CN1218772C - 一体式真菌除臭反应器及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于利用生物技术处理恶臭气体的设备，特别涉及一种一体式真菌除臭反应器及其操作方法。所述的一体式真菌除臭反应器由增湿区、生化反应区、增湿液储存区、营养液储存区四个部分组成，在生化反应区内有填料，其上附着生长真菌微生物。反应器内设一中心管作为增湿区，恶臭气体经增湿区增湿后，直接进入生化反应区上部，无须外设管道连接。本发明的一体式真菌除臭反应器为不同类型的真菌、细菌的稳定生长提供一个适宜的栖息地，从而有效提高恶臭气体的去除效果。本发明的一体式真菌除臭反应器及其操作方法，既可应用于污水处理和固废处理过程所排放恶臭气体的处理，也可用于处理其它工厂企业所排放的恶臭气体。

Description

一体式真菌除臭反应器及其操作方法

技术领域

本发明属于利用生物技术处理恶臭气体的设备领域，特别涉及一种一体式真菌除臭反应器及其操作方法。

背景技术

为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响，一些发达国家先后制定了一些具体规定，例如德国规定城市污水厂界限外300m范围内不得建造生活措施，达不到此要求，污水处理厂内就要采取必要的防止臭味扩散的措施。我国已建成近400座城市污水处理厂，大多在大、中城市，有的很难避开居民区或村落，因此其气味问题也应得到解决。恶臭气体的污染控制主要有两种类型，源控制与收集后处理。源控制需要污水处理厂选址时就要考虑到恶臭可能对邻近居民的影响，当地的空气流动情况等。工艺设计过程中，应进行合理的水力设计，保证足够的溶解氧供应，避免硫化物的产生。污水处理厂应定期清除可能产生恶臭的物质，避免脂类、污泥等的积累。

高浓度恶臭气体的处理通常可以采用吸收法，吸附法和催化燃烧法等方法。而对于低浓度恶臭气体的净化处理，生物除臭技术较为经济有效。

生物除臭技术包括生物滤池、生物滴滤池和生物涤气塔等。生物滤池在20世纪早期就开始在实际中应用，现在已经是较为可靠的技术。生物滤池一般包括了增湿装置及生物处理装置，图3表示了一个现有的生物滤池。恶臭气体首先经过增湿装置，以增加气体的湿度，这是预处理过程。有的预处理还包括了温度调节、去除颗粒物等工艺。预处理后的气体进入生物处理装置。生物处理装置的填料表面生长着各种微生物。进入滤床后，恶臭气体中的污染物从气相主体扩散到填料外层的水膜而被填料所吸附，最终被填料表面生长的微生物降解转化为二氧化碳、水等。图4表示了一个现有的生物滴滤池。生物滴滤池与生物滤池的最大区别是填料上方喷淋循环液，设备内除传质过程外还存在很强的生物降解作用。与生物滤池相似，生物滴滤池使用的是碎石、塑料、陶瓷等一类填料，填料的表面是微生物区系形成的几毫米厚的生物膜。图5表示了一个现有的生物涤气塔。生物涤气塔由一个吸收室和一个再生池构成。生物涤气液(循环液)自吸收室顶部喷淋而下，使废气中的污染物和氧转入液相，实现质量传递。吸收了废气组分的涤气液，流人再生反应器(活性污泥池)中，通人空气充氧后再生.被吸收的气态废物通过微生物氧化作用，被再生池中的活性污泥悬浮液从液相中除去。

降解臭味物质的微生物种类包括细菌和真菌。常规的生物滤池中微生物以细菌为主，因此要求生物滤池中保持潮湿的环境。恶臭气体的去除可以划分为三个阶段：有机物从气相转移到液相、在液相中迁移并被微生物吸收、被微生物降解。对于水溶性好的污染物，会迅速从气相转移到细菌表面的水层中，并被细菌所降解。但是，对于在水中溶解度低或疏水性物质，细菌表面的水层将阻碍其传质速率，导致处理效率降低。此外，滤床的酸化及干化常常恶化以细菌为主的生物滤池的处理效果。

真菌可在较干燥的环境中生长，其菌丝与空气直接接触，使得恶臭气体可直接与微生物接触并被降解，从而提高了水溶性差和疏水性有机污染物质的降解效率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一个适于恶臭气体处理的增湿与生物反应一体化的除臭反应器，生物滤池中的微生物以真菌为主，适合处理在水中溶解度低或疏水性的恶臭物质。并且可以解决困扰生物滤池应用的滤床的酸化及干化问题，为污水处理厂提供一条经济高效的恶臭处理途径。

本发明的另一目的在于提供一个适于恶臭气体处理的一体式真菌除臭反应器的操作方法。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种一体式真菌除臭反应器，是一个圆柱形容器，由增湿区，生化反应区，增湿液储存区以及营养液储存区组成，其由上下两部分组成：上部为顶端封闭的圆筒，上部顶端的封板中心有一增湿液入口，封板半径中点的轨迹圆上还设有营养液入口；圆筒下端侧壁上设有出气口、营养液排除口；圆筒下敞口周缘有一圈翻口凸边，可与法兰圈相配；下部为碗状圆盒，其直径与上部圆筒直径相同，碗状圆盒上口由隔板封盖，隔板直径大于圆筒直径，以与法兰圈相配；隔板中心固设有一细圆筒，细圆筒比上部顶端封闭的圆筒略短，其外圆面上固设有两个支撑板；上面的支撑板为三块矩形板，在同一水平圆面内与外圆面纵向垂直侧接，是增湿区支撑板；下面的支撑板为环状有孔隔板，是填料支撑板；细圆筒下端涵盖的隔板上开有许多小孔；碗状圆盒侧壁上设有废气入口、增湿液出口；上下两部分由紧固件连接固紧为一体；在生化反应区内有填料，其上附着生长真菌微生物。

所述的反应器，其还有一外设的增湿液输送泵，通过增湿液输送管的管道将增湿液出口和增湿液入口连接起来。

所述的反应器，其所述的填料支撑板上的孔径应小于生化反应区内填料的直径。

所述的反应器，其所述的填料为海绵块。

所述的反应器，其所述的增湿区内有惰性填料。

所述的反应器，其所述的紧固件为法兰圈、螺栓、螺母。

所述的反应器，其所述的增湿区直接与生化反应区连接。

一种一体式真菌除臭反应器的操作方法，其是，废气从废气入口进入增湿区内，增湿液通过增湿液入口进入增湿区，在增湿区内废气与增湿液对流接触，使废气得到预湿；具有一定湿度的废气由增湿区上部出口直接进入生化反应区，在生化反应区内，废气被生化反应区内填料表面及内部所附着的真菌降解；为维持微生物生长所需营养物质和保持填料具有一定的湿度，定期向生化反应区内淋洒含有氮和磷等物质的营养液，营养液通过营养液入口进入生化反应区，过量的营养液进入营养液储存区；净化后气体由排气口排出。

所述的操作方法，其所述的废气主要包含疏水性物质。

所述的操作方法，其营养液的pH值为3.5～4.5；经过预湿后，生物滤池进气的相对湿度在80％～90％。

本发明的一体式真菌除臭反应器及其操作方法，既可应用于污水处理厂和固废处理过程所排放恶臭气体的处理，也可用于处理其他公司企业所排放的恶臭气体。

本发明的设备及其操作方法具有如下优点：

1.系统结构紧凑，构造简洁，可以保持较长时间的稳定运行，运行操作与维护十分简单；

2.一体式真菌除臭反应器实现了增湿过程与生化反应过程集成化的设计；

3.生化反应区内的微生物以真菌为主，适宜处理溶解度低或疏水性的恶臭物质；

4.废气经过增湿区增湿后，直接进入生化反应区，不再需要管路连接；

5.增湿过程内置，易于实现对恶臭气体湿度的调控，易于调控实现适宜真菌生长的环境，从而节省能耗。

附图说明

图1.本发明的一体式真菌除臭反应器示意图；

图2.本发明的一体式真菌除臭反应器处理恶臭气体的工艺流程示意图；

图3.现有生物滤池反应器示意图；

图4.现有生物滴滤池反应器示意图；

图5.现有生物涤气塔反应器示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一体式真菌除臭反应器由增湿区1、生化反应区2、增湿液储存区12、营养液储存区13四个部分组成，其反应器是一个圆柱形容器，由上下两部分组成：上部为顶端封闭的圆筒，上部顶端的封板中心有一增湿液入口16，封板半径中点的轨迹圆上还设有营养液入口9；圆筒下端侧壁上设有出气口3、营养液排除口11；圆筒下敞口周缘有一圈翻口凸边，可与法兰圈相配。下部为碗状圆盒，其直径与上部圆筒直径相同，碗状圆盒上口由隔板14封盖，隔板14直径大于圆筒直径，以与法兰圈相配；隔板14中心固设有一细圆筒，细圆筒比上部顶端封闭的圆筒略短，其外圆面上固设有两个支撑板；上面的支撑板为三块矩形板，在同一水平圆面内与外圆面纵向垂直侧接，是增湿区支撑板8，下面的支撑板为环状有孔隔板，是填料支撑板10；细圆筒下端涵盖的隔板14上开有许多小孔；碗状圆盒侧壁上设有废气入口4、增湿液出口15。上下两部分由法兰圈、螺栓、螺母连接固紧为一体。

有一外设的增湿液输送泵6，通过增湿液输送管7的管道将增湿液出口15和增湿液入口16连接起来，以使增湿液循环。

生化反应区2内填充有供真菌生长附着的填料17。

填料17为适合微生物挂膜生长的惰性填料，如海绵块等。

增湿区1上部直接与生化反应区2相通，增湿区1固定于隔板14上，隔板14通过法兰与生化反应区2相连接。

增湿区1内可以填充惰性填料，也可以不填充。

增湿区支撑板8与增湿区1外壁固定相连，与生化反应区2内壁非固定相连。

增湿区1通过增湿区入口5与增湿液储存区12相连，增湿液储存区12与营养液储存区13利用隔板14隔开；增湿液储存区12上部设有废气入口4，底部设有增湿液出口15；增湿液通过增湿液输送泵6，经增湿液输送管7进入增湿区1；增湿区1上方设增湿液入口16，增湿液入口16固定于生化反应区2顶部隔板，并位于增湿区1的中心线上。

隔板14位于增湿区1之下的部分为穿孔板，孔径应小于增湿区1内填料的直径，隔板14的其余部分为无孔隔板。

增湿液储存区12内增湿液液面应位于废气入口4之下。

生化反应区2顶部隔板上设有营养液入口9，营养液入口9位于增湿区1与生化反应区2形成的圆环区域的中线位置；填料支撑板10将生化反应区2与营养液储存区13隔开，但过量的营养液可以通过填料支撑板10从生化反应区2进入营养液储存区13。

填料支撑板10为穿孔板，孔径应小于生化反应区2内填料的直径，与增湿区1外壁固定相连，与生化反应区2内壁非固定相连。

营养液储存区13内营养液液面应位于净化后出气口3之下。

本发明的一体式真菌除臭反应器及其操作方法，既可应用于污水处理厂所排放恶臭气体的处理，也可用于处理其他公司企业所排放的恶臭气体。

实施例1：

一体式真菌除臭反应器是一个圆柱形容器，由隔板将容器分成增湿区1，生化反应区2，增湿液储存区12以及营养液储存区13。

含乙硫醇废气经空气压缩机进入增湿液储存区12上部，经增湿区入口5进入增湿区1。增湿液储存区12的增湿液通过增湿液输送泵6进入增湿区1。上行的废气与下行的增湿液混合，废气的湿度得到调节。调节湿度后的废气由增湿区1上部出口直接进入生化反应区2。在生化反应区2内，经培养，海绵块填料17表面及内部附着有常现青霉菌、宛氏拟青霉、文氏曲霉、顶孢头孢霉等真菌。废气被生化反应区2内填料17表面及内部所附着的真菌降解。净化后气体由出气口3排出。

进气中乙硫醇浓度为50ppmv左右，气体流量为1m³/h，试验装置连续运行。为维持微生物生长所需营养物质和保持一定的湿度，定期向生物滤池中淋洒含有氮和磷等物质的营养液，营养液的pH值为4左右。经过预湿，生物滤池进气的相对湿度在80％-90％。稳定运行期间，乙硫醇的去除率在95％以上。与同类研究相比，其处理效果优于以细菌为主的生物滤池。

Claims (8)

1.一种一体式真菌除臭反应器，是一个圆柱形容器，由增湿区，生化反应区，增湿液储存区以及营养液储存区组成，其特征是，由上下两部分组成：上部为顶端封闭的圆筒，上部顶端的封板中心有一增湿液入口，封板半径中点的轨迹圆上还设有营养液入口；圆筒下端侧壁上设有出气口、营养液排除口；圆筒下敞口周缘有一圈翻口凸边，可与法兰圈相配；下部为碗状圆盒，其直径与上部圆筒直径相同，碗状圆盒上口由隔板封盖，隔板直径大于圆筒直径，以与法兰圈相配；隔板中心设有一细圆筒，细圆筒比上部顶端封闭的圆筒略短，其外圆面上固设有两个支撑板，上面的支撑板为三块矩形板，在同一水平圆面内与外圆面纵向垂直侧接，是增湿区支撑板；下面的支撑板为环状有孔隔板，是填料支撑板；细圆筒下端涵盖的隔板上开有许多小孔；碗状圆盒侧壁上设有废气入口、增湿液出口；上下两部分由紧固件连接固紧为一体；在生化反应区内有填料，其上附着生长真菌微生物。

2.如权利要求1所述的反应器，其特征是，还有一外设的增湿液输送泵，通过增湿液输送管的管道将增湿液出口和增湿液入口连接起来。

3.如权利要求1所述的反应器，其特征是，所述的填料支撑板上的孔径应小于生化反应区内填料的直径。

4.如权利要求1所述的反应器，其特征是，所述的填料为海绵块。

5.如权利要求1所述的反应器，其特征是，所述的增湿区内有海绵块。

6.如权利要求1所述的反应器，其特征是，所述的紧固件为法兰圈、螺栓、螺母。

7.如权利要求1所述的反应器，其特征是，所述的增湿区直接与生化反应区连接。

8.一种一体式真菌除臭反应器的操作方法，其特征是，废气从废气入口进入增湿区内，增湿液通过增湿液入口进入增湿区，在增湿区内废气与增湿液对流接触，使废气得到预湿；具有一定湿度的废气由增湿区上部出口直接进入生化反应区，在生化反应区内，废气被生化反应区内填料表面及内部所附着的真菌降解；为维持微生物生长所需营养物质和保持填料具有一定的湿度，定期向生化反应区内淋洒含有氮和磷等物质的营养液，营养液通过营养液入口进入生化反应区，过量的营养液进入营养液储存区；净化后气体由排气口排出；所述的废气包含疏水性物质；营养液的pH值为3.5～4.5；经过预湿后，生物滤池进气的相对湿度在80％～90％。

Images