高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术
阅读说明：本技术 高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术 (High energy-saving rotary type medium enzyme deep purification technology for VOCs-containing waste gas ) 是由 布和 费颖婷 郁马良 于 2021-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术,其特征在于：通过媒酶净化器,进行含VOCs废气的深度净化处理,本发明采用生物酶模块及光触媒酶废气处理单元旋转体相结合的方式对VOCs废气进行深度净化治理,使生物酶的优良特性得以完美发挥,并实现了以最小的生物酶成本收获了最大的效果,可对工业含VOCs废气实施深度净化治理(即后处理),通过对经过主处理系统净化的废气进行深度治理净化,将低浓度废气净化治理到更低浓度之后排放。(The invention discloses a high energy-saving rotary type media enzyme deep purification technology for VOCs-containing waste gas, which is characterized in that: the invention adopts the combination of the biological enzyme module and the photocatalyst enzyme waste gas treatment unit rotating body to carry out deep purification treatment on the VOCs waste gas, so that the excellent characteristics of the biological enzyme can be perfectly exerted, the maximum effect can be obtained with the minimum biological enzyme cost, the deep purification treatment (namely post treatment) can be carried out on the industrial VOCs waste gas, and the low-concentration waste gas is purified and treated to be lower in concentration and then is discharged.)
技术领域
本发明属于大气污染防止领域，尤其涉及高节能旋转式媒酶含VOCs 废气深度净化技术。
背景技术
VOCs是沸点在50℃-250℃，室温下饱和蒸汽压＞133.32Pa且以蒸汽形式或呈气体状态存在于大气中的具有挥发性的有机化合物的总称。一般含有比如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯等多种物质。工业废气中VOCs成分共有900余种，现已确认其中300种对人体有极大危害，仅汽车内装修挥发出的VOCs成分就有250种。VOCs做为产业资材广泛用于造纸、印刷、印染、油墨、塑料、木材、涂料、电镀、粘接剂制造和使用业等60多种行业。
现有常用的工业含VOCs废气深度治理(即后处理)技术及其设备有：
1、利用等离子发生器实施废气治理的等离子设备；
2、利用紫外线照射废气实施废气治理的UV光氧机；
3、利用光触媒实施废气治理的UV光催化机；
现有常见的工业含VOCs废气治理工艺的设置如下：
1、工业废气→喷淋塔→等离子设备/或UV光氧机/或UV光催化机→活性炭吸附设备→排放；2、工业废气→喷淋塔→等离子设备+UV光氧机→活性炭吸附设备→排放；3、工业废气→喷淋塔→等离子设备+UV光催化机→活性炭吸附设备→排放；4、工业废气→喷淋塔→UV光氧机+UV 光催化机→活性炭吸附设备→排放；5、工业废气→等离子设备或UV光氧机或UV光催化机→活性炭吸附设备→排放；6、工业废气→等离子设备+ UV光氧机→活性炭吸附设备→排放；7、工业废气→等离子设备+UV光催化机→活性炭吸附设备→排放；8、工业废气→UV光氧机+UV光催化机→活性炭吸附设备→排放；9、工业废气→喷淋塔→活性炭吸附设备→等离子设备/或UV光氧机/或UV光催化机→排放；10、工业废气→喷淋塔→活性炭吸附设备→等离子设备+UV光氧机→排放；11、工业废气→喷淋塔→活性炭吸附设备→等离子设备+UV光催化机→排放；12、工业废气→喷淋塔→活性炭吸附设备→UV光氧机+UV光催化机→排放。
以上这些工艺的使用存在的问题如下：1、工业废气净化效果差；2、运行经济成本高；3、运行维护人力成本、时间成本、精力成本高；4、即使是进行了运行维护，但都是无效运维；5、喷淋之后的活性炭吸附设备及其等离子设备/或UV光氧机/或UV光催化机内部随着废气进入水分、粘稠状附着性成分及其成因物质、固液颗粒物等；6、喷淋塔水处理成本高 7、喷淋塔循环水内捞渣成本高；8、喷淋塔及其后续设备被腐蚀；9、喷淋塔后续的活性炭立刻被堵塞而失效；10、喷淋塔后续的等离子设备/或 UV光氧机/或UV光催化机立刻被腐蚀、或粘着、或浸湿而失效。等等。
造成以上问题的主要原因是：
1、设计技术理念有误，即等离子设备/或UV光氧机/或UV光催化机都属于促进氧化法，不可以用作主处理设备，更不可以用作前处理设备；
2、工艺设计技术有误，即活性炭前端不可以设置等离子设备/或UV 光氧机/或UV光催化机，以为了延长活性炭的饱和期为说辞，而将等离子设备/或UV光氧机/或UV光催化机等设在活性炭设备前端是属于不懂技术的严重问题；
3、设备选型有误，选择一个设备首先需要懂得所要治理的废气性状是什么样的，所选择的设备性能是否与所要治理的废气性状相匹配；
4、设备设计有误，根据所要治理的废气性状选择好治理设备后，需要对该设备进行结构和参数的技术性设计，设计有误则问题多多；
5、设备内部所用部材选择有误，对所设计的设备内部所用的部材类，如果选择(包括选材和设计)有误，那么该设备就不会发挥最佳性能；
6、活性炭的选择有误，每种活性炭都有对不同废气成分的吸附指数，如果该吸附指数与所要治理的废气性状有差别则活性炭很难发挥最佳吸附效果；
7、喷淋塔的除雾机构设计有误，喷淋塔如果不能发挥良好的除雾效果，则会有大量水分随气排出到后续设备中，上述工艺设备中的活性炭和等离子设备/或UV光氧机/或UV光催化机内是不许进入水分的；
8、喷淋塔水循环系统和捞渣去渣系统设计有误，这样造成很大额外投入。
现在对于主处理工艺后端的深度治理意识很淡薄，上述深度治理技术及其设备的应用也是在没有深度治理意识的前提下使用的，有时这些技术及其设备也被当做主处理工艺设备，更甚至是被当做前处理技术及其设备在使用。
各类涉VOCs使用企业数量也是有增无减，VOCs排放量在增多，虽然近几年加大了含VOCs废气治理，但排放总量很难得以有效控制。这么大的排放量带来的环境污染可想而知，迅速解决VOCs带来的环境污染迫在眉睫。
本发明在于提供高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有工业VOCs废气排放总量大，排放量很难得以有效控制这一技术问题，提供高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术来解决上述技术问题，通过本发明提供的设备，对工业含VOCs废气实施深度净化治理(即后处理)，通过对经过主处理系统净化的废气进行深度治理净化，将低浓度废气净化治理到更低浓度之后排放。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案，其特征在于：通过媒酶净化器，进行含VOCs废气的深度净化处理，所述媒酶净化器包括外壳、媒酶废气处理单元旋转体、生物酶环、风叶、减速器、风叶轴及生物酶小环，所述外壳的内部设有媒酶废气处理单元旋转体，所述风叶轴位于外壳内部，并与媒酶废气处理单元旋转体的端头连接，所述风叶轴的中心线与外壳及媒酶废气处理单元旋转体的中心线重合，所述媒酶废气处理单元旋转体通过风叶轴的旋转而旋转，所述媒酶废气处理单元旋转体由透光外壳、光触媒部及UV灯管组成，所述光触媒部分为内层基板和外层基板，所述光触媒部上涂覆有TiO2分散液涂层，所述媒酶废气处理单元旋转体的前端端头与外壳之间的间隙位置设有一个生物酶环，这个生物酶环不与媒酶废气处理单元旋转体连接，而是固定在外壳内壁上，并且不会随着媒酶废气处理单元旋转体的旋转而旋转，所述媒酶废气处理单元旋转体的后端端头与外壳之间的间隙位置设有一个生物酶环，这个生物酶环不与媒酶废气处理单元旋转体连接，而是固定在外壳内壁上，并且不会随着媒酶废气处理单元旋转体的旋转而旋转，所述在媒酶废气处理单元旋转体后端端头固定在外壳内壁上的生物酶环的后面，还设有一个生物酶环并且安装在媒酶废气处理单元旋转体端头上，该生物酶环随着媒酶废气处理单元旋转体的旋转而旋转，所述在风叶轴与媒酶废气处理单元旋转体前端端头的中央部位接触的轴承面上设有一个生物酶小环，该生物酶小环不随着风叶轴的旋转而旋转，所述媒酶废气处理单元旋转体后端部位的外壳内壁上设有加湿器，加湿器延伸出带有喷嘴的细管接到各个生物酶环、生物酶小环上对生物酶模块进行加湿，所述生物酶环由外环、内环、内外环连接架及生物酶模块组成，所述外环及内环通过内外环连接架进行连接，所述内环上设有6-10个生物模块，所述生物酶模块通过网盒固定在内环上，所述外环上设有8-16个生物模块，所述生物酶模块同样通过网盒固定在外环上，所述生物酶模块为胶状固体或粒状固体，所述内外环连接架上设有3-5 个生物模块，所述生物酶模块同样通过网盒固定在内外环连接架上，所述每个生物酶环的内外环连接架有3-6条，所述生物酶小环由3-6个装在网盒内的生物酶模块通过短连接架连接形成环形，所述生物酶小环固定在轴承面上，所述生物酶小环上设置的生物酶模块的大小是内环、外环及内外环连接架上设置的生物酶模块大小的0.1-0.8倍，
所述生物酶模块采用120种天然植物杀菌剂、P450、植物精油的高效成分，加以辅酶、合成香料、乙醇、植物油、矿物成分和其他人工活性助剂特制调配成具有多种性能的系列超高分子有机化合物，
所述生物酶模块由生物酶结构成分、辅酶成分及金属离子组成，所述生物酶结构成分含有活性化二重结合(-CH-CH-C＝O)、醛基(-CHO)、羧基 (-COOH)、酸性羟基(-OH)、易于H结合的醚结合(-O-)及易于生成游离基的丙烯基(-CH＝CH-CH2-)，所述辅酶成分由NAD+(腺嘌呤烟酸二核苷酸)、 NADP+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯)、FAD、FMN及TPP组成，所述金属离子由Mg2+、Ca2+、Zn2+(配位)、Cu2+(配位)、Mo6+、Fe3+、Cu2+、Zn2+ (配位)、Se、K+组成。
进一步的，所述外壳为圆筒状。
进一步的，所述加湿器通过喷嘴定时给设置的生物酶环及生物酶小环上的生物酶模块进行加湿，加湿时间为1次/h加湿，3-6s/次加湿。
进一步的，所述媒酶废气处理单元旋转体为圆柱状。
进一步的，所述内层基板的幅宽小于外层基板的幅宽，所述内层基板位于外层基板的内环，所述内层基板的内部设置有1根UV灯管，并且位于圆筒状外壳的中心。
进一步的，所述生物酶环有四个，所述生物酶小环有一个。
进一步的，所述风叶及减速器依次固定在风叶轴上，并与媒酶废气处理单元旋转体的前端保持10cm-50cm间距。
与现有技术相比，本发明的优点包括：本发明采用生物酶模块及媒酶废气处理单元旋转体相结合的方式对VOCs废气进行深度净化治理，使生物酶的优良特性得以完美发挥，并实现了以最小的生物酶成本收获了最大的效果，可对工业含VOCs废气实施深度净化治理(即后处理)，通过对经过主处理系统净化的废气进行深度治理净化，将低浓度废气净化治理到更低浓度之后排放。
附图说明
图1为本发明的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术结构示意图；
图2为本发明的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术中生物酶环结构示意图；
图3为本发明的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术中媒酶废气处理单元旋转体结构示意图；
图中：1a、媒酶净化器；1、外壳；2、媒酶废气处理单元旋转体；3、生物酶环；4、风叶；5、减速器；6、风叶轴；7、透光外壳；8、光触媒部；9、UV灯管；10、内层基板；11、外层基板；12、加湿器；13、外环； 14、内环；15、内外环连接架；16、生物酶模块；17、生物酶小环；18、喷嘴；19、细管；20、短连接架。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1为本发明的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术结构示意图，图2为本发明的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术中生物酶环结构示意图，图3为本发明的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术中媒酶废气处理单元旋转体结构示意图，如图1、图2和图3所示，本发明实施例中提供的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术：通过媒酶净化器1a，进行含VOCs废气的深度净化处理，所述媒酶净化器 1a包括外壳1、媒酶废气处理单元旋转体2、生物酶环3、风叶4、减速器5、风叶轴6及生物酶小环17，所述外壳1的内部设有媒酶废气处理单元旋转体2，所述风叶轴6位于外壳1内部，并与媒酶废气处理单元旋转体2的端头连接，所述风叶轴6的中心线与外壳1及媒酶废气处理单元旋转体2的中心线重合，所述媒酶废气处理单元旋转体2通过风叶轴6的旋转而旋转，所述媒酶废气处理单元旋转体2由透光外壳7、光触媒部8及 UV灯管9组成，所述光触媒部8分为内层基板10和外层基板11，所述光触媒部8上涂覆有TiO2分散液涂层，所述透光外壳7可以接收不同方向的太阳光中的紫外线，高强度足量的紫外线光照是保障量子效率的前提和基础，光触媒部8在紫外线的作用下，可以产生强烈催化降解功能，能够有效地降解空气中的有毒有害气体，能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，所述媒酶废气处理单元旋转体2 的前端端头与外壳1之间的间隙位置设有一个生物酶环3，这个生物酶环 3不与媒酶废气处理单元旋转体2连接，而是固定在外壳1内壁上，用以遮挡废气并防止废气直接从外壳1与媒酶废气处理单元旋转体2之间的间隙穿过，并且不会随着媒酶废气处理单元旋转体2的旋转而旋转，所述媒酶废气处理单元旋转体2的后端端头与外壳1之间的间隙位置设有一个生物酶环3，这个生物酶环3不与媒酶废气处理单元旋转体2连接，而是固定在外壳1内壁上，用以遮挡废气并促使废气与生物酶模块16接触，并且不会随着媒酶废气处理单元旋转体2的旋转而旋转，所述在媒酶废气处理单元旋转体2后端端头固定在外壳1内壁上的生物酶环3的后面，还设有一个生物酶环3并且安装在媒酶废气处理单元旋转体2端头上，该生物酶环3随着媒酶废气处理单元旋转体2的旋转而旋转，所述在风叶轴6 与媒酶废气处理单元旋转体2前端端头的中央部位接触的轴承面上设有一个生物酶小环17，该生物酶小环17不随着风叶轴6旋转而旋转，所述媒酶废气处理单元旋转体2后端部位的外壳1内壁上设有加湿器12，加湿器12延伸出带有喷嘴18的细管19接到各个生物酶环3、生物酶小环 17上对生物酶模块16进行加湿，所述生物酶环3由外环13、内环14、内外环连接架15及生物酶模块16组成，所述外环13及内环14通过内外环连接架15进行连接，所述内环14上设有6-10个生物模块16，所述生物酶模块16通过网盒固定在内环14上，所述外环13上设有8-16个生物模块16，所述生物酶模块16同样通过网盒固定在外环13上，所述生物酶模块16为胶状固体或粒状固体，所述内外环连接架15上设有3-5个生物模块16，所述生物酶模块16同样通过网盒固定在内外环连接架15上，所述每个生物酶环3的内外环连接架有3-6条，所述生物酶小环17由3-6 个装在网盒内的生物酶模块16通过短连接架20连接形成环形，所述生物酶小环17固定在轴承面上，所述生物酶小环17上设置的生物酶模块16 的大小是内环14、外环13及内外环连接架15上设置的生物酶模块16大小的0.1-0.8倍，
所述生物酶模块16采用120种天然植物杀菌剂、P450、植物精油的高效成分，加以辅酶、合成香料、乙醇、植物油、矿物成分和其他人工活性助剂特制调配成具有多种性能的系列超高分子有机化合物，所述生物酶模块16由生物酶结构成分、辅酶成分及金属离子组成，
所述生物酶模块16结构成分含有活性化二重结合(-CH-CH-C＝O)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、酸性羟基(-OH)、易于H结合的醚结合(-O-)及易于生成游离基的丙烯基(-CH＝CH-CH2-)，所述辅酶成分由NAD+(腺嘌呤烟酸二核苷酸)、NADP+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯)、FAD、FMN及 TPP组成，所述金属离子由Mg2+、Ca2+、Zn2+(配位)、Cu2+(配位)、Mo6+、 Fe3+、Cu2+、Zn2+(配位)、Se、K+组成,这些生物酶成分可以与恶臭、VOCs、异味废气反应的官能基和化学构造及与具有活性H的反应物质进行反应，实现废气净化效果。
优选的，所述外壳1为圆筒状。
优选的，所述加湿器12通过喷嘴18定时给设置的生物酶环3及生物酶小环17上的生物酶模块16进行加湿，加湿时间为1次/h加湿，3-6s/ 次加湿。
优选的，所述媒酶废气处理单元旋转体2为圆筒状。
优选的，所述内层基板10的幅宽小于外层基板11的幅宽，所述内层基板10位于外层基板11的内环，所述内层基板10的内部设置有1根UV 灯管9，并且位于圆筒状外壳的中心，UV灯管9产生的紫外线作用于光触媒部8，扩大了光触媒部8反应面积及反应效率，节约能源。
优选的，所述生物酶环3有四个，所述生物酶小环17有一个。
优选的，所述风叶4及减速器5依次固定在风叶轴6上，并与媒酶废气处理单元旋转体2的前端保持10cm-50cm间距。
本发明的有益效果包括：通过在设置生物酶环及废弃处理单元旋转体，生物酶环中的生物酶模块采用120种天然植物杀菌剂、P450、植物精油的高效成分，加以辅酶、合成香料、乙醇、植物油、矿物成分和其他人工活性助剂特制调配成具有多种性能的系列超高分子有机化合物，生物酶环中的生物酶模块的生物成分有多个易与恶臭、VOCs、异味废气反应的官能基和化学构造，这些成分可与具有活性H的反应物质，如H2S、CH3S-H、 H2NH,CH3NH-H,(CH3)2N-H等反应，实现废气净化效果，生物酶环通过超高分子的生物酶模块与反应物质之间产生超强分子间引力，在超强分子间引力作用下反应物质被迅速吸引；生物酶模块超强分子和立体结构对反应物质产生瞬间结合作用；生物酶模块结构具有超强吸附力和高吸附指数；生物酶模块的独特反应特性便是其分子结构中含有3种化学反应基和生物酶模块本来的选择特异性；生物酶模块成分对应反应物质的强烈针对性促使分解反应迅速进行，实现废气净化效果，生物酶模块针对工业废气的净化效果，随着与反应物质趋于平衡状态而上升，一般小分子量的恶臭物质其阈值低，即使微量也可感知，生物酶模块阈值高，净化后的废气飘逸弥漫呈舒适清爽感知(即清爽域),生物酶模块就是通过达成这种清爽功能实现高效净化效果的。另设置有的媒酶废气处理单元旋转体，UV灯管发出的光可以360°无死角对光触媒部进行照射，提高了废气的处理量和处理效率。
综上所述本发明采用生物酶模块及媒酶废气处理单元旋转体相结合的方式对VOCs废气进行处理，使生物酶模块优良特性得以完美发挥，并实现了以最小的生物酶成本收获了最大的效果，可对工业含VOCs废气实施深度净化治理(即后处理)，通过对经过主处理系统净化的废气进行深度治理净化，将低浓度废气净化治理到更低浓度之后排放。
通过本发明项目的实施，可以实现对含VOCs废气的深度净化，例如在主处理系统工艺已经达到废气净化效率90％的基础上，可以实现低浓度废气降到更低浓度的目标，即可以将90％的净化效率提升到大于98％的净化效率，以此获得大气污染防止的完美净化。
通过本发明项目的实施，可以实现大气污染防止的节能减排。例如按 2010年浙江省VOCs排放量52.7万吨计算，治理净化效率为90％。通过本项技术的深度净化，净化效率从90％提升到98％，这样年VOCs排放量从 52.7万吨减少到10.5万吨，实现减排42.2万吨，另可以节约＞95％的电能和＞80％的如场地、设备、财力等整体投入。
通过本发明项目的实施，可以实现大气污染防止的完美净化，这样有助于防止引发海洋污染、野生生物种减少、热带雨林减少、臭氧层破坏、地球温暖化等地球环境问题发生。
通过本发明项目的实施，实现对含VOCs废气的深度净化，有助于防止工厂等作业环境和住宅居民环境的恶化，保障人类身心健康。
通过本发明项目的实施，实现大气污染防止的完美净化，有助于防止引起对土壤、水环境、植物和农作物的影响，以保障环境生态系统的良性循环。
通过本发明项目的实施，实现对含VOCs废气的深度净化，引导环保界同行对光触媒的正确认知、有效使用和深度研发探究，有助于填补国内技术空白。
通过本发明项目的实施，实现对含VOCs废气的深度净化，以小型化、不落地、高效率、零风险、低成本、零运维等，减少企业环境污染治理成本，改善企业对现有环境治理技术担忧的观念，促进企业健康发展。
本发明提供的高节能旋转式媒酶含VOCs废气深度净化技术，应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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