CN205517242U - 一种净化恶臭气体及挥发性有机物的生物滤池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种净化恶臭气体及挥发性有机物（VOCs）的生物滤池装置，其主要特征是，长方体中间由隔板分为两部分，即过滤室和设备室。过滤室从下到上由底部渗滤液坡面、布气系统、生物滤池填料及浇灌装置组成，渗滤液坡面在过滤室底部，侧面看呈V字形，底部中间为渗滤管，以收集坡面汇集的渗滤液，设备室包括淋水储水罐、营养液罐、pH值平衡液罐、管路、泵、阀门以及自动控制装置，其优点是，占地面积小，成本低，可移动，可扩展，能耗低，运行成本低，可靠性强，维护方便，无二次污染。采用一体化和模块化设计，节约占地面积，节省投资成本，并可移动，处理灵活，并节约运行费用。

Description

一种净化恶臭气体及挥发性有机物的生物滤池装置

技术领域

本实用新型涉及一种生物处理废气装置，特别是一种用于去除恶臭气体以及高流量低浓度挥发性有机物VOCs的生物滤池处理装置。

背景技术

在城市污水处理、污泥处理、垃圾处置、发酵制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖、食品加工、造纸等工业行业产生大量恶臭气体及挥发性有机物VOCs等污染物，对人体健康和生态环境危害严重。恶臭气体会对人体呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统以及神经系统等造成不利影响。挥发性有机物VOCs不仅直接危害人体健康，而且是PM2.5的前体物，是造成大城市和区域空气污染的主要因素之一。目前，去除恶臭物质及VOCs的主要技术有活性炭吸附法、热氧化法、氧离子基团除臭法、化学洗涤法、生物滤池法等。其中，生物滤池技术对处理高流量、低浓度恶臭气体及VOCs具有显著效果及优势。其优势包括：去除效率高、能耗低、运行费用低，不使用化学药剂、无二次污染、便于维护等。生物滤池技术相对其他除臭技术具有显著优势，但也存在一定缺陷。首先，生物过滤占地面积较大，这对土地有限的场地应用该技术造成困难。其次，生物滤池利用微生物来降解污染物，对填料湿度、温度、营养物浓度、pH值等参数有较高的控制要求。目前生物滤池难以对这些运行参数有效进行精确控制。第三，大部分生物滤池采用管道布气系统，布气不均匀，运行一段时间后气孔容易堵塞。第四，现有多数生物滤池采用单层填料，压降较大，污染物去除率有待提高。第五，许多生物滤池采用单一种类的填料，由于每种填料都有其优缺点，采用单一类型的填料不利于微生物多样化的生长，不利于降解成分复杂的恶臭气体。最后，现有生物滤池多采用填料层顶部喷淋，容易造成填料湿度不均匀，影响微生物活性及污染物去除效率。

发明内容

本实用新型目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种净化恶臭物质及挥发性有机物VOCs的生物滤池装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括过滤室设备室，其特征是，过滤室从下到上由底部渗滤液坡面、布气系统、生物滤池填料及浇灌装置组成。渗滤液坡面在过滤室底部，侧面看呈V字形，底部中间为渗滤管，以收集坡面汇集的渗滤液。布气系统位于过滤室底部，渗滤液坡面之上，由底部承重支架、格栅以及布气网构成。生物滤池填料位于布气系统之上，从下到上分为两层：复合填料层和顶部填料层。微生物附着在生物滤池填料上生长，通过吸附、吸收、转化作用去除恶臭物质及挥发性有机物（VOCs）。浇灌装置包括滴灌管和喷淋管。滴灌管位于复合填料层与顶部填料层之间，喷淋管位于顶部。设备室包括喷淋水罐、营养液罐、pH值平衡液罐、管路、泵、阀门以及自动控制装置。喷淋水罐通过连接泵、喷淋水管道以及阀门，并与过滤室内的滴灌管和喷淋管连接，通过自控装置，为过滤室内的生物滤池填料层补充水分，保持适当的湿度。营养液罐、pH值平衡液罐通过文丘里混合器、阀门与喷淋水管连接，可通过喷淋水浇灌补充营养液及pH平衡液，以确保生物滤池有充足的营养成分，保持pH值中性，使微生物处于最佳生长状态。设备间侧面为废气进口，经进气管通往过滤室底部的布气系统。

本发明的有益效果是，采用规则长方体模块化、一体化设计，可以使得生物滤池装置能够像集装箱一样层层叠加堆放，从而节省占地面积，避免普通生物滤池尺寸大、占地大的缺陷，显著节省土建施工成本。

采用模块化设计，可通过公路、铁路等交通工具方便地进行运输和移动，并根据需处理的恶臭气体、VOCs污染负荷大小，灵活地地增加或减少处理模块，节约运行费用。能够自动精确调节填料湿度、温度、营养物浓度及pH值等参数，使填料微生物能以最佳生长状态下运行，可高效去除恶臭物质及VOCs。

相对于其他生物滤池管式布气工艺，采用以底部承重柱、格栅以及布气网组成的布气系统，从下到上有效均匀地布气，不易堵塞。

采用双层填料，下面为复合填料层，上面为顶部填料层。复合填料层的填料采用粒径较大、空隙较大的树皮、树根、沸石、塑料填料、珍珠岩等材料；顶部填料层采用粒径较小、吸附能力较强的活性炭、木屑、硅藻土等填料。当废气由下往上流动时，先通过复合填料层，由于复合填料层的填料空隙率较大，空气压降小，不容易堵塞，有利于微生物附着并持续生长，能够吸附、吸收并降解较高浓度的恶臭物质及VOCs。废气通过复合填料层后，污染物浓度显著降低，此时再通过粒径较小、吸附能力较强的顶部层，便能进一步降低污染物浓度，使生物滤池达到更高的污染物去除效率。采用多种填料组合，以高效降解污染物。针对恶臭气体成分复杂的特点，生物滤池采用如树皮、树根、塑料填料、珍珠岩、沸石、木屑、活性炭、硅藻土等多种填料组合。其优势在于：（1）由于每种填料都有其优缺点，采用多种复合填料可兼顾各类填料的优势，弥补单一填料的缺陷；（2）可为微生物提供良好的生长环境，使得微生物种群更加多样化，有利于废气处理的稳定运行。

采用两级浇灌系统，包括顶部喷淋管和复合层滴灌管，可均匀地浇灌两层填料。同时通过喷淋系统补充营养物和调节pH值范围，以保证微生物活性，高效去除污染物。本发明可有效去除恶臭气体以及低浓度挥发性有机物（VOCs），可广泛应用于污水泵站、污水处理、污泥处理、垃圾处置、发酵制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖、食品加工、造纸等产生大量恶臭气体及挥发性有机物（VOCs）的工业行业。

占地面积小，成本低，可移动，可扩展，能耗低，运行成本低，可靠性强，维护方便，无二次污染。采用一体化和模块化设计，节约占地面积，节省投资成本，并可移动，处理灵活，并节约运行费用。由下到上的逐级布气系统，将废气均匀有效布气，不易堵塞，有利于污染物降解。两层填料层以及多种复合填料，促进生物滤池微生物多样化并且有利于优势菌种处于最佳生长状态，能够高效去除恶臭物质及VOCs。通常情况下，硫化氢、氨、甲硫醇等恶臭物质去除率高达90%~99%。

配套喷淋水系统以及营养液、pH值平衡液添加系统，确保填料微生物活性，使生物滤池以最佳状态运行，高效去除污染物。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的俯视图

图3是本实用新型过滤室的结构示意图

图4是本实用新型设备室结构示意图。

具体实施方式

1生物滤池过滤室, 2设备室, 3生物滤池壳体, 4滤池底部渗滤液坡面, 5喷淋水罐, 6喷淋泵, 7渗滤液收集管, 8进气管道, 9底部承重支架, 10格栅, 11 布气滤网, 12复合填料层, 13滴灌管, 14顶部填料层, 15顶部喷淋管, 16顶部喷淋头, 17补充水管, 18营养液罐, 19 pH值平衡液罐, 20文丘里混合器, 21阀门, 22阀门, 23阀门, 24阀门, 25喷淋水干管, 26电磁阀, 27电磁阀, 28自控装置面板, 29喷淋水进水管, 30喷淋水出水管， 31柜门， 32设备室间顶盖

下面结合附图对本发明做进一步说明，

由图1-3可知，本发明是一长方体。长方体中间由隔板分为两部分，即过滤室1和设备室2。生物滤池外壳可由不锈钢、玻璃钢以及其他材料制作，能够承受一定的压力。

生物滤池过滤室1为从下到上由如下几部分组成：渗滤液集水坡面4，渗滤液收集管7，底部承重支架9，格栅10，布气滤网11，复合填料层12，滴灌管13，顶部填料层14以及顶部喷淋管15。

渗滤液集水坡4位于生物滤池过滤室1最底部，用于汇集滤料渗滤液到中部沟槽，并连接渗滤液收集管7，将渗滤液排出生物滤池。从侧面看，坡面呈V字形。坡面与水平线的角度大于2°，坡面可采用混凝土、不锈钢、玻璃钢、塑料等材料制作。

生物滤池过滤室1底部设有多个承重支架9，这些底部承重支架与底板连接并支撑上部的填料层。底部承重支架可采用混凝土、钢柱等强度较高的材料。底部承重支架上面放置格栅10。格栅上面放置布气滤网11。布气滤网11上面铺放复合填料层12和14顶部填料层14。格栅采用不锈钢或玻璃纤维材料，具有一定的承重能力。布气滤网采用塑料、玻璃纤维或不锈钢材料。通过布气滤网，待处理的气体得到均匀分布，并从下往上进入在填料层底部。

布气模块上面是复合填料层12。复合填料层采用粒径较大如树皮、树根、塑料填料、珍珠岩、沸石等多种填料。采用组合填料可兼顾各类填料的优势，弥补单一填料的缺陷，为微生物提供良好的生长环境，有利于废气处理的稳定运行。

滴灌管13位于复合填料层之上。滴灌管上面为顶部填料层14。顶部填料层上为顶部喷淋管15及顶部喷淋头16，用以保持顶部填料层湿度。顶部喷淋管用支架固定在墙体侧面。滴灌管和顶部喷淋头保持复合填料层及顶部填料层湿度在40%-80%范围内。顶部填料层采用粒径较小、吸附能力较强的活性炭、木屑、硅藻土等材料为填料。在复合填料层中，大部分恶臭物质及VOCs被吸收、吸附、降解。到了顶部填料层后，污染物浓度较低，此时采用吸附能力更强的填料，进一步去除余下的恶臭物质及VOCs，从而使得排放气体稳定排放达标。

由图4可知，设备室2是生物滤池过滤室以墙壁相隔，是实现生物滤池处理废气的辅助部分，用于引入废气、排出过多的渗滤液、储存喷淋水及营养液、以及设备控制。设备室内部包括：进气管道8，渗滤液收集管7，喷淋水罐5，喷淋泵6，喷淋水干管25，营养液罐18， pH值平衡液罐19，自控装置面板28，以及多个管道阀门。设备室2朝外设有柜门31，以方便维护人员查看、管理和维护。顶部设有设备室顶盖32。设备室间侧面上方为进气管道8接口。进气管由中部向下延伸至底部，然后通入生物滤池过滤室底部承重支架形成的布气空间内。待处理的废气从生物滤池的侧面的进气管道进入，然后由中间底部通入生物滤池过滤室底部，通过格栅和布气滤网，均匀进入复合填料层。

喷淋水罐5位于设备室一侧，储存用于灌溉填料层，以保持填料层所需湿度。喷淋水罐与补充水管17相连接，补充水管与外来水源厂区回用中水或去氯自来水相连。喷淋水可由补充水管随时补充。

喷淋水罐通过喷淋水干管25、喷淋泵6分别与生物滤池过滤室中部的滴灌管13和顶部喷淋管15相连，实现对填料浇灌。阀门26连接喷淋水干管25与滴灌管13，用于控制进入滴灌管13的水量。阀门27连接喷淋水干管25与顶部喷淋管15，用于控制顶部喷淋管15的水量。

设备室间的另一侧放置为营养液罐18和pH值平衡液罐19。两个液罐通过2阀门23、阀门24、文丘里混合器20分别与喷淋水干管25相连。

营养液罐用于定期补充填料微生物所需营养物质和微量元素，如氮、钾、磷、镁、铁、铜、锌、钴等。当生物滤池填料需要补充营养成分时，开启阀门24，关闭阀门22，开启喷淋泵6，开启阀门21，通过文丘里混合器20，营养液被抽出与喷淋水混合，通过喷淋系统均匀加入填料中。

pH值平衡液罐存储pH缓冲溶液，用于控制填料pH为中性。由于在微生物降解硫化物等污染物时会产生酸性物质，导致填料pH值降低，影响微生物正常生长，不利于恶臭及挥发性有机物（VOCs）去除。因此，需补充pH值平衡液保持填料微生物处于正常的生长状态，确保恶臭物质及挥发性有机物（VOCs）的去除效率。pH值平衡液罐19通过阀门23与文丘里混合器20相连接。当需要调节生物滤池pH值时，打开阀门23，关闭22阀门，开启喷淋泵6，开启阀门21，通过文丘里混合器20，pH值平衡液被抽出， pH值平衡液与喷淋水充分混合，然后对填料层进行浇灌，实现生物滤池填料的pH值调节。

生物滤池上下两层填料内均可安装湿度传感器。根据传感器信号，通过自动控制装置28，开启喷淋泵6、阀门26和/或阀门27，自动调节喷淋水量，从而达到最佳湿度范围。

Claims (1)

1. 一种净化恶臭气体及挥发性有机物（VOCs）的生物滤池装置，包括过滤室和设备室，其特征是，过滤室从下到上由底部渗滤液坡面、布气系统、生物滤池填料及浇灌装置组成；渗滤液坡面在过滤室底部，侧面看呈V字形，底部中间为渗滤管，以收集坡面汇集的渗滤液；布气系统位于过滤室底部，渗滤液坡面之上，由底部承重支架、格栅以及布气网构成；生物滤池填料位于布气系统之上，从下到上分为两层：复合填料层和顶部填料层；微生物附着在生物滤池填料上生长，通过吸附、吸收、转化作用去除恶臭物质及挥发性有机物（VOCs）；浇灌装置包括滴灌管和喷淋管，滴灌管位于复合填料层与顶部填料层之间，喷淋管位于顶部；设备室包括喷淋水罐、营养液罐、pH值平衡液罐、管路、泵、阀门以及自动控制装置；喷淋水罐通过连接泵、喷淋水管道以及阀门，并与过滤室内的滴灌管和喷淋管连接，通过自控装置，为过滤室内的生物滤池填料层补充水分，保持适当的湿度；营养液罐、pH值平衡液罐通过文丘里混合器、阀门与喷淋水管连接，通过喷淋水浇灌补充营养液及pH平衡液，以确保生物滤池有充足的营养成分，保持pH值中性，使微生物处于最佳生长状态；设备间侧面为废气进口，经进气管通往过滤室底部的布气系统。