CN103571556B - 生物脱硫塔填料冲洗装置及冲洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沼气生物脱硫装置，尤其是涉及一种生物脱硫塔填料冲洗装置及冲洗方法。该生物脱硫塔填料冲洗装置，脱硫塔内部纵向排列有若干个填料层，包括进水管、排污管和穿孔曝气盘，所述的进水管位于脱硫塔下方，排污管位于脱硫塔底部，每个填料层下方均设置有穿孔曝气盘，所述的穿孔曝气盘与气源相连，穿孔曝气盘下方密布有曝气孔。本发明具有能够有效地对填料层进行逐一清洗、避免填料层堵塞、提高填料层对沼气的脱硫效果、耗时较短、提高清洗的效率、进而提高沼气净化的效率等有益效果。

Description

生物脱硫塔填料冲洗装置及冲洗方法

技术领域

本发明涉及一种沼气生物脱硫装置，尤其是涉及一种生物脱硫塔填料冲洗装置及冲洗方法。

背景技术

现有的生物脱硫塔内部纵向排列有若干层填料层，填料层对脱硫塔内经过的沼气进行脱硫净化，净化过程中在填料层内形成单质硫等杂质，长期使用后，容易将填料层堵塞，进而降低填料层对沼气的脱硫效果。而现有的脱硫塔中只能经过沼气，而无法对填料层进行逐一清洗。如果需要冲洗，需要将所有填料层依次取出，操作繁琐，耗时较长，降低清洗效率、进而降低了沼气净化的效率。或者在脱硫塔顶部冲水清洗，水由上至下，水压逐渐减小，底层的填料层冲洗效果有限。

如中国专利公告号为：CN201880484U，于2011年6月29日公告的一种沼气微生物脱硫装置，一个带沼气进口和沼气出口的脱硫塔，罐体顶部设喷嘴，罐体中部均匀的不满填料，罐体底部的营养液通过循环泵和循环管路与喷嘴相连。该专利中的喷嘴是用来喷淋营养液，无法对填料层进行清洗，如果需要冲洗，需要将所有填料层依次取出，操作繁琐，耗时较长，降低清洗效率、进而降低了沼气净化的效率。

发明内容

本发明主要是针对现有脱硫塔无法对填料层进行逐一清洗、容易造成填料层堵塞、降低填料层的脱硫效果等问题，提供一种能够有效地对填料层进行逐一清洗、避免填料层堵塞、提高填料层对沼气的脱硫效果、耗时较短、提高清洗的效率、进而提高沼气净化的效率的生物脱硫塔填料冲洗装置及冲洗方法。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种生物脱硫塔填料冲洗装置，脱硫塔内部纵向排列有若干个填料层，包括进水管、排污管和穿孔曝气盘，所述的进水管位于脱硫塔下方，排污管位于脱硫塔底部，每个填料层下方均设置有穿孔曝气盘，所述的穿孔曝气盘与气源相连，穿孔曝气盘下方密布有曝气孔。脱硫塔使用一段时间后，纵向排列的填料层上附着有单质硫等杂质，当需要对填料层进行冲洗时，关闭沼气进口的阀门，停止沼气进入脱硫塔内。打开进水管，向脱硫塔内充入清洗用水，当清洗用水的液面高于最上层的填料层后停止进水。此时，打开最上层的填料层下方的穿孔曝气盘，使气源的气体充入穿孔曝气盘，气体由穿孔曝气盘上密布的曝气孔排出气泡。气体的密度小于清洗用水的密度，因此，气泡向上运动并经过上方的填料层，气泡对清洗用水形成冲击，增强冲洗用水的流动性，甚至使清洗用水翻滚，曝气孔持续爆气且气体排出的压力均匀，清洗用水对填料层进行冲击、摩擦和碰撞，进而对填料层进行冲洗，冲洗下来的单质硫等杂质沉落下来，实现最上层的填料层的清洗，由于曝气孔位于穿孔曝气盘下方，避免沉落的杂质堵塞曝气孔。然后，打开排污管，将杂质和污水排出至清洗用水的液面位于最上层填料层和上面第二层填料层之间时，停止排放。打开上面第二层填料层下方的穿孔曝气盘，用上述方式对上面第二层的填料层进行清洗，依次类推，由上之下逐一对填料层进行清洗，直至最下层填料层清洗完成后，打开脱硫塔底部的排污管将杂质和所有清洗用水排出，实现整个脱硫塔的填料层的冲洗。清洗过程中无需将填料层依次取出，缩短了清洗时间，提高了清洗效率，延长脱硫塔工作的时间，从而提高了沼气的净化效率。

作为优选，所述的穿孔曝气盘呈环状或者呈盘管结构，穿孔曝气盘的一端密封、另一端与气源相连通。穿孔曝气盘呈环状或者呈盘管结构，穿孔曝气盘的一端密封、另一端与气源相连通，气源内的气体由穿孔曝气盘的一端进入穿孔曝气盘，由于穿孔曝气盘的另一端密封，气体只能由曝气孔排出，保证曝气孔喷出的气体压力与气源输送的压力相同。

所述的穿孔曝气盘也可以包括环管，环管的轴心处与环管之间设置有若干个筋管，所述的筋管均匀围绕环管的轴心设置，气源通过竖直轴管与环管轴心处相连，竖直轴管与环管轴心处通过气动旋转接头相连，曝气孔围绕环管的轴心均匀分布在环管上且倾斜设置。气源的气体由竖直轴管进入环管轴心处，再由筋管进入环管内，再由环管上的曝气孔排出。由于曝气孔围绕环管的轴心均匀分布且倾斜设置，气体排出的角度清洗，排出的气体对清洗用水施加冲击力，水对穿孔曝气盘施加反作用力。由于竖直轴管与环管轴心处通过气动旋转接头相连，因此穿孔曝气盘能够围绕竖直轴管旋转，旋转的穿孔曝气盘使曝气孔持续排出的气泡发生旋转，增大气泡对清洗用水的冲击力，提高冲洗效果。由于曝气孔均匀围绕环管的轴心、筋管均匀围绕环管的轴心，保证环管旋转的动态平衡。

所述的穿孔曝气盘也可以包括若干个支气管，支气管的一端密封、另一端均通过竖直轴管相连接，支气管相对于竖直轴管构成中心对称结构，竖直轴管与支气管的对称中心处通过气动旋转接头相连，曝气孔围绕支气管的对称中心均匀分布在支气管上且倾斜设置。气源的气体由竖直轴管进入若干个支气管的对称中心并分别充入支气管内，然后由支气管上的曝气孔排出。由于曝气孔围绕支气管的对称中心均匀分布且倾斜设置，气体排出的角度清洗，排出的气体对清洗用水施加冲击力，水对穿孔曝气盘施加反作用力。由于竖直轴管与支气管的对称中心处通过气动旋转接头相连，因此整个穿孔曝气盘能够围绕竖直轴管旋转，旋转的穿孔曝气盘使曝气孔持续排出的气泡发生旋转，增大气泡对清洗用水的冲击力，提高冲洗效果。

作为优选，所述的曝气孔上设置有导向套，导向套的轴线与竖直面的夹角为45°-80°。曝气孔上设置有导向套，导向套的轴线与竖直面的夹角为45°-80°，导向套不仅能够对气体排出的方向进行导向，而且45°-80°的范围内能够在清洗装置无需使用时避免沼气进入穿孔曝气盘，避免沼气浪费。

作为优选，所述的穿孔曝气盘的上表面与填料层的下表面贴合。穿孔曝气盘在排出气体是会发生上下振动，穿孔曝气盘的上表面与填料层的下表面贴合，能够将穿孔曝气盘的振动传递给填料层，使填料层振动，填料层上的杂质经过冲洗和振动的双重作用更容易沉落。

作为优选，所述的穿孔曝气盘与气源之间、进水管与脱硫塔之间、脱硫塔与排污管之间均设置有阀门。穿孔曝气盘与气源之间、进水管与脱硫塔之间、脱硫塔与排污管之间均设置有阀门，通过阀门来控制进水、排水和进气，实现填料层逐一清洗。

作为优选，所述的阀门为单向阀。阀门可以采用单向阀，避免回流造成污染。

作为优选，所述的脱硫塔顶端设置有溢流口。当清洗用水液面过高时，穿孔曝气盘排出的气泡容易将清洗用水翻滚，脱硫塔顶端设置有溢流口，能够将清洗用水多余的部分溢出。

一种应用上述生物脱硫塔填料冲洗装置的冲洗方法，冲洗方法如下：1）停止沼气进入脱硫塔，2）打开进水口阀门向脱硫塔内充入清洗用水至清洗用水的液面高于最上层的填料层后停止清洗用水进入脱硫塔，3）打开最上层的填料层下方的穿孔曝气盘上的阀门，气源将气体充入穿孔曝气盘，由穿孔曝气盘上的曝气孔喷出并制造气泡，气泡对清洗用水的冲击力对最上层的填料层进行爆气清洗，使最上层填料层上的杂质沉落，4）打开排污口上的阀门，将沉落的杂质和部分清洗用水排出至清洗用水的液面低于最上层填料层且高于第二层填料层后停止清洗用水排出，5）打开上面第二层的填料层下方的穿孔曝气盘上的阀门，对上面第二层的填料层进行爆气清洗，6）依次类推，由上至下逐一对填料层进行爆气冲洗，最终将杂质和污水由排污口排出，实现整个脱硫塔上的所有填料层的清洗。采用这种方法能够由上至下的逐一对填料层进行冲洗，保证对填料层进行冲洗的效果，无需将填料层逐一取出，提高清洗效率，缩短清洗时间，清洗后的脱硫塔能够快速投入对沼气的净化和生产。

因此，本发明的生物脱硫塔填料冲洗装置及冲洗方法具备下述优点：1、每一层填料层下方均安装有穿孔曝气盘，穿孔曝气盘上具有曝气孔，通过气体爆气形成气泡冲击清洗用水，增强清洗用水的流动甚至造成清洗用水翻滚，进而对填料层进行冲洗，由上之下逐一对填料层进行清洗，直至最下层填料层清洗完成后，打开脱硫塔底部的排污管将杂质和所有清洗用水排出，实现整个脱硫塔的填料层的冲洗，清洗过程中无需将填料层依次取出，缩短了清洗时间，提高了清洗效率，延长脱硫塔工作的时间，从而提高了沼气的净化效率；2、穿孔曝气盘可以环状或者盘管结构，也可以是可以围绕竖直轴管旋转的结构，提高爆气冲洗的效果；3、曝气孔上设置有导向套，导向套的轴线与竖直面的夹角为45°-80°，导向套不仅能够对气体排出的方向进行导向，而且45°-80°的范围内能够在清洗装置无需使用时避免沼气进入穿孔曝气盘，避免沼气浪费；4、穿孔曝气盘在排出气体是会发生上下振动，穿孔曝气盘的上表面与填料层的下表面贴合，能够将穿孔曝气盘的振动传递给填料层，使填料层振动，填料层上的杂质经过冲洗和振动的双重作用更容易沉落。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图；

附图2是本发明在实施例1中的穿孔曝气盘的仰视图；

附图3是本发明在实施例2或3中的穿孔曝气盘的侧视图；

附图4是本发明在实施例2中的穿孔曝气盘的俯视图；

附图5是本发明在实施例3中的穿孔曝气盘的俯视图。

图示说明：1-脱硫塔，2-填料层，3-穿孔曝气盘，4-进水管，5-排污管，6-气源，7-沼气进口，8-沼气出口，9-曝气孔，10-环管，11-筋管，12-竖直轴管，13-气动旋转接头，14-导向套，15-支气管，16-溢流口，17-排气管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、2所示，一种生物脱硫塔填料冲洗装置，脱硫塔1内部纵向排列有两个填料层2，两个填料层之间具有间隙，脱硫塔1上具有沼气进口7和沼气出口8，沼气进口7位于脱硫塔1下方，沼气出口8位于脱硫塔1的上方。脱硫塔1的顶部安装有排气管17，脱硫塔1的下方安装有进水管4，脱硫塔1的底部安装有排污管5。每一个填料层2的下方均安装有穿孔曝气盘3，穿孔曝气盘3呈环状，穿孔曝气盘3的一端密封、另一端与气源6相连通，气源6为空气压缩机。穿孔曝气盘3的下方开有曝气孔9，曝气孔9密布在穿孔曝气盘3上。穿孔曝气盘与气源之间、进水管与脱硫塔之间、脱硫塔与排污管之间均安装有阀门，阀门为单向阀。脱硫塔1上位于最上层填料层的上方边缘安装有溢流口16。沼气进口7的前端连接有旁通管路，当脱硫塔进行冲洗时，沼气能够通过旁通管路进行输送，而无需经过脱硫塔。当脱硫塔清洗完毕后，关闭旁通管路，使沼气经过脱硫塔进行净化。

冲洗装置的使用方法是，关闭沼气进口，打开进水管，和排气管，向脱硫塔内充入清洗用水，清洗用水进入脱硫塔时，脱硫塔内的气体由排气管排出，便于清洗用水进入脱硫塔。当清洗用水的液面高于最上层的填料层后停止进水，此时，打开最上层的填料层下方的穿孔曝气盘，使气源的气体充入穿孔曝气盘，气体由穿孔曝气盘上密布的曝气孔排出气泡。气体的密度小于清洗用水的密度，因此，气泡向上运动并经过上方的填料层，气泡对清洗用水形成冲击，增强冲洗用水的流动性，甚至使清洗用水翻滚，清洗用水对填料层进行冲击、摩擦和碰撞，进而对填料层进行冲洗，冲洗下来的单质硫等杂质沉落下来，实现最上层的填料层的清洗，由于曝气孔位于穿孔曝气盘下方，避免沉落的杂质堵塞曝气孔。然后，打开排污管，将杂质和污水排出至清洗用水的液面位于最上层填料层和上面第二层填料层之间时，停止排放。打开上面第二层填料层下方的穿孔曝气盘，用上述方式对上面第二层的填料层进行清洗。当脱硫塔内的填料层为多层时，按着上述方法依次类推，由上之下逐一对填料层进行清洗，直至最下层填料层清洗完成后，打开脱硫塔底部的排污管将杂质和所有清洗用水排出，实现整个脱硫塔的填料层的冲洗。清洗过程中无需将填料层依次取出，缩短了清洗时间，提高了清洗效率，延长脱硫塔工作的时间，从而提高了沼气的净化效率。穿孔曝气盘呈环状或者呈盘管结构，穿孔曝气盘的一端密封、另一端与气源相连通，气源内的气体由穿孔曝气盘的一端进入穿孔曝气盘，由于穿孔曝气盘的另一端密封，气体只能由曝气孔排出，保证曝气孔喷出的气体压力与气源输送的压力相同。穿孔曝气盘与气源之间、进水管与脱硫塔之间、脱硫塔与排污管之间均设置有阀门，通过阀门来控制进水、排水和进气，实现填料层逐一清洗。当清洗用水液面过高时，穿孔曝气盘排出的气泡容易将清洗用水翻滚，脱硫塔顶端设置有溢流口，能够将清洗用水多余的部分溢出。

实施例2：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，如图3、4所示，穿孔曝气盘包括环管10，气源6通过竖直轴管12与环管10的轴心处相连，环管10的轴心处通过三个筋管11与环管相连通，筋管11均匀围绕环管10的轴心。环管10的轴心处与竖直轴管12之间通过气动旋转接头13相连。曝气孔9位于环管10上，而且曝气孔9均匀围绕环管10的轴心，曝气孔9上安装有导向套14，导向套14倾斜设置且与竖直面的夹角为60°。穿孔曝气盘3的上表面与填料层2的下表面贴合。

气源的气体由竖直轴管进入环管轴心处，再由筋管进入环管内，再由环管上的曝气孔排出。由于曝气孔围绕环管的轴心均匀分布且倾斜设置，气体排出的角度清洗，排出的气体对清洗用水施加冲击力，水对穿孔曝气盘施加反作用力。由于竖直轴管与环管轴心处通过气动旋转接头相连，因此穿孔曝气盘能够围绕竖直轴管旋转，旋转的穿孔曝气盘使曝气孔持续排出的气泡发生旋转，增大气泡对清洗用水的冲击力，提高冲洗效果。由于曝气孔均匀围绕环管的轴心、筋管均匀围绕环管的轴心，保证环管旋转的动态平衡。曝气孔上设置有导向套，导向套的轴线与竖直面的夹角为60°，导向套不仅能够对气体排出的方向进行导向。穿孔曝气盘在排出气体是会发生上下振动，穿孔曝气盘的上表面与填料层的下表面贴合，能够将穿孔曝气盘的振动传递给填料层，使填料层振动，填料层上的杂质经过冲洗和振动的双重作用更容易沉落。

实施例3：本实施例与实施例2的结构基本相同，不同之处在于，如图3、5所述，穿孔曝气盘包括六个支气管15，六个支气管15的一端均密封、另一端均相连通，六个支气管15构成中心对称结构，气源通过竖直轴管12与支气管的对称中心相连通，且连接处为气动旋转接头。曝气孔位于支气管的同侧，即均匀围绕支气管的对称中心构成中心对称结构。

气源的气体由竖直轴管进入六个支气管的对称中心并分别充入支气管内，然后由支气管上的曝气孔排出。由于曝气孔围绕支气管的对称中心均匀分布且倾斜设置，气体排出的角度清洗，排出的气体对清洗用水施加冲击力，水对穿孔曝气盘施加反作用力。由于竖直轴管与支气管的对称中心处通过气动旋转接头相连，因此整个穿孔曝气盘能够围绕竖直轴管旋转，旋转的穿孔曝气盘使曝气孔持续排出的气泡发生旋转，增大气泡对清洗用水的冲击力，提高冲洗效果。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种生物脱硫塔填料冲洗装置，脱硫塔内部纵向排列有若干个填料层，其特征在于，包括进水管、排污管和穿孔曝气盘，所述的进水管位于脱硫塔下方，排污管位于脱硫塔底部，每个填料层下方均设置有穿孔曝气盘，所述的穿孔曝气盘与气源相连，穿孔曝气盘下方密布有曝气孔，所述的曝气孔上设置有导向套，导向套的轴线与竖直面的夹角为45°-80°，所述的穿孔曝气盘呈环状或者呈盘管结构，穿孔曝气盘的一端密封、另一端与气源相连通；所述的穿孔曝气盘包括环管，环管的轴心处与环管之间设置有若干个筋管，所述的筋管均匀围绕环管的轴心设置，气源通过竖直轴管与环管轴心处相连，竖直轴管与环管轴心处通过气动旋转接头相连，曝气孔围绕环管的轴心均匀分布在环管上且倾斜设置；或者所述的穿孔曝气盘包括若干个支气管，支气管的一端密封、另一端均通过竖直轴管相连接，支气管相对于竖直轴管构成中心对称结构，竖直轴管与支气管的对称中心处通过气动旋转接头相连，曝气孔围绕支气管的对称中心均匀分布在支气管上且倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的生物脱硫塔填料冲洗装置，其特征在于，所述的穿孔曝气盘的上表面与填料层的下表面贴合。

3.根据权利要求1所述的生物脱硫塔填料冲洗装置，其特征在于，所述的穿孔曝气盘与气源之间、进水管与脱硫塔之间、脱硫塔与排污管之间均设置有阀门。

4.根据权利要求3所述的生物脱硫塔填料冲洗装置，其特征在于，所述的阀门为单向阀。

5.根据权利要求1所述的生物脱硫塔填料冲洗装置，其特征在于，所述的脱硫塔顶端设置有溢流口。

6.一种应用权利要求1至5中任意一项所述的生物脱硫塔填料冲洗装置的冲洗方法，其特征在于，冲洗方法如下：1）停止沼气进入脱硫塔，2）打开进水口阀门向脱硫塔内充入清洗用水至清洗用水的液面高于最上层的填料层后停止清洗用水进入脱硫塔，3）打开最上层的填料层下方的穿孔曝气盘上的阀门，气源将气体充入穿孔曝气盘，由穿孔曝气盘上的曝气孔喷出并制造气泡，气泡对清洗用水的冲击力对最上层的填料层进行曝气清洗，使最上层填料层上的杂质沉落，4）打开排污口上的阀门，将沉落的杂质和部分清洗用水排出至清洗用水的液面低于最上层填料层且高于第二层填料层后停止清洗用水排出，5）打开上面第二层的填料层下方的穿孔曝气盘上的阀门，对上面第二层的填料层进行曝气清洗，6）依次类推，由上至下逐一对填料层进行曝气冲洗，最终将杂质和污水由排污口排出，实现整个脱硫塔上的所有填料层的清洗。