一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺，该处理工艺对工业VOCs废气进行活性动态膜吸收处理，循坏水溶液脱膜处理，生物固碳处理和污泥处理等步骤，实现大部分VOCs中的碳生物固化，减少二氧化碳排放，处理工艺危废产生量少，危废处置费用低；VOCs处理系统能耗低，运行费用低，运行效果稳定，能长期稳定实现超低浓度排放。实现超低浓度排放。实现超低浓度排放。

A green treatment process of VOCs waste gas to reduce carbon emissions

【技术实现步骤摘要】
一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺


[0001]本专利技术属于废气处理领域，具体涉及一种减少碳排放的VOCs绿色处理工艺。

技术介绍

[0002]挥发性有机化合物(简称VOCs)，即常压下沸点为50～260℃的各种有机化合物。因此VOCs所包含的化合物比较广泛，有醇类、醛类、酮类、脂肪酸、苯及其衍生物、酚及其衍生物等。在石油化工、医药合成、塑料材料、建筑材料等工业的发展中，社会生活得到了极大的进步，经济水平大幅提高。因此VOCs废气的治理成为科研院所与企业研究人员关注的热点问题。
[0003]目前处理VOCs废气的常用方法为催化燃烧法、光催化法，生物法等。催化燃烧需要采用催化剂，制备成本高，光催化法催化剂简单，能耗低，适用范围广。缺点是：光催化剂需要附着在载体上，经紫外光照射，为避免光照不充分，对设备内部结构、载体安放要求严格；当有机组分浓度较低时，光催化氧化速度变慢，会产生有害中间产物，使催化剂中毒，并造成二次污染。生物法主要是通过滤池、滴滤塔或再生池中的微生物，将VOCs捕获降解，变成CO2、H2O等小分子的过程。生物法操作条件温和，常温、常压下即可进行；去除率高。但是上述处理方法均存在一个共同的问题，即将VOCs 转化为二氧化碳和水，并没有减少二氧化碳的排放。
[0004]因此本专利技术提出一种能够减少碳排放的VOCs废气处理工艺，可以有效的将VOCs去除的同时也能够将VOCs中的碳进行固化，达到节能减排的目标。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺，该处理工艺对工业VOCs废气进行活性动态膜吸收处理，循坏水溶液脱膜处理，生物固碳处理和污泥处理等步骤，实现大部分VOCs中的碳生物固化，减少二氧化碳排放，处理工艺危废产生量少，危废处置费用低；VOCs处理系统能耗低，运行费用低，运行效果稳定，能长期稳定实现超低浓度排放。
[0006]本专利技术的上述目的可以通过下列技术方案来实现：
[0007]一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺，主要包括如下步骤：
[0008]1)活性动态膜吸收处理，即将含有VOCs的废气与活性循环水溶液接触，使得活性循环水溶液在废气中雾化成水滴，形成活性动态膜，使废气中的 VOCs快速的溶解于活性循环水溶液中；
[0009]2)将雾化的水滴回收至活性循环水溶液中，活性循环水溶液循环使用；
[0010]3)活性循环水溶液脱膜处理，待活性循环水溶液处理后的废气接近超标时，将上述活性循环水溶液转移脱膜处理，获得浮渣和高浓度COD废水；所述脱膜处理为往活性循环水溶液中添加活性剂和脱膜催化剂，使活性循环水溶液分层，上层为浮渣，下层形成高浓度COD废水，脱膜处理实现有毒有机物以浮渣的形式去除，实现高浓度COD废水的减毒处理；
[0011]4)对脱膜处理所得的浮渣采用危废模式处理，将脱膜处理所得的高浓度 COD废水进行预处理；
[0012]5)生物固碳处理，即将预处理后的高COD废水进行生物固碳，得到生化污泥和清水，将获得的清水作为循环水添加活性药剂后补充到步骤1)中得到活性循环水溶液，生物固化形成的有机污泥作为市政污泥进行处理。
[0013]上述的活性循环水溶液为添加有活性药剂的水溶液，其中清水和活性药剂的用量比为100:10
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1；所述的活性药剂为环丁砜、石蜡油、环氧大豆油、表面活性剂中的一种或者多种；上述废气和活性循环水溶液的流量比为 500
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3000：1；含有活性药剂的活性循环水溶液可以促进VOCs在活性循环水溶液中快速溶解，达到去除废气中的VOCs的目的。
[0014]进一步的，废气和活性循环水溶液可以采用多种方式进行接触，包括采用气液混合器、动态膜发生器、喷淋塔、射流器等，其中动态膜发生器为文丘里式气液混合器或空化喷头，步骤1)中的活性动态膜即水溶液雾化成细小水滴，活性药剂分散在水滴表面，形成活性动态膜，水滴表面有较高的表面张力，促进活性剂均匀分散中水滴表面；活性动态膜促进了VOCs快速溶解于水滴中，达到高效去除VOCs的目的；含有VOCs的废气经过活性动态膜吸收净化后可以达到排放的标准。
[0015]上述步骤2)中将雾化的水滴进行回收，一方面防止带有活性药剂的水滴外排到空气中，一方面也是可以回收水滴中的活性药剂，步骤2中回收采用常规的回收方式，包括但不限于连通喷淋塔的方式，还可以采用旋流分离器、填料塔等，优选采用喷淋塔进行回收，喷淋塔采用的溶液为步骤1)中采用的活性循环水溶液，喷淋的方式采用大流量喷淋的方式，一方面可以防止形成微小的液滴，随着处理后的废气被排到空气中；另外一方面大流量喷淋的方式可以较好吸收回收步骤1)中产生的活性动态膜，将活性药剂有效回收，并且采用大流量活性循环水溶液喷淋的方式，还可以对活性动态膜处理后的废气做进一步的处理，提高了废气中VOCs的吸收效果。
[0016]进一步的，步骤1)和步骤2)工艺共用活性循环水溶液，既可以节约工艺用料成本，也可以保持活性循环水溶液主要组分稳定；直至上述活性循环水溶液吸收VOCs性能达不到废气的排放标准，再将上述活性循环水溶液进行脱膜处理。
[0017]上述步骤3)中的脱膜处理的具体步骤是往活性循环水溶液中添加活性剂，活性剂可以使得活性循环水溶液分层，上层为浮渣，下层形成高浓度COD 废水，上述活性剂为双氧水、臭氧、氧气、芬顿试剂、次氯酸钠、二氧化氯、氯气以及上述氧化剂的一种或多种，脱膜处理过程中需要往循环水中添加脱膜催化剂，脱膜催化剂具体为水溶性铝盐、镁盐、铁盐、铜盐中的一种或者多种，脱膜催化剂可以促进循环水脱膜，上层形成泡沫浮渣，下层为高浓度COD废水；上述活性剂的添加量为1
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20公斤每立方循环水，上述脱膜催化剂的添加量为0.5
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10公斤每立方循环水，脱膜催化剂和活性剂脱膜的主要原理是通过脱膜催化剂使脱膜活性剂与循环液中的有机物发生反应，使有机物聚合形成泡沫浮渣，从而实现循环液脱膜，该脱膜过程可以将高浓高毒的物质分离出来作为危废处理，直到下层溶液清澈，停止脱膜。经过脱膜处理步骤，对污染物中的高毒物质进行了分类处理，将高毒物质进行危化处理，避免了高毒物质对后续生物固化产生影响，对后续的生物固化起到保护作用，因此，本步骤的脱膜处理在整个工艺处理步骤中也是不可或缺的部分，是有机整体的统一。
[0018]进一步的，活性循环水溶液经过脱膜处理后，循环液的COD通常为 20000
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50000mg/L。
[0019]上述步骤4)中，对脱膜产生的滤渣进行危废处理；对高浓度COD废水进行预处理，上述高浓度COD废水预处理为混凝气浮，所用的凝聚剂可以为聚合氯化铝、聚合氯化亚铁中的一种或多种，所用的絮凝剂为聚丙烯酰胺。高浓度COD废水进行预处理后，COD通常为15000
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30000mg/L。
[0020]上述步骤5)中，所述生物固碳工艺选择具体的微生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少碳排放的VOCs绿色处理工艺，其特征在于，处理工艺包括如下步骤：1)活性动态膜吸收处理，将含有VOCs的废气与活性循环水溶液接触，使活性循坏水溶液在废气中雾化成水滴，形成活性动态膜，废气中的VOCs快速的溶解于活性循环水溶液中；2)将雾化的水滴回收至活性循环水溶液中，活性循环水溶液循环使用；3)活性循环水溶液脱膜处理，待活性循环水溶液处理后的废气接近超标时，将上述活性循环水溶液转移至脱膜处理，所述脱膜处理为往活性循环水溶液中添加活性剂和脱膜催化剂，使活性循环水溶液分层，上层为浮渣，下层形成高浓度COD废水；4)对脱膜处理所得的浮渣采用危废模式处理，将脱膜处理所得的高浓度COD废水进行预处理；5)生物固碳处理，即将预处理后的高浓度COD废水进行生物固碳，得到有机污泥和清水，将获得的清水作为循环水添加活性药剂后补充到步骤1)中得到活性循环水溶液，生物固化形成的有机污泥作为市政污泥进行处理。2.根据权利要求1所述的一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺，其特征在于，所述的活性循环水溶液为添加有活性药剂的水溶液，清水和活性药剂的用量比为100:10
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1；所述的活性药剂为环丁砜、石蜡油、环氧大豆油、表面活性剂中的一种或者多种。3.根据权利要求1或2所述的一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺，其特征在于，所述雾化的水滴回收采用喷淋塔、旋流分离器或者填料塔回收，进一步的，喷淋塔采用的溶液为步骤1)中采用的活性循环水溶液，喷淋的方式采用大流量喷淋的方式，一方面可以防止形成微小的液滴，随着处理后的废气被排到空气中；另外一方面大流量喷淋的方式可以较好吸收回收步骤1)中产生的活性动态膜，将活性药剂有效回收；进一步的，步骤1)和步骤2)共用活性循环水溶液，既可以节约工艺用料成本，也可以保持活性循环水溶液主要组分稳定；直至上述活性循环水溶液吸收VOCs性能达不到废气的排放标准，再将上述活性循环水溶液进行脱膜处理。4.根据权利要求1或2所述的一种减少碳排放的VOCs废气绿色处理工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小平，牟坚，刘剡，陈刚，陈旭，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：