋及水激式等)，但是现有处理技术因诸多因素不能满足市场及污染物全面达标排放要求。经检索，国内关于喷涂废气处理工艺的报道较少且对于漆雾并无有效处理，整体运行效率低，成本较高，二次污染较大。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种喷涂废气处理系统及其应用，以螺旋雾化器预处理漆雾的方法，结合生物滴滤塔与双介质阻挡放电(DDBD)低温等离子体反应器，提供一种高效、稳定的喷涂废气处理系统及方法，该方法能高效经济地净化喷涂废气，使之达到国家规定的排放标准。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种喷涂废气处理系统，所述系统包括螺旋雾化器、生物滴滤塔、DDBD低温等离子体反应器和烟囱；所述螺旋雾化器底部设有出液口，顶部设有螺旋雾化喷嘴和废气出口，侧面设有废气进口，所述出液口与集液槽连通；所述生物滴滤塔由设有气体进口的塔底，设有生物填料层、取样口和保温夹套的塔身，安装有尾气出口、气体采样口和营养液喷淋系统的塔顶，蠕动泵组成，所述的塔身由两个生物处理单元至下而上叠置安装组成，相邻层的生物处理单元之间布置水流通道以及供相邻层气连通的通气口；所述的营养液喷淋系统由安装在塔顶的喷洒器，设在生物滴塔外部的循环营养液储存瓶、营养液输入管、pH控制仪、蠕动泵、碱液瓶连接组成；所述的pH控制仪分别与循环营养液储存瓶和碱液瓶连接，pH控制仪还设有与循环营养液储存瓶接通的pH计探头；所述循环营养液储存瓶通过蠕动泵与喷洒器连通；所述生物填料层填料为拉西环，催化剂为复合菌剂或高效活性污泥，所述复合菌剂包括恶臭假单胞菌、罗得西亚甲基杆菌和食油假单胞菌；所述螺旋雾化器的废气出口与生物滴滤塔的气体进口连通，所述生物滴滤塔的尾气出口与DDBD低温等离子体反应器的电源连通，所述DDBD低温等离子体反应器通过引风机与烟囱连通。进一步，所述复合菌剂由恶臭假单胞菌、罗得西亚甲基杆菌和食油假单胞菌以质量比1：0.5～3：0.5～1组成，优选1:0.5:1。本专利技术还提供一种所述喷涂废气处理系统在处理喷涂废气中的应用，具体所述应用为：将喷涂废气从螺旋雾化器的废气进口通入，同时开启螺旋雾化喷嘴，螺旋雾化喷嘴进水量以废气体积计为0.5～0.7升水/m3气体，气流在螺旋雾化器中的停留时间≤5s；经螺旋雾化器处理后的气体通过废气出口进入生物滴滤塔，所述生物滴滤塔空床停留时间≤25s，填料空隙率≥80％，经生物滴滤塔处理后的气体进入DDBD低温等离子体反应器，在气体流量8～10L/min，放电频率7～9kHz，放电电压峰-峰值9～23kV条件下处理后进入烟囱，达标排出。进一步，所述喷涂废气VOCs浓度250～300mg·m-3。进一步，所述螺旋雾化喷嘴进水量以废气体积计为0.6升水/m3气体，气流在螺旋雾化器中的停留时间3s。进一步，所述生物滴滤塔空床停留时间20s，填料空隙率85％。进一步，所述气体流量10L/min，放电频率9kHz，放电电压峰-峰值20kV。本专利技术螺旋雾化器湿法除漆雾工艺，通过水雾雾化度、液气比、接触时间等参数控制，实现漆雾高效去除。去除漆雾后的废气采用逆向流生物滴滤净化技术进行处理。生物净化尾气采用双介质阻挡放电(DDBD)低温等离子体技术进行处理。将喷涂废气从螺旋雾化器底部通入，同时将螺旋雾化喷嘴打开，螺旋雾化器的水经过螺旋雾化喷嘴迅速喷出粒径大小不同的水滴，喷涂废气中的漆雾迅速将水滴包裹，在雾滴的离心力作用下，覆盖在雾滴表面的漆雾随雾滴抛向器壁沿器壁流下，在螺旋雾化器底部设有集液槽，将处理后的废液收集处理，去除漆雾的废气经过除雾器进入生物滴滤塔。经过螺旋雾化器预处理后的气体从顶部排出后通入生物滴滤塔，根据废气的特点，开发逆向流生物净化技术。生物处理单元接种的是复合菌剂或者高效活性污泥，能够快速有效降解多种有机物。经过生物滴滤塔处理后的尾气进入低温等离子体反应器中，所述的低温等离子体反应器是采用DDBD技术，即将两种绝缘介质插入两个电极之间而形成的一种非平衡态气体放电，双介质阻挡放电等离子技术比单介质阻挡放电技术放电效果均匀稳定，且能够达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍，反应速度快，产生较多的活性物质降解污染物能力较高。与现有方法相比，本专利技术的有益效果主要体现在：(1)本专利技术以螺旋雾化器预处理的方法，能快速有效的去除漆雾，防止后续设备堵塞。(2)本专利技术所用的生物滴滤塔，由若干个生物处理单元自下而上叠置安装组成，生物处理单元采用复合菌剂或活性污泥，降解污染物速率快，抗冲击负荷能力强，能适应复杂的挥发性有机混合污染物的净化处理。(3)本专利技术对于尾气的处理采用双介质阻挡放电(DDBD)低温等离子体技术，运行稳定性高，去除污染物彻底，无二次污染。本专利技术方法比传统的生物技术或DDBD技术处理效率高20％以上，且能耗降低30％。(四)附图说明图1喷涂废气处理系统示意图：1螺旋雾化器、11出液口、12螺旋雾化喷嘴、13废气出口、14废气进口、15集液槽；2生物滴滤塔、27蠕动泵、211喷洒器；3DDBD低温等离子体反应器、31电源；4烟囱；5引风机；图2螺旋雾化喷嘴的结构图；图3生物滴滤塔结构示意图：21气体进口；22生物填料层；23取样口；24保温夹套；25尾气出口；26气体采样口；27蠕动泵；28营养液储存瓶；29pH控制仪；210碱液瓶；211喷洒器。图4DDBD的原理图；图5本专利技术喷涂废气处理系统净化效果图。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例11、本专利技术喷涂废气处理系统(参照图1-图4)，所述系统包括螺旋雾化器1、生物滴滤塔2、DDBD低温等离子体反应器3和烟囱4；所述螺旋雾化器1底部设有出液口11，顶部设有螺旋雾化喷嘴12和和废气出口13，侧面设有废气进口14，所述出液口11与集液槽15连通；所述生物滴滤塔2由设有气体进口21的塔底，设有生物填料层22、取样口23和保温夹套24的塔身，安装有尾气出口25、气体采样口26和营养液喷淋系统的塔顶和蠕动泵27组成，所述的塔身由两个生物处理单元至下而上叠置安装组成，相邻层的生物处理单元之间布置水流通道以及供相邻层气连通的通气口；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷涂废气处理系统，其特征在于所述系统包括螺旋雾化器、生物滴滤塔、DDBD低温等离子体反应器和烟囱；所述螺旋雾化器底部设有出液口，顶部设有螺旋雾化喷嘴和废气出口，侧面设有废气进口，所述出液口与集液槽连通；所述生物滴滤塔由设有气体进口的塔底，设有生物填料层、取样口和保温夹套的塔身，安装有尾气出口、气体采样口和营养液喷淋系统的塔顶，蠕动泵组成，所述的塔身由两个生物处理单元至下而上叠置安装组成，相邻层的生物处理单元之间布置水流通道以及供相邻层气连通的通气口；所述的营养液喷淋系统由安装在塔顶的喷洒器，设在生物滴塔外部的循环营养液储存瓶、营养液输入管、pH控制仪、蠕动泵、碱液瓶连接组成；所述的pH控制仪分别与循环营养液储存瓶和碱液瓶连接，pH控制仪还设有与循环营养液储存瓶接通的pH计探头；所述循环营养液储存瓶通过蠕动泵与喷洒器连通；所述生物填料层填料为拉西环，催化剂为复合菌剂或活性污泥，所述复合菌剂包括恶臭假单胞菌、罗得西亚甲基杆菌和食油假单胞菌；所述螺旋雾化器的废气出口与生物滴滤塔的气体进口连通，所述生物滴滤塔的尾气出口与DDBD低温等离子体反应器的电源连通，所述DDBD低温等离子体反应器通过引风机与烟囱连通。...

【技术特征摘要】
1.一种喷涂废气处理系统，其特征在于所述系统包括螺旋雾化器、生物滴滤塔、DDBD低温等离子体反应器和烟囱；所述螺旋雾化器底部设有出液口，顶部设有螺旋雾化喷嘴和废气出口，侧面设有废气进口，所述出液口与集液槽连通；所述生物滴滤塔由设有气体进口的塔底，设有生物填料层、取样口和保温夹套的塔身，安装有尾气出口、气体采样口和营养液喷淋系统的塔顶，蠕动泵组成，所述的塔身由两个生物处理单元至下而上叠置安装组成，相邻层的生物处理单元之间布置水流通道以及供相邻层气连通的通气口；所述的营养液喷淋系统由安装在塔顶的喷洒器，设在生物滴塔外部的循环营养液储存瓶、营养液输入管、pH控制仪、蠕动泵、碱液瓶连接组成；所述的pH控制仪分别与循环营养液储存瓶和碱液瓶连接，pH控制仪还设有与循环营养液储存瓶接通的pH计探头；所述循环营养液储存瓶通过蠕动泵与喷洒器连通；所述生物填料层填料为拉西环，催化剂为复合菌剂或活性污泥，所述复合菌剂包括恶臭假单胞菌、罗得西亚甲基杆菌和食油假单胞菌；所述螺旋雾化器的废气出口与生物滴滤塔的气体进口连通，所述生物滴滤塔的尾气出口与DDBD低温等离子体反应器的电源连通，所述DDBD低温等离子体反应器通过引风机与烟囱连通。2.如权利要求1所述喷涂废气处理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家德，罗福坤，陈东之，康志杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33