CN206082154U - 一种节省占地的塔式生物滤池废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种节省占地的塔式生物滤池废气处理装置。其主要特征是，塔式生物滤池是由多个相同的生物滤池单元层由下至上叠加构成，塔式生物滤池形状呈圆柱体、长方体或其他形状，每一单元层设置为相对独立的生物滤池处理单元，即各个独立的生物滤池处理单元的进气口和排气口相互并联，同时连接进气管和排气管。废气通过进气管道分别进入每一层的处理单元，经过处理后，统一由排气管排放，其优点是，占地面积小，运行灵活，能实现多种组合工艺，提高处理效率，适应污染物排放负荷的波动，非常适合工业废气VOCs和臭气治理。

Description

一种节省占地的塔式生物滤池废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种降解废气中挥发性有机物VOCs、硫化氢等臭气污染物的生物处理装置，特别是一种节省占地、运行灵活的塔式生物滤池废气处理装置。

背景技术

挥发性有机物VOCs（Volatile Organic Compounds）是指沸点在50—250℃的化合物，室温下饱和蒸气压超过133.32Pa，以蒸气形式存在于空气中的一类有机物。VOCs成分复杂，种类繁多，主要来自建筑装饰、有机化工、石油石化、包装印刷、表面涂装等行业。挥发性有机物VOCs是四大大气污染物之一，属于形成PM2.5和光化学烟雾的重要因素，能够损害人体神经系统、血液成分和心血管系统，对人体健康和社会环境影响极大。硫化氢来自天然气净化、石油炼制，以及制煤气、制革、制药、造纸、合成化学纤维等生产过程。硫化氢是无色气体，有刺激性恶臭，易挥发，是大气的主要污染物之一，不仅危害人体健康，还会严重腐蚀设备等。目前，治理VOCs和硫化氢等臭气技术包括活性炭吸附法、焚烧与催化燃烧法、冷凝技术、化学吸收技术、等离子体技术、光催化技术、膜分离技术和生物降解技术等。其中，废气生物净化技术，尤其是生物滤池净化技术，具有处理成本低、无二次污染的特点，在国内外得到迅速发展，尤其适用于处理高流量、低浓度VOCs和臭气排放。生物滤池技术虽然具有显著优势，但也存在占地面积大、处理效率不稳定等问题。工业企业往往使用土地有限，污染物排放波动，普通的生物滤池技术应用受到一定的限制。由于普通生物滤池容积固定，当废气风量变化时，废气在生物滤池内的停留时间也会发生变化，影响稳定去除效率。由于微生物生长较为缓慢，当废气风量和污染物浓度变化幅度较大时，反应器短时间内较难适应，往往导致排放达标困难。

发明内容

本实用新型目的是针对上述技术中存在的不足，提供节省占地、运行灵活、适应工业废气排放波动的塔式生物滤池废气处理装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括多个生物滤池处理单元、填料、支撑布气网、进气管、排气管、喷淋水管、风机、水泵及渗滤液排放管等。其特征是，塔式生物滤池是由多个相同的生物滤池处理单元由下至上叠加构成，其形状呈圆柱体、长方体或其他形状。每一单元层设置为相对独立的生物滤池处理单元。各个独立的生物滤池处理单元的进气口和排气口相互并联，同时连接一个进气管和一个排气管。废气通过进气管道分别进入每一层的处理单元，经过净化后，再通过排放管道集中排放。进气管连接共用的风机，并连接各个单元层的进气口。在进入每个单元层进气口之前，分别设进气口阀门。喷淋水管前端连接水泵，与各个单元层顶部的喷淋水喷头相连接。在喷淋水进入每个单元层之前，均设置喷淋水管阀门。各单元层顶部设置废气出口，并与排气管连接。各单元层底部设置渗滤液排放口，并与渗滤液排放管相连，统一排出塔式生物滤池。

本发明有益效果

本发明最突出优点是占地面积小，由于采用塔式结构，将占地面积大的传统生物滤池垂直化，大大节省了占地面积。例如，某工业污染源VOCs废气排放量为15000m³/h，按空床停留时间（EBRT）为60s，填料高度为2m，普通生物滤池占地面积需大约125m²。若采用本发明的塔式生物滤池处理，按5个单元层设计，总高度大于10m，而占地面积仅为普通生物滤池的1/5，即25m²。

其次，由于塔式生物滤池各单元层是相对独立的生物滤池处理模块，通过进气阀门的简单开启和关闭，便可调节生物滤池处理单元的运行数量，以灵活适应工业废气排放的变化波动性，并且为自动控制提供方便。本发明列举了三种不同的组合方式作为实例：（1）同一塔式生物滤池内上下两单元层之间的串联；（2）两套塔式生物滤池之间的串联；（3）两套塔式生物滤池相同单元层之间的一一串联。此外，还可根据实际情况进行其他组合。总之，由于将普通生物滤池分割为独立的单元层，本发明的塔式生物滤池为灵活适应污染物排放负荷（风量和污染物浓度）的波动提供了途径，非常适合工业废气VOCs和臭气治理。

第三，两级塔式生物滤池串联组合，可方便地增加废气处理的空床停留时间（EBCT），从而实现污染物VOCs和臭气的高效去除。配合不同特征的填料组合，进一步提高处理效率，减少堵塞等运行问题。在第一级处理采用粒径较大、空隙率较大、不易堵塞的填料，在第二级处理中采用粒径较小、空隙率较小、吸附能力较强的填料。这样即可避免第一级生物滤池单元层容易堵塞的问题，又能提高处理效率。

总之，本发明的塔式生物滤池，将普通的水平铺设的生物滤池垂直化、模块化，极大减小了占地面积，增加了处理设施的适用性和灵活性；通过两级串联和不同的填料组合，增加了空床停留时间，减少运行故障，提高污染物去除率。本发明的塔式生物滤池，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、造纸业产生大量挥发性有机物（VOCs）或臭气的工业行业。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是本发明塔式生物滤池处理单元结构示意图

图3是本发明同一生物滤池塔上下两层串联处理废气示意图

图4本发明塔式生物滤池两级串联废气处理工艺示意图

图5是本发明两级塔式生物滤池单元层串联废气处理工艺示意图。

具体实施方式

100塔式生物滤池单元层，101进气管，102风机，103支撑布气网，104底部渗滤液排放管，105生物滤池填料，106喷头，107水泵，108水管，109进气口阀门，110喷淋水管阀门，111排气管，112 进气口，113排气口，114渗滤液出口，115第一级塔式生物率池，116第二级塔式生物滤池，117第一级生物滤池填料，118第二级生物滤池填料，119风机，120废气连接管

下面结合附图对本发明做进一步说明，

图1可知，塔式生物滤池为柱状罐体，其横截面可以为圆形、正方形、长方形或其他形状。罐体从下到上重叠设置若干结构相同的单元层100。每个单元层底部设一进气口112。废气进气管101前端设一风机102。进气管101末端分别与各单元层底部的进气口112相连。在各单元层底部进气口之前设阀门119，控制每个单元层的废气进入。单元层底部一侧设渗滤液排放口114，然后与渗滤液排放管104相连接，以排放各单元内累积的渗滤液。生物滤池底部留一定大小的废气空腔，其上方设置支撑布气网103。在支撑布气网103上均匀敷设生物滤池填料105。生物滤池填料105顶部设置浇灌系统，包括若干喷头106和水管108。水管108前端设一水泵107，用于将喷淋水抽到各生物滤池单元层。在水管108进入生物滤池单元层之前，设阀门110，以控制喷淋水进入。每个单元层顶部设一废气排气口113，排气口113接连废气排气管111，废气经过生物降解后，由排气管111达标排放。

图2可知，塔式生物滤池单元层为圆柱体、长方体或其他形状的罐体。塔式单元层底部设一进气口112，废气进气管101通过阀门109与进气口112相连。塔式生物滤池单元层底部设渗滤液排放口114，与渗滤液排放管104相连接。生物滤池底部留一定大小的废气空腔，其上设置支撑布气网103。在支撑布气网103上均匀敷设生物滤池填料105。生物滤池填料105顶部为若干喷头106。喷头106与水管108相连接，在水管连入单元层之前，设置阀门110。生物滤池单元层顶部设一废气排气口113，排气口113与废气排气管111相连接。废气经过生物降解后，由排气管111排放。

塔式生物滤池废气处理过程如下：待处理废气由进气管101通过风机102经过各单元层阀门109和进气口112进入生物滤池单元层底部，通过各单元层底部的支撑布气网103均匀进入单元层内的生物填料层105。生物填料105附着生长许多包括细菌、真菌等微生物。经过微生物的吸附、吸收和降解，VOCs及臭气等污染物得到降解和去除。经过净化的气体由各单元层的排气口113集中到废气排气管111排放。为保持一定的湿度，需要对填料进行浇灌。通过喷淋水泵107，将喷淋水分别输送到各单元层顶部的喷头。每个单元层的喷淋水由水管阀门110控制。阀门110可根据运行要求，人工或自动控制。每个单元层产生的渗滤液则通过底部渗滤液排口114集中到排放管104排出生物滤池。

本发明的塔式生物滤池相当于将普通的生物滤池分割为若干独立处理单元，然后将这些处理单元并联，并从下到上的垂直叠放，构建成一塔型构筑物。这样实现了生物滤池的单元模块化和垂直化，在极小占地面积情况下，能够处理大量废气。这样，不仅极大降低了普通滤池占地面积，而且改变了普通生物滤池的单一结构，将生物滤池单元化及模块化，使得生物滤池处理废气具有灵活性和可扩展性，从而适应工业废气排放风量和污染负荷的变化。

下面列举运用本发明的塔式生物滤池的几种工艺组合。

由图3可知，在保持塔式生物滤池整体结构保持不变的条件下，将下层的原排气口113通过废气连接管120与上一层的废气进气口112相连接，实现串联处理。此外，上下单元层可分别敷设不同的填料，下层敷设第一级生物滤池填料117，上层敷设第二级生物滤池填料118，以适应废气处理的需要。由于废气先进入下层生物滤池单元，浓度较高，微生物获得养分较多，微生物生长较快，生物膜积累速度快，造成堵塞，因此下层填充颗粒直径较大、空隙率较大、且不易堵塞的第一级生物滤池填料117。由于污染物经过下层生物滤池单元净化后，浓度较低，上层生物滤池单元填充粒径较小、空隙率较小、吸附能力较强的第二级塔式生物滤池填料118，这样有助于微生物接触生长，进一步降解污染物，稳定达标。

由图4可知，即塔式生物滤池两级串联处理。该工艺由两级塔式生物滤池组成：第一级塔式生物滤池115和第二级塔式生物滤池116。第一级塔式生物滤池115排气管后设置风机119，风机119再与第二级塔式生物滤池116的进气管相连。两级塔式生物滤池内敷设不同类型的填料：第一级塔式生物滤池敷设颗粒直径较大、空隙率较大、且不易堵塞的第一级生物滤池填料117；第二级塔式生物滤池敷设颗粒直径较小、空隙率较小、吸附能力较强的第二级塔式生物滤池填料118。

由图5可知，即两个塔式滤池的单元层之间互相串联。由两套塔式生物滤池组成：第一级塔式生物滤池115和第二级塔式生物滤池116。第一级塔式生物滤池各个单元层的排气口由管路直接与第二级塔式生物滤池的进气口相连。废气经过各个单元处理完后，由第二级塔式生物滤池的排气管排出。两级塔式生物滤池内填充不同类型的填料，第一级塔式生物滤池115内填充颗粒直径较大、空隙率较大、且不易堵塞第一级生物滤池填料117。第二级塔式生物滤池116内填充粒径较小、空隙率较小、吸附能力较强的第二级塔式生物滤池填料118。

由此可证，举一反三，除本实施例给出的实例，还能做多种组合。

Claims (2)

1.一种节省占地的塔式生物滤池废气处理装置，包括多个生物滤池处理单元、生物滤池填料、支撑布气网、进气管、排气管、喷淋水管、渗滤液排放管、风机、水泵，其特征是，塔式生物滤池是由多个相同的生物滤池处理单元由下至上叠加构成，其形状呈圆柱体、长方体形状，每一单元层设置为相对独立的生物滤池处理单元，即各个独立的生物滤池处理单元的进气管道和排气管道相互并联，同时连接一个总进气管和一个总排气管,废气通过进气管道分别进入每一层的处理单元，经过净化后，再通过排放管道集中排放；进气管连接共用的风机，并连接各个单元层的进气口，在进入每个单元层进气口之前，分别设进气口阀门，喷淋水管前端连接水泵，与各个单元层顶部的喷淋水喷头相连接，在喷淋水进入每个单元层之前，均设置喷淋水管阀门，各单元层顶部设置废气出口，并与排气管连接，各单元层底部设置渗滤液排放口，并与渗滤液排放管相连，统一排出塔式生物滤池。

2.根据权利要求1所述的一种节省占地的塔式生物滤池废气处理装置，其特征是，同一塔式生物滤池的单元层之间互相串联，两级塔式生物滤池之间的串联，两级塔式生物滤池单元层之间的一一串联；两级塔式生物滤池内填充不同类型的填料：第一级塔式生物滤池选用大粒径颗粒的滤池填料敷设，大粒径颗粒是空隙率大且不易堵塞的填料；第二级塔式生物滤池选用小粒径颗粒滤池填料敷设，小粒径颗粒是空隙率小、吸附能力较强的填料。