CN110624394B - 双层生物滤池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种双层生物滤池，包括内部中空的箱体、横置于箱体内并将箱体的内部空间分隔成相互独立的上腔室和下腔室的布气板、设于布气板上的布气器、设于箱体上的可通断的溢流管、置于上腔室内的上层填料、向上层填料喷水的喷淋器以及置于下腔室内的下层填料，上腔室的顶部设有进气口，下腔室的底部设有出气口；布气器设有布气通道，布气通道具有与上腔室相连通且开口朝向竖直平面的进口和与下腔室相连通的出口，进口位于上腔室内并与布气板之间具有间隔，溢流管在进口的下方与上腔室相连通。在一个箱体中集成连续喷淋和间歇喷淋两种功能，具有占地面积小、净化效率高、运行成本低、操作与管理简便的优点。

Description

双层生物滤池

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种双层生物滤池。

背景技术

工业有机废气及恶臭气体的排放会严重影响大气环境质量、危害人体健康，因此需要对其进行无害化处理。生物滤池是对废气中的污染物成分进行生物氧化处理的设备，其工作原理是使废气经过包裹有生物膜的填料，废气中的污染物成分被填料捕集，并被生长在填料上的微生物作为食物分解，最终转化成稳定的无机物如二氧化碳、水等物质，从而实现废气的无害化处理。

生物滤池在工作时需要对填料喷淋水，喷淋频率的大小影响废气净化效率。现有的生物滤池仅能实现一种喷淋频率，或者只能进行连续喷淋，或者只能进行间歇喷淋，功能单一，使得进行连续喷淋、间歇喷淋双级处理的废气处理系统需要串联布置两个独立的生物滤池，导致整个系统占地面积大、运行成本高、操作与管理复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够同时实现连续喷淋和间歇喷淋的双层生物滤池，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种双层生物滤池，包括内部中空的箱体、横置于箱体内并将箱体的内部空间分隔成相互独立的上腔室和下腔室的布气板、设于布气板上的布气器、设于箱体上的可通断的溢流管、置于上腔室内的上层填料、向上层填料喷水的喷淋器以及置于下腔室内的下层填料，上腔室的顶部设有进气口，下腔室的底部设有出气口；布气器设有布气通道，布气通道具有与上腔室相连通且开口朝向竖直平面的进口和与下腔室相连通的出口，进口位于上腔室内并与布气板之间具有间隔，溢流管在进口的下方与上腔室相连通。

优选地，布气器呈上端封闭且下端开口的管状，布气器的侧壁上开设有布气孔，布气孔与布气器的下端开口相连通构成布气通道，布气孔和布气器的下端开口分别构成布气通道的进口和出口。

优选地，布气板设有上下贯通的布气通孔，布气器设于布气通孔处并位于布气板的上方，布气器的下端覆盖布气通孔。

优选地，布气器的下端的外周面与布气通孔的内周面之间密封配合连接。

优选地，布气孔为沿竖直方向延伸的腰型孔。

优选地，布气器的侧壁上沿周向均匀分布有多个布气孔。

优选地，布气板上均匀布置有多个布气器。

优选地，布气板的下方设有溢流器，溢流器内部中空形成上端开口的凹腔，凹腔的上端开口与上腔室相连通，溢流管与凹腔相连通。

优选地，溢流管上设有用于控制溢流管通断的溢流阀。

优选地，喷淋器包括伸入上腔室内的进水管道和设于进水管道上的喷头，喷头位于上层填料的上方。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的双层生物滤池采用一体化设计，通过在箱体内设置布气板，将箱体内部空间分隔成相互独立的上腔室和下腔室，通过喷淋器对上腔室内的上层填料进行连续喷淋，通过布气板、布气器以及溢流管，实现对下腔室内的下层填料进行间歇喷淋，从而实现了在一个箱体中集成连续喷淋和间歇喷淋两种功能，具有占地面积小、净化效率高、运行成本低、操作与管理简便的优点。

附图说明

图1是本发明实施例的双层生物滤池的立面示意图。

图2是图1中沿A-A向的剖面示意图。

图3是图1中B部的放大示意图。

图4是本发明实施例的双层生物滤池的工作流程示意图。

图5是图4中溢流阀开启时C部的放大示意图。

图6是图4中溢流阀关闭时C部的放大示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、箱体 101、上腔室

102、下腔室 103、蓄水空间

2、布气板 201、布气通孔

3、布气器 301、进口

302、出口 4、溢流管

5、上层填料 6、喷淋器

61、进水管道 62、喷头

7、下层填料 8、溢流器

801、凹腔 9、溢流阀

10、水箱 11、废气收集系统

12、循环泵 13、风机

14、排气筒 15、上层格栅

16、布气板支架 17、下层格栅

a、蓄水空间可蓄水的最高液位

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图6所示，本发明的双层生物滤池的一种实施例。参见图1和图2，本实施例的双层生物滤池包括箱体1、布气板2、布气器3、溢流管4、上层填料5、喷淋器6和下层填料7。

其中，箱体1内部中空，箱体1的内部空间构成双层生物滤池对废气进行净化处理的工作空间。布气板2横置于箱体1内，布气板2将箱体1的内部空间分隔成相互独立的上腔室101和下腔室102，上腔室101位于下腔室102的上方，由此将箱体1内部空间分隔为上、下两层。上腔室101的顶部设有进气口，待处理的废气可以从进气口通入上腔室101内。废气在箱体1内的流向如图1中箭头所示。上层填料5置于上腔室101内，喷淋器6设于上腔室101内并位于上层填料5的上方，喷淋器6用于向上层填料5喷水，使得上层填料5能够对经过上层填料5的废气进行一次净化处理。通过喷淋器6可以对上层填料5进行连续喷淋。

布气器3设于布气板2上，布气器3设有布气通道，该布气通道具有与上腔室101相连通且开口朝向竖直平面的进口301和与下腔室102相连通的出口302，即该布气通道贯穿布气板2而将上腔室101与下腔室102相连通，则通入上腔室101内的废气经过上层填料5后可以通过布气器3的布气通道进入下腔室102内。参见图3，布气器3的布气通道的进口301位于上腔室101内，并且，布气通道的进口301与布气板2之间具有间隔，该间隔使得布气通道的进口301的下边缘所在水平面与布气板2的上表面之间形成有可蓄水的蓄水空间103，该蓄水空间103构成上腔室101的最底部部分，布气通道的进口301的下边缘所在水平面则为该蓄水空间103可蓄水的最高液位a。由于布气通道的进口301为朝向竖直平面的开口，因此，喷淋器6喷淋的水下落经过布气器3时，不会进入布气器3的布气通道的进口301，而是先落在布气板2上，并在蓄水空间103内逐渐积蓄。在蓄水空间103内的液位低于其可蓄水的最高液位a时，不会有水进入布气器3的布气通道的进口301，也就不会有水进入下腔室102。直到蓄水空间103内的液位超过其可蓄水的最高液位a，才会有水溢流进布气器3的布气通道的进口301，并通过布气通道从布气通道的出口302进入下腔室102中。下层填料7置于下腔室102内。当上腔室101底部的水溢流进布气器3的布气通道中时，由于上腔室101内的气体也通过布气器3的布气通道进入下腔室102中，并且，上腔室101底部的水是从布气通道的进口301的下边缘进入布气通道中，而上腔室101内的气体则是从布气通道的进口301的上部进入布气通道中，因此进入布气通道中的气体可以对进入布气通道中的水形成吹散效果，使得经过布气通道的水在气流的吹动下从布气通道的出口302喷洒而出，对下腔室102内的下层填料7形成喷淋效果，从而使得下层填料7能够对从布气器3的布气通道进入下腔室102内且经过下层填料7的气体进行二次净化处理。对蓄水空间103内的蓄水液位进行控制，使其低于或超过蓄水空间103可蓄水的最高液位a，则可控制上腔室101内的水是否进入下腔室101对下层填料7进行喷淋，实现对下层填料7的间歇喷淋。

溢流管4设于箱体1上，并且，溢流管4在布气器3的布气通道的进口301的下方与上腔室101相连通，即溢流管4与蓄水空间103相连通。溢流管4可通断，溢流管4开通时，蓄水空间103内的水可以通过溢流管4排出，从而可减小蓄水空间103内的蓄水液位，使蓄水空间103内的蓄水液位保持在低于蓄水空间103可蓄水的最高液位a的位置；溢流管4断开时，蓄水空间103内的水不能从溢流管4排出，从而可增加蓄水空间103内的蓄水液位，使蓄水空间103内的蓄水液位逐渐增加并超过蓄水空间103可蓄水的最高液位a。由此，通过控制溢流管4开通或断开，可以实现蓄水空间103内的蓄水液位的控制，从而实现上腔室101内的水是否进入下腔室101对下层填料7进行喷淋的控制。因此，布气板2、布气器3以及溢流管4整体又作为向下层填料7喷淋水的喷淋器，可实现根据需要利用上腔室101内的喷淋器6喷淋的水对下腔室102内的下层填料7进行间歇喷淋。

下腔室102的底部设有出气口，从布气器3上的布气通道进入下腔室102内的气体经过下层填料7后从下腔室102底部的出气口排出箱体1外，排出后的气体可送入下道处理工序。下腔室102的底部还设有排水口，从布气器3上的布气通道进入下腔室102内的水经过下层填料7后落在下腔室102底部并从下腔室102底部的排水口排出箱体1外。

由此，本实施例的双层生物滤池采用一体化设计，通过在箱体1内设置布气板2，将箱体1内部空间分隔成相互独立的上腔室101和下腔室102，通过喷淋器6对上腔室101内的上层填料5进行连续喷淋，通过布气板2、布气器3以及溢流管4，实现对下腔室102内的下层填料7进行间歇喷淋，从而实现了在一个箱体1中集成连续喷淋和间歇喷淋两种功能，具有占地面积小、净化效率高、运行成本低、操作与管理简便的优点。

本实施例中，上层填料5和下层填料7的材质均不局限，可以选用炭质材料或无机材料，上层填料5和下层填料7的表面均包裹有生物膜，废气在经过上层填料5和下层填料7时，废气中的污染物成分被上层填料5和下层填料7捕集，并被生长在上层填料5和下层填料7上的微生物作为食物分解，最终转化成稳定的无机物如二氧化碳、水等物质，排放在液相中，并随着喷淋散水的进行排出箱体1外。上层填料5可以通过上层格栅15支撑在上腔室101内。下层填料7可以通过下层格栅17支撑在下腔室102内。

为实现布气板2在箱体1内的固定，优选地，本实施例中，在箱体1内设有布气板支架16，布气板支架16将布气板2固定支撑在箱体1内部空间的中部位置。

本实施例中，参见图3，优选地，布气器3呈上端封闭且下端开口的管状，布气器3的侧壁上开设有布气孔，布气器3侧壁上的布气孔与布气器3的下端开口通过布气器3的内部空间相连通构成布气器3的布气通道。布气器3侧壁上的布气孔构成布气通道的进口301，实现了布气通道的进口301为朝向竖直平面的开口。布气器3的下端开口构成布气通道出口302，并且，布气器3的下端贯穿布气板2，实现了布气器3的布气通道贯穿布气板2而将上腔室101与下腔室102相连通。

进一步，布气板2设有上下贯通的布气通孔201，布气器3设于布气通孔201处，并且，布气器3位于布气板2的上方，使得布气器3侧壁上作为布气通道进口301的布气孔位于布气板2的上方。布气器3的下端则覆盖布气通孔201，使得布气器3的下端开口通过布气通孔201与下腔室102相连通，且上腔室101与下腔室102仅通过布气器3的布气通道相连通。较佳地，布气器3的下端的外周面与布气通孔201的内周面之间密封配合连接。

进一步，布气器3侧壁上作为布气通道进口301的布气孔为沿竖直方向延伸的腰型孔，有利于增加布气通道的进口301可供气体通过的截面积，并防止水灌满布气通道的进口301而使气体无法进入，保证气体和水可以同时进入布气通道的进口301。

进一步，布气器3的侧壁上沿周向均匀分布有多个布气孔，每个布气孔均与布气器3的下端开口通过布气器3的内部空间相连通构成布气器3的一个布气通道，则一个布气器3具有多个布气通道，可以增加单位时间内通过布气器3的流量，提高效率。

本实施例中，参见图1和图2，优选地，布气板2上均匀布置有多个布气器3，每个布气器3均可通布气通道对下层填料7进行喷淋，从而可增加对下层填料7喷淋的均匀性。本实施例中，布气板2上均匀设置有多个布气通孔201，多个布气通孔201可以在布气板2上阵列式分布。每个布气通孔201处均设有一个布气器3，每个布气器3的侧壁上均沿周向均匀分布有多个布气孔，由此，可使对下层填料7进行喷淋的效果最佳。布气板2上布气通孔201及布气器3的数量、布气器3上布气孔的数量均不局限，可以根据布气板2、布气通孔201以及布气器3的尺寸大小进行设计。

本实施例中，参见图1和图2，优选地，布气板2的下方设有溢流器8，溢流器8内部中空形成上端开口的凹腔801，溢流器8凹腔801的上端开口与上腔室101相连通。故溢流器8的凹腔801位于蓄水空间103的下方并与蓄水空间103相连通，因此，溢流器8的凹腔801也起到蓄水的作用，蓄水空间103内的蓄水液位由溢流器8的凹腔801和蓄水空间103内的总水量决定。溢流管4与溢流器8的凹腔801相连通，从而与上腔室101相连通，由此实现溢流管4在布气器3的布气通道的进口301的下方与上腔室101相连通。将溢流器8设于布气板2的下方，使得溢流管4与上腔室101的连通位置位于蓄水空间103的下方，有利于蓄水空间103内的水从溢流管4排出，便于蓄水空间103内的蓄水液位的控制。

本实施例中，溢流器8的设置位置应避开布气板2上的布气通孔201。溢流器8可以由布气板2部分向下凹陷形成。溢流器8也可以呈上端开口且下端封闭的管状，其内部空间即构成凹腔801，则布气板2上相应地设有上下贯通的溢流孔，管状溢流器8的上端的外周面与布气板2上的溢流孔的内周面密封连接，则溢流器8的上端开口通过布气板2上的溢流孔与上腔室101相连通。

本实施例中，参见图2，优选地，溢流管4上设有用于控制溢流管4通断的溢流阀9，通过溢流阀9的开启或关闭可以实现溢流管4的通断。溢流阀9可以采用电动阀。较佳地，溢流阀9可以与控制器相连接，由控制器对溢流阀9的开启或关闭进行自动控制。控制器可以采用现有的控制器，如PLC控制器或单片机。溢流管4的出口位于箱体1的外部且通向水箱10，水箱10里的水可以作为供喷淋器6喷淋的水源，从而可实现上腔室101内的水的循环利用。

本实施例中，参见图1，优选地，喷淋器6包括伸入上腔室101内的进水管道61和设于进水管道61上的喷头62，喷头62位于上层填料5的上方。引进进水管道61内水从喷头62喷洒而出，对上层填料5形成喷淋效果。喷头62可以设有多个，多个喷头62在进水管道61上均匀分布，以实现均匀喷淋。

参见图4，本实施例的双层生物滤池置于废气处理系统中时，其箱体1上腔室101顶部的进气口与废气收集系统11相连通，箱体1下腔室102底部的出气口与风机13相连通，风机13可以连接排气筒14，箱体1上的溢流管4的出口通向水箱10，水箱10通过循环泵12与喷淋器6的进水管道61相连通。工作时，在循环泵12的抽送下，水箱10向喷淋器6供水，喷淋器6向上层填料5连续喷淋。各废气源点的废气经废气收集系统11负压收集，在风机13的抽送下，从上腔室101顶部的进气口进入上腔室101内，自上向下扩散并依次经过上层填料5、布气器3的布气通道和下层填料7，实现净化，然后从下腔室102底部的出气口排出箱体1外，经风机13和排气筒14排放至大气。箱体1下腔室102底部的水则从下腔室102底部的排水口排出箱体1外。下层填料7的间歇喷淋工艺为：当不需要喷淋下层填料7时，将溢流管4上的溢流阀9开启，上腔室101底部蓄水空间103内的水可以通过溢流管4排出送入水箱10中，此时，参见图5，蓄水空间103内的蓄水液位保持在低于蓄水空间103可蓄水的最高液位a(布气器3的布气通道的进口301的下边缘所在水平面)的位置，不会有水从布气器3的布气通道的进口301进入下腔室102内，如图5中箭头所示，上腔室101内的废气经过上层填料5后从布气器3的布气通道进入下腔室102内。当需要喷淋下层填料7时，将溢流管4上的溢流阀9关闭，上腔室101底部蓄水空间103内的水不能从溢流管4排出，此时，参见图6，随着喷淋器6连续喷淋水，蓄水空间103内的蓄水液位逐渐增加并超过蓄水空间103可蓄水的最高液位a(布气器3的布气通道的进口301的下边缘所在水平面)，从而可从进口301的下边缘溢流进布气通道内，并从布气通道进入下腔室102中，与此同时，如图6中箭头所示，上腔室101内的废气经过上层填料5后从布气器3的布气通道进入下腔室102内，并且，经过布气通道的气体对进入布气通道中的水形成吹散效果，使得经过布气通道的水在气流的吹动下从布气通道的出口302喷洒而出，对下腔室102内的下层填料7形成喷淋效果。当对下层填料7的喷淋量满足要求后，则可将溢流管4上的溢流阀9重新开启，使蓄水空间103内的蓄水液位降低，当蓄水空间103内的蓄水液位低于布气器3的布气通道的进口301的下边缘时，即停止对下层填料7喷淋。

综上所述，本实施例的双层生物滤池采用一体化设计，在一个箱体1中集成了连续喷淋和间歇喷淋两种功能，具有占地面积小、净化效率高、运行成本低、操作与管理简便的优点。根据实际废气处理需求，可以将本实施例的双层生物滤池与预洗涤、复合物化、活性炭吸附等工艺设备灵活组合形成复合式设备，实现更高效率的净化，达到更严格的排放标准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双层生物滤池，其特征在于，包括内部中空的箱体(1)、横置于所述箱体(1)内并将所述箱体(1)的内部空间分隔成相互独立的上腔室(101)和下腔室(102)的布气板(2)、设于所述布气板(2)上的布气器(3)、设于所述箱体(1)上的可通断的溢流管(4)、置于所述上腔室(101)内的上层填料(5)、向所述上层填料(5)喷水的喷淋器(6)以及置于所述下腔室(102)内的下层填料(7)，所述上腔室(101)的顶部设有进气口，所述下腔室(102)的底部设有出气口；所述布气器(3)设有布气通道，所述布气通道具有与所述上腔室(101)相连通且开口朝向竖直平面的进口(301)和与所述下腔室(102)相连通的出口(302)，所述进口(301)位于所述上腔室(101)内并与所述布气板(2)之间具有间隔，所述溢流管(4)在所述进口(301)的下方与所述上腔室(101)相连通；所述布气器(3)呈上端封闭且下端开口的管状，所述布气器(3)的侧壁上开设有布气孔，所述布气孔与所述布气器(3)的下端开口相连通构成所述布气通道，所述布气孔和所述布气器(3)的下端开口分别构成所述布气通道的进口(301)和出口(302)。

2.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述布气板(2)设有上下贯通的布气通孔(201)，所述布气器(3)设于所述布气通孔(201)处并位于所述布气板(2)的上方，所述布气器(3)的下端覆盖所述布气通孔(201)。

3.根据权利要求2所述的双层生物滤池，其特征在于，所述布气器(3)的下端的外周面与所述布气通孔(201)的内周面之间密封配合连接。

4.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述布气孔为沿竖直方向延伸的腰型孔。

5.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述布气器(3)的侧壁上沿周向均匀分布有多个所述布气孔。

6.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述布气板(2)上均匀布置有多个所述布气器(3)。

7.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述布气板(2)的下方设有溢流器(8)，所述溢流器(8)内部中空形成上端开口的凹腔(801)，所述凹腔(801)的上端开口与所述上腔室(101)相连通，所述溢流管(4)与所述凹腔(801)相连通。

8.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述溢流管(4)上设有用于控制所述溢流管(4)通断的溢流阀(9)。

9.根据权利要求1所述的双层生物滤池，其特征在于，所述喷淋器(6)包括伸入所述上腔室(101)内的进水管道(61)和设于所述进水管道(61)上的喷头(62)，所述喷头(62)位于所述上层填料(5)的上方。

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