CN205216578U - 组合模块生物过滤净化装置 - Google Patents

Abstract

组合模块生物过滤净化装置，包括：空气捕捉系统；空气洗涤系统，为中空结构，其中空室内布置有水流雾化喷嘴，用于去除气体内的大颗粒；多相交换系统，用于对气体进行多相交换，实现生物过滤净化；排风系统，用于将处理后的气体排出；状态自动调节系统，用于对整个装置的运行状况和生物过滤净化过程进行控制；多相交换系统为箱体结构，箱体内设有多个单元托架，生物填料层由单元托架支撑；单元托架下方空间形成一进气室；生物填料层上方设有喷雾嘴。本实用新型为一种具有组合模块可根据气体组成的不同更换不同类型填料的生物过滤净化装置，该装置具有除臭效率高、除臭速度快、易于操作和维护、性能稳定、结构紧凑、占地面积小的特点。

Description

组合模块生物过滤净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种生物过滤净化装置，具体涉及一种具有组合模块可根据气体组成的不同更换不同类型填料的生物过滤净化装置，属于生物除臭技术领域。

背景技术

近几年，随着人们生活水平的提高和环境意识的增强，恶臭污染已经成为一个比较突出的环境问题，除臭技术的研究也越来越受到大家的关注。

目前现有的除臭技术主要有生物除臭法、化学吸收法、高级氧化法、吸附法和植物液喷淋法等。其中生物除臭技术的应用最为广泛。目前常规的生物除臭工艺还存在以下问题：(1)常规生物除臭工艺采用的单一填料层往往不利于对不同性质组分同时高效去除，造成工艺总体运行效率低。(2)多数除臭工艺无法实现在线监控，运行方式单一，难以根据臭气负荷的变化进行调整，从而造成装置对冲击负荷的耐受能力差或者运行不经济。(3)生物除臭工艺一般都有占地面积大，建设投资成本大等问题。

CN203244916U公开了一种用于污水处理厂的生物除臭装置，包括滤池池体，在滤池池体内上下设置有臭气处理区域和臭气进入区域，在臭气进入区域的滤池池体左侧壁上设置有进风管线，臭气进入区域的滤池池体右侧壁上设置有排水口，在臭气处理区域顶部的滤池池体内设置有若干个喷头，喷头安装在中水管线上，中水管线一端穿出滤池池体左侧壁，在喷头下方设置有臭气生物处理机构，对应臭气处理区域在滤池池体顶部设置有排气管道。该对比文件公开的生物除臭装置运行方式单一，能处理的气体组分比较单一。

CN201445915U公开了一种一体化生物洗涤过滤除臭装置，该装置将生物洗涤和生物过滤有机结合，其生物过滤填料能处理的气体组分较为单一，影响整体的运行效率，且占地面积较大。

CN101543725B公开了一种生物过滤除臭装置，包括进风管、生物过滤塔、离心风机及排风烟囱，生物过滤塔采用圆形内塔、外塔的双塔结构，塔内装有无机有机混合的填料。该对比文件中的生物过滤部分采用塔式结构，占地面积较大，操作较为复杂。

因此研究开发一种能对不同性质组分同时高效去除、能对装置的运行状态进行实时动态监控且操作简单占地面积小的生物过滤净化装置对于解决恶臭污染，推广除臭技术有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有组合模块可根据气体组成的不同更换不同类型填料的生物过滤净化装置，该生物过滤净化装置具有除臭效率高、除臭速度快、易于操作和维护、性能稳定、结构紧凑、占地面积小的特点。

为解决本实用新型的技术问题，所采用的技术方案如下：

组合模块生物过滤净化装置，包括：

空气捕捉系统，用于捕捉恶臭气体和废气；

空气洗涤系统，为中空结构，其中空室内布置有水流雾化喷嘴，水流雾化喷嘴与洗涤液箱连接，其进气端与空气捕捉系统相连，其排气端与多相交换系统的进气端相连；用于对空气捕捉系统捕捉到的气体进行洗涤处理后，去除气体内的大颗粒并送入多相交换系统；

多相交换系统，用于对洗涤后的气体进行多相交换，实现生物过滤净化，其出气端与排风系统相连；

排风系统，用于将处理后的气体排出，包括排气管道和烟囱，多相交换系统的出气端通过排气管道连通至烟囱；

状态自动调节系统，用于对整个装置的运行状况和生物过滤净化过程进行控制；

所述多相交换系统为箱体结构，箱体内设有多个单元托架并设有生物填料层，所述生物填料层由单元托架支撑，且位于空气洗涤系统排气端的上方；所述单元托架下方的空间形成一进气室，引导气体均匀有序的进入生物填料层内部进行多相交换；生物填料层上方设有喷雾嘴，所述喷雾嘴与微生物营养液箱相连。

进一步地，

所述单元托架的结合方式采用快装方式，根据需要在三维方向任意组合，采用并联或者串联或采用串并联结合的方式。

进一步地，

所述生物填料层为两层，上层生物填料层为带有脱水层的生物填料层，用于除去生物过滤净化处理后的气体中的水分；

所述带有脱水层的生物填料层其上、下方均设有喷雾嘴；其上方喷雾嘴用于填料加湿，其下方喷雾嘴采用顺流布置以增加气体与营养液的接触时间；

所述顺流设置，即喷雾嘴雾流的方向与气流运动方向一致，喷雾嘴朝上。

进一步地，

所述生物填料层中的填料为有机、无机复合生物填料，能根据气体组成的不同更换不同类型的填料。

进一步地，

所述空气捕捉系统包括空气捕捉装置、进气管道和抽风机，空气捕捉装置捕捉到恶臭气体和废气通过抽风机和进气管道送至空气洗涤系统。

进一步地，

所述空气洗涤系统的排气端与多相交换系统之间设有气体分布器，使洗涤后的气体均匀进入多相交换系统进行处理。

进一步地，

所述空气洗涤系统的底部设有集水口，用于收集洗涤液并通过洗涤液箱的洗涤液循环装置实现洗涤液的循环使用。

进一步地，

所述多相交换系统还包括营养液循环装置，微生物营养液由排水管回流到营养液循环装置的营养液循环箱，在补充一定的新鲜微生物营养液后循环使用。

进一步地，

所述多相交换系统的箱体还设置有保温层，以减弱和缓冲外界气温对箱体内的影响，以保障微生物的良好生长。

进一步地，

所述组合模块生物过滤净化装置还包括PLC显示系统，用于实时动态地监控装置的运行状态并进行历史运行记录的查询。

本实用新型还能根据负荷情况，采用双系统并联或串联结构，在设备检修，填料补充、更换等复杂条件下可以保证系统的稳定运行。

本实用新型进行生物除臭的工作原理为：

微生物在多相交换系统中适宜的环境条件下，在生物填料层表面形成生物膜，生物膜中的微生物利用废气中的无机和有机物作为碳源和能源，通过降解恶臭物质维持其生命活动，并将恶臭物质分解为水和二氧化碳、矿物质等无臭物，达到净化恶臭气体的目的。

多相交换系统降解恶臭气体过程主要经过以下几个阶段：

(1)气液转化阶段：废气中的恶臭物质溶于水，由气相转移到液相；

(2)液固扩散阶段：亦即生物吸附、吸收阶段，转移到液相的恶臭物质在浓度差的推动下扩散到生物相，被其中的微生物所捕获、吸附，吸收；由液相转移到生物相；

(3)生物降解阶段：生物膜中的微生物对恶臭物质进行氧化分解和同化作用，恶臭物质作为能源和营养物质参与微生物的代谢过程，被转化成二氧化碳和水，从而达到异味净化的目的。

通过上述三个阶段，利用微生物的代谢活动降解恶臭物质，将恶臭物质氧化为最终产物,其中，含硫的恶臭物质被分解成S、SO₃ ^2-和SO₄ ^2-；含氮的恶臭物质被分解成NH₄ ⁺、NO₃ ^-和NO₂ ^-；未含硫或氮的恶臭物质被分解成CO₂和H₂O，达到异味净化的目的。

由于污水处理、垃圾处理以及各类工业生产过程产生废气中的污染物成分不同，对其分解、净化所需要的微生物种类不同，分解后的产物也不同，特定的污染物成分有特定适宜的微生物群落。如恶臭气体主要含硫化氢时，自养型微生物氧杆硫菌会在一定条件下将硫化氢氧化成硫酸根；当恶臭气体含有机硫如甲硫醇时，则需要异养型微生物如细菌、真菌、放线菌等先将有机硫转化为硫化氢，再由自养型微生物将硫化氢氧化成硫酸根；而当恶臭气体含氨时，由于氨溶于水后，在有氧条件下，由氨氧化细菌、硝化细菌和亚硝化细菌的硝化作用将其转化为硝酸，在兼性厌氧条件下，硝酸盐被硝酸盐还原细菌还原为氮气。但在生物反应装置的生态系统中，多数微生物群落构成食物链和食物网，可同时处理多种污染成分的气体。

部分恶臭污染物被微生物氧化、吸收、分解的反应方程如下：

本实用新型适用于：

垃圾处理过程的堆肥、填埋、焚烧发电、垃圾渗滤液调节池、垃圾中转站、垃圾堆肥；

污水处理厂的排污泵站、进水格栅、嚗气沉沙池、初沉池，污泥脱水车间；

涂料与喷漆、炼焦、化学制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、有机原料及合成材料厂、农药和发酵制药、染料、石油化工、制鞋厂、印刷厂、造纸厂、加油站、牲畜养殖、饲料加工、粪便处理等处理过程中产生的恶臭气体与废气的净化和处理。

处理的气体包括：有机恶臭气体和含有苯﹑甲苯﹑氯苯、低级脂肪烃、醇、醛、酮等挥发性有机物的有机废气，恶臭无机化合物主要包括硫化氢﹑氨﹑硫醇﹑硫醚等氨、硫化氢等。挥发性恶臭有机物主要包括含硫有机物(硫醇、硫醚)、含氮有机物(胺、酰胺)、含氧有机物(醇、醚、酮、醛)、以及烃类(脂肪烃和芳香烃)和卤素衍生物等。

本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型的空气捕捉系统，采用不锈钢材料，具有美观、质轻、抗老化、耐腐蚀，寿命长、长期无须维护、使用方便的特点。

(2)本实用新型的空气洗涤系统采取内部中空结构，有利空气通过并减少阻力，中空室中合理布置特殊排列的水流雾化喷嘴，使得污浊气体通过时没有空白区，能够有效的去除污浊气体内的大颗粒，为后续多相交换做好准备。且洗涤液能定时补充、循环使用，效率高，费用低、耐冲击负荷强。

(3)本实用新型的多相交换系统内的组合单元托架采用不锈钢结构，防腐性能优越，整体性强，便于运输、安装；在增加处理容量时只需添加单元托架组件，易于实施；也便于气源分散条件下的分别处理。

(4)本实用新型的多相交换系统选用有机、无机复合生物填料，微生物能够依靠填料中的有机质生长，无须另外投加营养剂。生物膜固着生长，生态条件稳定，单位体积内生物量大，高密度的微生物群具有较高的微生物吸附和生物氧化的能力，因而对外界负荷、毒物冲击的抵抗力强。微生物分解恶臭物质的速度快、效率高、稳定。因此停工后再使用启动速度快，周末停机或停工1周后再启动几小时后就能达到最佳处理效果，停止运行3至4周再启动在几天内就能恢复最佳的处理效果。

(5)本实用新型的运行采用全自动控制，性能稳定，无须专人操作，易损部件少，维护管理简单，可以实现无人管理，工人只需巡视是否有机器发生故障。

(6)本实用新型的结构紧凑，占地面积小，可以放置在任意空闲位置，最大限度节省空间。

(7)本实用新型设有气体分布器，能使洗涤后的气体均匀进入多相交换系统进行处理，提高净化效率。

(8)本实用新型包括PLC显示系统，采用可视化人机界面操作系统和超大全真彩人机界面，能实时动态地监控装置的运行状态并进行历史运行记录的查询，可直观的在显示屏上查看系统运行状态，且可以实现联网远程控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型多相交换系统的结构示意图。

附图标注说明：1-空气捕捉系统；11-抽风机；12-空气捕捉装置；2、空气洗涤系统；21-中空室；22-空气洗涤系统进气端；23-空气洗涤系统排气端；24-水流雾化喷嘴；31-箱体；32-带脱水层的生物填料层；33-单元托架；34-进气室；35-上方喷雾嘴；36-下方喷雾嘴；37-生物填料层；41-排气管道；5-状态自动调节系统。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1、图2、图3所示，本实施例一种组合模块生物过滤净化装置，包括：

空气捕捉系统1，用于捕捉恶臭气体和废气；

空气洗涤系统2，为内部中空结构，其中空室21内布置有水流雾化喷嘴24，水流雾化喷嘴24与洗涤液箱连接，其进气端22与空气捕捉系统1相连，其排气端23与多相交换系统的进气端相连；用于对空气捕捉系统1捕捉到的气体进行洗涤处理后，去除气体内的大颗粒并送入多相交换系统；

多相交换系统，用于对洗涤后的气体进行多相交换，实现生物过滤净化，其出气端与排风系统相连；

排风系统，用于将处理后的气体排出，包括排气管道41，多相交换系统的出气端通至排气管道41；

状态自动调节系统5，用于对整个装置的运行状况和生物过滤净化过程进行控制；

所述多相交换系统为箱体结构，包括箱体31，箱体内设有多个单元托架33并设有生物填料层，所述生物填料层为两层：上层为带脱水层的生物填料层32，脱水层用于除去生物过滤净化处理后的气体中的水分；下层为生物填料层37。所述脱水生物填料层32上、下方均设有喷雾嘴，所述喷雾嘴与微生物营养液箱相连；其上方喷雾嘴35用于填料加湿，其下方喷雾嘴36采用顺流布置以增加气体与营养液的接触时间。所述顺流设置，即喷雾嘴雾流的方向与气流运动方向一致，如图1所示，即喷雾嘴朝上。

所述脱水生物填料层32及生物填料层37均由单元托架33支撑，且位于空气洗涤系统排气端的上方；所述单元托架33下方的空间形成一进气室34，引导气体均匀有序的进入生物填料层37及脱水生物填料层32内部进行多相交换。

所述单元托架33的结合方式采用快装方式，根据需要在三维方向任意组合，采用并联或者串联或采用串并联结合的方式。

所述带有脱水层的生物填料层32及生物填料层37中的填料均为有机、无机复合生物填料，并能根据气体组成的不同更换不同类型的填料。

所述空气捕捉系统包括空气捕捉装置12、进气管道和抽风机11，空气捕捉装置12捕捉到恶臭气体和废气通过抽风机11和进气管道送至空气洗涤系统2。

所述空气洗涤系统的排气端与多相交换系统之间设有气体分布器，使洗涤后的气体均匀进入多相交换系统进行处理。

所述空气洗涤系统的底部设有集水口，用于收集洗涤液并通过洗涤液箱的洗涤液循环装置实现洗涤液的循环使用。

所述多相交换系统还包括营养液循环装置，微生物营养液由排水管回流到营养液循环装置的营养液循环箱，在补充一定的新鲜微生物营养液后循环使用。

所述多相交换系统的箱体设置有保温层，以减弱和缓冲外界气温对箱体内的影响，以保障微生物的良好生长。

所述组合模块生物过滤净化装置还包括PLC显示系统，用于实时动态地监控装置的运行状态并进行历史运行记录的查询。

本实施例的工作流程如下：

空气捕捉系统1的空气捕捉装置将捕捉到的恶臭气体或废气通过抽风机通过进气管道从空气洗涤系统的进气端22送至中空室21，空气洗涤系统的中空室21内的水流雾化喷嘴24，将水充分雾化后与气流混合，迅速使待处理的气体湿度达到饱和状态，经洗涤处理后的气体经气体分布器进入多相交换系统。微生物营养液通过上方喷雾嘴35及下方喷雾嘴36雾化后均匀地分布到生物填料层37和带有脱水层的生物填料层32上面，并由上而下进入生物填料表面；顺流布置的下方喷雾嘴36雾化后顺流喷出，以增加气体与营养液的接触时间。同时，气体由下而上运动，气体中的异味分子依次穿过生物填料层37和带有脱水层的生物填料层32，与生物填料表面形成的生物膜充分接触，被微生物氧化、分解，异味分子被转化为二氧化碳、水、无机盐、矿物质等，从而达到异味净化的目的，带有脱水层的生物填料层32中的脱水层可以除去空气中的水珠，处理后的气体经排气管道41排放。

本实施例的空气捕捉系统，采用不锈钢材料，具有美观、质轻、抗老化、耐腐蚀，寿命长、长期无须维护、使用方便的特点。

本实施例的空气洗涤系统采取内部中空结构，有利空气通过并减少阻力，中空室中合理布置特殊排列的水流雾化喷嘴，使得污浊气体通过时没有空白区，能够有效的去除污浊气体内的大颗粒，为后续多相交换做好准备。且洗涤液能定时补充、循环使用，效率高，费用低、耐冲击负荷强。

本实施例的多相交换系统内的组合单元托架采用不锈钢结构，防腐性能优越，整体性强，便于运输、安装；在增加处理容量时只需添加单元托架组件，易于实施；也便于气源分散条件下的分别处理。

本实施例的多相交换系统选用有机、无机复合生物填料，微生物能够依靠填料中的有机质生长，无须另外投加营养剂。生物膜固着生长，生态条件稳定，单位体积内生物量大，高密度的微生物群具有较高的微生物吸附和生物氧化的能力，因而对外界负荷、毒物冲击的抵抗力强。微生物分解恶臭物质的速度快、效率高、稳定。因此停工后再使用启动速度快，周末停机或停工1周后再启动几小时后就能达到最佳处理效果，停止运行3至4周再启动在几天内就能恢复最佳的处理效果。

本实施例的运行采用全自动控制，性能稳定，无须专人操作，易损部件少，维护管理简单，可以实现无人管理，工人只需巡视是否有机器发生故障。

本实施例的结构紧凑，占地面积小，可以放置在任意空闲位置，最大限度节省空间。

本实施例还配置有应急处理装置，保证应急状态下达标排放。所述应急处理装置为一种先进的卧式洗涤器，材料为不锈钢，采用特殊结构的比表面积较大的填料作为传质载体和脱水填料，同时采用专用异味净化工作液作为吸收洗涤液，将生物处理系统处理后的气体中残余的异味分子进行彻底净化，或在生物处理系统维修、更换填料及出现异常事故情况下对气体直接进行应急洗涤过滤净化，保障在任何情况下都能够达标排放。

本实施例设有气体分布器，能使洗涤后的气体均匀进入多相交换系统进行处理，提高净化效率。

本实施例包括PLC显示系统，采用可视化人机界面操作系统和超大全真彩人机界面，能实时动态地监控装置的运行状态并进行历史运行记录的查询，可直观的在显示屏上查看系统运行状态，且可以实现联网远程控制。

本实用新型适用于垃圾处理；污水处理；涂料与喷漆、炼焦、化学制药等化工厂的废气废水处理；粪便处理等过程中产生的恶臭气体与废气的净化和处理。

处理的气体包括：有机恶臭气体和含有苯﹑甲苯﹑氯苯、低级脂肪烃、醇、醛、酮等挥发性有机物的有机废气，恶臭无机化合物主要包括硫化氢﹑氨﹑硫醇﹑硫醚等氨、硫化氢等。挥发性恶臭有机物主要包括含硫有机物(硫醇、硫醚)、含氮有机物(胺、酰胺)、含氧有机物(醇、醚、酮、醛)、以及烃类(脂肪烃和芳香烃)和卤素衍生物等。

上述实施例是对本实用新型的进一步说明，而不是限制本实用新型的范围。不脱离本实用新型的整个技术范围，可进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，包括：

空气捕捉系统，用于捕捉恶臭气体和废气；

空气洗涤系统，为中空结构，其中空室内布置有水流雾化喷嘴，水流雾化喷嘴与洗涤液箱连接，其进气端与空气捕捉系统相连，其排气端与多相交换系统的进气端相连；用于对空气捕捉系统捕捉到的气体进行洗涤处理后，去除气体内的大颗粒并送入多相交换系统；

多相交换系统，用于对洗涤后的气体进行多相交换，实现生物过滤净化，其出气端与排风系统相连；

排风系统，用于将处理后的气体排出，包括排气管道和烟囱，多相交换系统的出气端通过排气管道连通至烟囱；

状态自动调节系统，用于对整个装置的运行状况和生物过滤净化过程进行控制；

所述多相交换系统为箱体结构，箱体内设有多个单元托架并设有生物填料层，所述生物填料层由单元托架支撑，且位于空气洗涤系统排气端的上方；所述单元托架下方的空间形成一进气室，引导气体均匀有序的进入生物填料层内部进行多相交换；生物填料层上方设有喷雾嘴，所述喷雾嘴与微生物营养液箱相连。

2.根据权利要求1所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述生物填料层为两层，上层生物填料层为带有脱水层的生物填料层，用于除去生物过滤净化处理后的气体中的水分；

所述带有脱水层的生物填料层其上、下方均设有喷雾嘴；其上方喷雾嘴用于填料加湿，其下方喷雾嘴采用顺流布置以增加气体与营养液的接触时间。

3.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述生物填料层中的填料为有机、无机复合生物填料，能根据气体组成的不同更换不同类型的填料。

4.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述空气捕捉系统包括空气捕捉装置、进气管道和抽风机，空气捕捉装置捕捉到恶臭气体和废气通过抽风机和进气管道送至空气洗涤系统。

5.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述空气洗涤系统的排气端与多相交换系统之间设有气体分布器，使洗涤后的气体均匀进入多相交换系统进行处理。

6.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述空气洗涤系统的底部设有集水口，用于收集洗涤液并通过洗涤液箱的洗涤液循环装置实现洗涤液的循环使用。

7.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述多相交换系统还包括营养液循环装置，微生物营养液由排水管回流到营养液循环装置的营养液循环箱，在补充一定的新鲜微生物营养液后循环使用。

8.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述多相交换系统的箱体还设置有保温层，以减弱和缓冲外界气温对箱体内的影响，以保障微生物的良好生长。

9.根据权利要求1或2所述的组合模块生物过滤净化装置，其特征在于，

所述组合模块生物过滤净化装置还包括PLC显示系统，用于实时动态地监控装置的运行状态并进行历史运行记录的查询。