CN105833714A - 一种生物滤池废气处理设备 - Google Patents

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李方
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Abstract

本发明公开一种生物滤池废气处理设备，该生物滤池废气处理设备为套筒式设计的内筒和外筒，所述内筒包括依次设置的第一集气罩、内筒环状布水器、内筒生物滤床、第一承托层以及导流筒，所述第一承托层设置于所述内筒生物滤床底部，所述内筒生物滤床内设置有塑料填料，所述内筒还包括内筒营养液贮槽、内筒营养液循环泵以及连接所述内筒营养液贮槽和所述内筒环状布水器的内筒营养液循环管路。该各级滤池分别采用不同性质的填料、独立的循环营养液系统以及相应的配套设施，可满足不同性质的气态污染物高效去除的要求，可用于实验室研究、生活污水及部分小型工业、农业废气处理工程。

Description

一种生物滤池废气处理设备
技术领域
本发明涉及一种废气生物处理装置，更具体地说，涉及一种生物滤池废气处理装置。
背景技术
随着城市及工业的发展，大量的废气排入大气，废气内各类污染物种类繁多且成分复杂，污染物之间存在复杂的协同作用(反应与拮抗等作用)，对人体的造成严重危害，迫切需要经济高效的处理工艺与技术。生物法是经济、有效的废气处理手段，其中最为重要的形式为生物滴滤池。经生物滴滤池处理的废气流量大（一般控制在0.015 - 0.03 m/s），在生物滴滤池内的停留时间短（仅有20-30s）。因此，有效地利用在滴滤池内的生物量，保证在较短的时间内完成污染物的生物降解，是提高滤池系统废气处理效率的关键。
气态污染物按照其化学表面性质可分为两类，亲水性与疏水性污染物。用生物滴滤池法处理亲水性污染物时，由于其易溶于水且降解性好，容易引发微生物的大量增殖，形成过厚的生物膜，因此，此类污染物的降解速率限制性因素为污染物在生物膜内的扩散速率。要保证该类污染物的处理效率，需要控制生物膜量与生物膜厚度。
对于疏水性的挥发性污染物，由于其在水中的溶剂度低，生物可利用度差，其降解控制性步骤则是污染物由气相向生物膜内的转移过程。生物滴滤池系统的设计需要考虑上述因素的限制才能达到较佳的废气污染物去除效果，然而，当前已有的生物滴滤池及其变形形式，很少针对污染物不同的性质，设计相应的多功能型一体化生物滤池来控制不同性质、不同数量的生物膜生长，来满足不同污染物去除的要求。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，目的旨在提供一种生物滤池废气处理设备，该生物滤池废气处理设备解决了在同一生物滴滤池内，同时满足不同性质的气态污染物高效去除的目的，突破生物量过多对亲水性污染物去除速率的限制，而水相溶解度低对疏水性污染物的去除速率的限制。
具体的，本发明提供一种生物滤池废气处理设备，所述生物滤池废气处理设备为套筒式设计，包括内筒和外筒，所述内筒包括依次设置的第一集气罩、内筒环状布水器、内筒生物滤床、第一承托层以及导流筒，所述第一承托层设置于所述内筒生物滤床底部，所述内筒生物滤床内设置有塑料填料，所述内筒还包括内筒营养液贮槽、内筒营养液循环泵以及连接所述内筒营养液贮槽和所述内筒环状布水器的内筒营养液循环管路；
所述外筒包括依次设置的第二集气罩、外筒环状布水器、外筒环状生物滤床以及设置于所述外筒环状生物滤床底部的第二承托层，所述外筒环状生物滤床设置有颗粒填料，所述外筒还包括外筒营养液贮槽、外筒营养液循环泵以及连接所述外筒营养液贮槽和所述外筒环状布水器的外筒营养液循环管路。
进一步地，所述内筒生物滤床采用球状塑料填料，所述填料直径为3-5cm。
进一步地，所述外筒生物滤床采用无机粒状填料，所述填料平均直径为3cm。
进一步地，所述营养液贮槽为套筒式设计，所述营养液贮槽包括内筒营养液贮槽和外筒营养液贮槽，所述内筒营养液贮槽的直径与所述内筒直径相同，所述外筒营养液贮槽与所述外筒直径相同。
进一步地，所述内筒营养液循环泵的流量是外筒营养液循环泵流量的1-3倍。
进一步地，所述内筒营养液贮槽底部设置有连通阀，所述连通阀可连通所述内筒营养液贮槽和外筒营养液贮槽。
进一步地，所述外筒营养液贮槽底部设置出水短管，所述短管上安装放空阀。
进一步地，所述营养液贮槽高度大于30cm。
进一步地，所述外筒营养液贮槽中的营养液添加tween-20等生物表面活性剂以及Fe2+溶液。
本发明实施例提供的一种生物滤池废气处理设备，该生物滤池废气处理设备的各级滤池分别采用不同性质的填料、独立的循环营养液系统以及相应的配套设施（贮存槽、提升泵、排放管路与阀门以及各单元之间的连接管路），可满足不同性质的气态污染物高效去除的要求；对于废气内易溶解于水的污染物，该生物滤池废气处理设备采用增加营养液在一级生物滤床的循环次数，以此来控制生物膜生长数量与活性，可保证此类污染物的高速去除，并能够防止生物滤床堵塞，降低废气气流通过一级生物滤床时的阻力；对于废气内难溶性有机污染物，该生物滤池废气处理设备通过在循环营养液中生物表面活性剂增加该类污染物的溶解度，同时降低该营养循环液的流量，增加污染物在生物滤床内的停留时间，提高残留污染物的生物去除率；另外，该生物滤池废气处理设备在营养液循环槽底部设置出水短管与阀门，可定期更新循环营养液，而已使用过的循环液可排放至污水处理设施进行深度处理，防止二次污染。该生物滤池废气处理设备可用于实验室研究、生活污水及部分小型工业、农业废气处理工程。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种生物滤池废气处理设备的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种生物滤池废气处理设备的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种生物滤池废气处理设备的结构示意图。如图1所示，该生物滤池废气处理设备为套筒式设计，包括内筒和外筒，该内筒包括依次设置的第一集气罩1、进气筒2、内筒环状布水器3、内筒生物滤床5、第一承托层6以及导流筒15，该第一承托层6设置于所述内筒生物滤床5底部，该内筒生物滤床5内设置有塑料填料，该内筒还包括内筒营养液贮槽8、内筒营养液循环泵16以及连接该内筒营养液贮槽8和该内筒环状布水器3的内筒营养液循环管路13；
该外筒包括依次设置的第二集气罩11、外筒环状布水器4、外筒环状生物滤床12以及设置于该外筒环状生物滤床12底部的第二承托层14，该外筒环状生物滤床12设置有颗粒填料，该外筒还包括外筒营养液贮槽9、外筒营养液循环泵10以及连接该外筒营养液贮槽9和该外筒环状布水器4的外筒营养液循环管路7。
该生物滤池废气处理设备中生物滤池气流流向为折返式设计，生物滤池为套筒式（同心圆）设计。待处理气体经引风机由生物滤池内筒上部进入生物滤池，气流通过该内筒生物滤床5为下降流；气流通过该外筒生物滤床12采用升流式，净化后的气流由滤床顶部第二集气罩11收集后排出；该内筒生物滤床5设置球状塑料填料，该填料直径为3-5cm，底部设有填料第一承托层6；该外筒生物滤床12设置无机颗粒状填料，该填料平均直径为3cm，底部设有填料第二承托层14。
在本实施例中，生物滤床底部设置营养液贮槽，保证贮槽直径与滤床直径相同；营养液贮槽内安装营养液循环泵，营养液贮槽高度大于30cm, 能够保证营养液循环泵的安装与更换。生物滤床底部与营养液贮槽间设有废气导流区，区域高度可依据生物滤床直径不同控制直径为0.6~1m，保证折流气流通过的流速为0.01m/s。
该内筒营养液贮槽8内安装内筒营养液循环泵16，生物滤床底部内筒营养液贮槽8贮存的营养液，经内筒生物滤床营养液循环泵16提升后，经由内筒营养液循环管路13送至内筒生物滤床5的上部；内筒生物滤床5底部设置导流筒15，通过内筒生物滤床5后的内筒营养液经导流筒15流入内筒营养液贮槽8；生物滴滤池内筒生物滤床5上部设有内筒环状布水器3，向内筒生物滤床5表面喷洒营养液。营养液经内筒营养液循环泵16提升后，在内筒营养液贮槽8以及内筒生物滤床5之间循环流动。
在外筒营养液贮槽9内安装外筒外筒营养液循环泵10，外筒营养液下向流经外筒生物滤床12后直接流入外筒营养液贮槽9；外筒营养液经外筒营养液循环泵10提升，经由外筒营养液循环管路7流至外筒生物滤床12的上部；外筒营养液下向流通过外筒生物滤床12后流入外筒营养液贮槽9，生物滴滤池外筒生物滤床12上部设有外筒环状布水器4，向外筒生物滤床12表面喷洒营养液。外筒营养液在外筒营养液贮槽9以及外筒生物滤床12之间循环流动。
对于废气内易溶解于水的污染物，生物膜生长过量，生物膜活性差是处理效果差的重要原因。因此，本发明中内筒营养液循环泵16的最大流量是外筒营养液循环泵10的最大流量3倍，可通过增加内筒生物滤床5的营养液循环量来提高营养液通过生物膜的流速，以此来控制生物膜的生长及空间分布，控制更多的生物膜在生物滤床不同深度生长，而不是集中分布在内筒生物滤床5的上部空间。
对于废气内难溶解于水的污染物，因其在内筒（一级）生物滤床5内的去除效率低，折返气流（含残留污染物）进入外筒（二级）生物滤床12进行深度处理。为保证残留污染物的去除效率，可根据废气残留污染物性质调整外筒营养液的成分及含量，可向营养液内添加Tween-20等生物表面活性剂以及Fe2+溶液，提高污染物在（生物膜表面附着）营养液（层）的溶解度，促进残留污染物的生物去除。
在本实施例中，营养液贮槽为套筒式设计，该营养液贮槽包括内筒营养液贮槽8和外筒营养液贮槽9，该内筒营养液贮槽8的直径与该内筒直径相同，该外筒营养液贮槽9与该外筒直径相同。在内筒营养液贮槽8底部设置连通阀17，当内筒营养液贮槽8内生物膜数量较高时，可开启连通阀17，将携带有生物膜的内筒循环液排放到外筒营养液贮槽9内；在外筒营养液贮槽9底部设置出水短管，短管上安装放空阀18，定期开启放空阀18，排放失效的外筒营养液至污水处理设施进行深度处理。
本发明实施例提供的一种生物滤池废气处理设备，该生物滤池废气处理设备的各级滤池分别采用不同性质的填料、独立的循环营养液系统以及相应的配套设施（贮存槽、提升泵、排放管路与阀门以及各单元之间的连接管路），可满足不同性质的气态污染物高效去除的要求；对于废气内易溶解于水的污染物，该生物滤池废气处理设备采用增加营养液在一级生物滤床的循环次数，以此来控制生物膜生长数量与活性，可保证此类污染物的高速去除，并能够防止生物滤床堵塞，降低废气气流通过一级生物滤床时的阻力；对于废气内难溶性有机污染物，该生物滤池废气处理设备通过在循环营养液中生物表面活性剂增加该类污染物的溶解度，同时降低该营养循环液的流量，增加污染物在生物滤床内的停留时间，提高残留污染物的生物去除率；另外，该生物滤池废气处理设备在营养液循环槽底部设置出水短管与阀门，可定期更新循环营养液，而已使用过的循环液可排放至污水处理设施进行深度处理，防止二次污染。该生物滤池废气处理设备可用于实验室研究、生活污水及部分小型工业、农业废气处理工程。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述生物滤池废气处理设备为套筒式设计，包括内筒和外筒，所述内筒包括依次设置的第一集气罩（1）、内筒环状布水器（3）、内筒生物滤床（5）、第一承托层（6）以及导流筒（15），所述第一承托层（6）设置于所述内筒生物滤床（5）底部，所述内筒生物滤床（5）内设置有塑料填料，所述内筒还包括内筒营养液贮槽（8）、内筒营养液循环泵（16）以及连接所述内筒营养液贮槽（8）和所述内筒环状布水器（3）的内筒营养液循环管路（13）；
所述外筒包括依次设置的第二集气罩（11）、外筒环状布水器（4）、外筒环状生物滤床（12）以及设置于所述外筒环状生物滤床（12）底部的第二承托层（14），所述外筒环状生物滤床（12）设置有颗粒填料，所述外筒还包括外筒营养液贮槽（9）、外筒营养液循环泵（10）以及连接所述外筒营养液贮槽（9）和所述外筒环状布水器（4）的外筒营养液循环管路（7）。
2.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述内筒生物滤床（5）采用球状塑料填料，所述填料直径为3-5cm。
3.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述外筒生物滤床（12）采用无机粒状填料，所述填料平均直径为3cm。
4.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述营养液贮槽为套筒式设计，所述营养液贮槽包括内筒营养液贮槽（8）和外筒营养液贮槽（9），所述内筒营养液贮槽（8）的直径与所述内筒直径相同，所述外筒营养液贮槽（9）与所述外筒直径相同。
5.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述内筒营养液循环泵（16）的流量是外筒营养液循环泵（10）流量的1-3倍。
6.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述内筒营养液贮槽（8）底部设置有连通阀（17），所述连通阀（17）可连通所述内筒营养液贮槽（8）和外筒营养液贮槽（9）。
7.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述外筒营养液贮槽（9）底部设置出水短管，所述短管上安装放空阀（18）。
8.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述营养液贮槽高度大于30cm。
9.根据权利要求1所述的生物滤池废气处理设备，其特征在于，所述外筒营养液贮槽（9）中的营养液添加tween-20等生物表面活性剂以及Fe2+溶液。
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