CN207137688U - 一种集装箱式vocs和恶臭气体生物法废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，涉及废气处理设置的技术领域。本实用新型包括集装箱，集装箱内设有生物处理塔；生物处理塔的侧面上设有第二进气口，生物处理塔在第二进气口相对的另一个侧面上设有第二出气口，生物处理塔的内部沿着气体流动的方向依次设有预处理单元、生物滴滤单元和/或生物过滤单元，生物处理塔的底部设有集液槽，生物处理塔的顶部设有喷淋装置，喷淋装置与集液槽连接，气体流动方向与喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向相交。本实用新型将生物处理塔设置在集装箱的内部，可以整体搬运，生物处理塔采用气体和液体错流的方式进行传质，该装置布置紧凑，安装方便，启动快，处理效率高。

Description

一种集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理设置的技术领域，特别是指一种集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置。

背景技术

在工农业生产、污水处理、垃圾处理等过程中会产生大量挥发性有机物(VOCS)和恶臭气体，对环境、生态及人体健康均会造成严重危害，废气治理工作已经成为亟待解决的问题。石油化工、包装印刷等工厂生产活动皆是VOCS气体的来源，污水处理厂、泵站、公厕、垃圾站、垃圾处理场等均会产生恶臭气体，其含有硫化氢、氨、硫醇类等。随着人类生活水平的提高和公众环保意识的增强，废气处理正越来越受关注。

治理VOCS和恶臭气体的技术颇多，如吸附吸收、焚烧、冷凝、电子束照射法、等离子及生物法等。生物法较其它方式具有处理效果好、无二次污染、适用范围较广、运行成本低、管理方便等优点。生物法需要相应配套的处理设备，常见的生物法废气处理设备，特别是大型处理设备，多采用现场加工制作或者先将主体设备运到现场，然后，再在现场完成内部介质的填充和菌种的接种等工作；这种废气处理设备存在制作周期长、介质装填质量不规范、微生物接种量不足等问题，从而导致生物膜形成缓慢，进而造成该废气处理设备启动周期长，施工周期也很长。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，解决了现有技术中废气处理设备存在安装周期长、工程质量不稳定和启动周期长的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：包括集装箱，所述集装箱上分别设有第一进气口和第一出气口，所述集装箱的内部设有生物处理塔，所述第一进气口连接有进气管道，所述进气管道的另一端与所述生物处理塔连接，所述生物处理塔的另一侧连接有出气管道，所述出气管道与所述第一出气口连接；所述生物处理塔包括塔体，所述塔体的一侧设有第二进气口，所述塔体在第二进气口相对的另一个侧面上设有第二出气口，所述塔体的内部设有竖向设置的筛板，所述筛板的中间设有筛孔，所述筛板的两端为密封设置，所述塔体的内部沿着气体流动的方向依次设有预处理单元、生物滴滤单元和/或生物过滤单元，所述塔体的底部设有集液槽，所述塔体的顶部设有喷淋装置，所述喷淋装置与所述集液槽连接，所述气体流动方向与所述喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向相交。

作为一种优选的实施方案，所述塔体的底部还设有横向设置的填料支撑板，所述填料支撑板位于所述集液槽的上方，所述填料支撑板上设有位于预处理单元的第一填料、位于生物滴滤单元的第二填料和/或位于生物过滤单元的第三填料，所述第二填料和所述第三填料上均设有生物膜层。

作为一种优选的实施方案，所述气体流动方向与所述喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向呈垂直设置，所述第一填料为比表面积小于100m²/g的无机填料，所述第二填料为比表面积为250-400m²/g的无机填料，所述第三填料为生物填料。

作为一种优选的实施方案，所述第一填料为金属丝网、多面空心球、拉西环、马鞍环中的任意一种或几种，所述第二填料为金属丝网、多面空心球、火山岩、生物炭、陶粒、波纹板中的任意一种或几种，所述第三填料为陶料、火山岩、竹炭、树皮、木屑、堆肥、腐叶土、草炭中的任意一种或几种。

作为一种优选的实施方案，所述喷淋装置包括喷淋管路和喷淋头，所述喷淋管路的底部通过喷淋泵与所述集液槽连接。

作为一种优选的实施方案，所述集液槽包括第一集液槽、第二集液槽和第三集液槽，所述喷淋头包括第一喷淋头、第二喷淋头和第三喷淋头。

作为一种优选的实施方案，所述第一集液槽内设有第一加热器、第一温度传感器和第一pH值检测器，所述第二集液槽内设有第二加热器、第二温度传感器和第二pH值检测器，所述第三集液槽内设有第三加热器、第三温度传感器和第三pH值检测器。

作为一种优选的实施方案，所述第一集液槽和所述第三集液槽的底部分别设有供叉车的车壁穿入的插口。

作为一种优选的实施方案，所述塔体上还分别设有观察窗、填料口和卸料口，所述集液槽的底部分别设有排污口和料液添加口。

作为一种优选的实施方案，所述生物处理塔为2-3个，所述生物处理塔为串联连接，所述出气管道上设有风机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将生物处理塔设置在集装箱的内部，外部有集装箱保护，运输和搬运更加便捷；在生物处理塔内可以完成预处理、生物滴滤和/或生物过滤处理，还配套有喷淋装置和集液槽，实现了工厂化加工制作，现场快速安装，启动快速；根据废气的水溶性、可生化性、浓度和气体流量三个处理单元可以并联工作或者串联工作；本实用新型采用气体和液体错流传质的形式，气体进行横向水平运动，穿过生物处理塔，液体从上向下实现竖向喷淋，该装置布置紧凑，启动快，处理效率高，处理后气体符合环保要求，可直接排至大气。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本实用新型一个实施例的平面结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的侧视结构示意图；

图4为图1中生物处理塔的平面结构示意图；

图5为图4的侧视结构示意图；

图6为4中筛板的平面结构示意图；

图中：1-集装箱；2-风箱；3-喷淋泵；4-预处理单元；5-生物滴滤单元；6-生物过滤单元；7-进气管道；8-出气管道；9-风机；10-控制柜；11-填料支撑板；13-生物处理塔；131-第二进气口；132-喷淋管路；133-喷淋头；134-筛板；135-第二出气口；136-插口；137-第三集液槽；138-第二集液槽；139-第一集液槽；141-左填料口；142-右填料口；143-右卸料口；144-左卸料口；145-筛孔；146-封闭端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，本实用新型包括集装箱1，集装箱1上分别设有第一进气口和第一出气口，集装箱1的内部设有生物处理塔13，第一进气口连接有进气管道7，进气管道7的另一端与生物处理塔13连接，生物处理塔13的另一侧连接有出气管道8，出气管道8与第一出气口连接；生物处理塔13设置在集装箱1的内部，使其外部有集装箱1保护，运输和搬运更加便捷，待处理的废气由第一进气口进入进气管道7，经过生物处理塔13处理之后，进入出气管道8由第一出气口排出；生物处理塔13包括塔体，塔体的一侧设有第二进气口131，塔体在第二进气口131相对的另一个侧面上设有第二出气口135，塔体的内部设有竖向设置的筛板134，筛板134的中间设有筛孔145，筛板134的两端为密封设置形成封闭端146，塔体的内部沿着气体流动的方向依次设有预处理单元4、生物滴滤单元5和/或生物过滤单元6，塔体的底部设有集液槽，塔体的顶部设有喷淋装置，喷淋装置与集液槽连接，气体流动方向与喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向相交；气体沿着生物处理塔13的横向运动，液体自生物处理塔13的顶部向下流动，气体和液体形成一种错流。含有VOCS和恶臭气体的废气进入集装箱1后，在生物处理塔13内完成预处理、生物滴滤和/或生物过滤处理，在喷淋装置和集液槽的共同作用下，实现了工厂化加工制作，现场快速安装，启动快速；根据废气的水溶性、可生化性、浓度和气体流量，三个处理单元可以并联工作或者串联工作，处理效率高，处理后气体符合环保要求，可直接排至大气。

参阅附图4和附图5，本实用新型中，生物处理塔13的塔体是采用不锈钢制作而成的，可以呈圆柱型，也可以呈四棱柱型，塔体的底部设有横向设置的填料支撑板11，填料支撑板11采用玻璃钢栅格板和密目网构成，填料支撑板11位于集液槽的上方，填料支撑板11上设有位于预处理单元4的第一填料、位于生物滴滤单元5的第二填料和位于生物过滤单元6的第三填料，第一填料、第二填料和第三填料均位于喷淋装置的下方，第二填料和第三填料上均设有生物膜层，第二填料和第三填料均通过生物挂膜的方式形成一层生物膜层，使微生物附着在填料或者载体上生长，形成一层生物菌膜，有利于加快启动速度。本实施例中，筛板134包括第一筛板和第二筛板，第一筛板用于隔离预处理单元4和生物滴滤单元5，第二筛板用于隔离生物滴滤单元5和生物过滤单元6，第一筛板和第二筛板将塔体分成3个独立的区域；气体流动方向与喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向呈垂直设置，即气体自左向右流动，液体自上往下流动；第一填料为比表面积小于100m²/g的无机填料，第一填料为气体过流面积较大的介质；第二填料为比表面积为250-400m²/g的无机填料，第二填料是采用强化气液接触机会且生物承载量大的材料制作而成的；第三填料为生物填料，第三填料是采用对气体有很强的截留能力、承载微生物能力强、可为微生物存活提供部分营养源的材料或者以上材料组合制作而成。通常情况下，第一填料为金属丝网、多面空心球、拉西环、马鞍环中的任意一种或几种，第二填料为金属丝网、多面空心球、火山岩、生物炭、陶粒、波纹板中的任意一种或几种，第三填料为陶料、火山岩、竹炭、树皮、木屑、堆肥、腐叶土、草炭中的任意一种或几种。第二填料和第三填料上的生物膜层中的微生物在环境中或者污水处理场的微生物中筛选，这种微生物生存能力强，前期只需投入少量营养剂即可通过吸收废气自我繁衍；这些填料表比面积大，生物膜易生易落，耐腐蚀，耐生物降解，保湿型好，孔隙率大，压损小，布气布水良好。

参阅附图1和附图4，本实用新型中，喷淋装置包括喷淋管路132和喷淋头133，本实施例中，预处理单元4、生物滴滤单元5、生物过滤单元6的上方均设有一排喷淋头133，喷淋管路132的底部通过喷淋泵3与集液槽连接。预处理单元4、生物滴滤单元5以及生物过滤单元6、喷淋装置集成为一体。本实施例中，集液槽包括预处理单元4底部的第一集液槽139、位于生物滴滤单元5底部的第二集液槽138和位于生物过滤单元6底部的第三集液槽137，即每个处理单元(预处理单元4、生物滴滤单元5、生物过滤单元6)独立使用一个集液槽，同样，每个处理单元也独立使用一排喷淋头133，相邻处理单元的喷淋头133之间通过筛板134上部的封闭端146进行隔离，具体地说，喷淋头133包括位于预处理单元4上方的第一喷淋头、位于生物滴滤单元5上方的第二喷淋头和位于生物过滤单元6上方的第三喷淋头；筛板134下部的封闭端146将集液槽分成第一集液槽139、第二集液槽138和第三集液槽137。这种设置的预处理单元4、生物滴滤单元5以及生物过滤单元6相互独立，可以分别在不同的集液槽中添加不同的待喷淋的液体。另外，第一集液槽139内设有第一加热器、第一温度传感器和第一pH值检测器，第二集液槽138内设有第二加热器、第二温度传感器和第二pH值检测器，第三集液槽137内设有第三加热器、第三温度传感器和第三pH值检测器。第一集液槽139、第二集液槽138和第三集液槽137的温度、pH值也可以进行独立控制，从而根据待处理的废气的情况以及处理过程中废气的情况，调整不同集液槽的液体的温度，集液槽内的液体循环使用，适时检测集液槽内液体的pH值，当pH值超出预设范围后，及时置换一部分新的液体，以完成集液槽内液体的更换。

参阅附图4，第一集液槽139和第三集液槽137的底部分别设有供叉车的车壁穿入的插口136。插口136的设置，方便生物处理塔13的搬运，使其组装简单快捷。生物处理塔13的塔体上还可以分别设有观察窗、填料口和卸料口，参阅附图5，本实施例中，在生物处理塔13的前侧和后侧均设有填料口和卸料口，即分别为左填料口141、右填料口142、右卸料口143和左卸料口144；一般情况下，每个处理单元上设置两个填料口和两个卸料口，以方便填料的添加和卸料；集液槽的底部分别设有排污口和料液添加口，排污口可以及时排出污泥，料液添加口可以及时补充新鲜的液体。本实用新型中，由集液槽排出的液体，由于B/C>3，可排至工厂污水收集或者处理区；外排到市政系统时，可对废液进行酸碱进行中和处理。

参阅附图1和附图2，本实施例中，一个集装箱1内设置了四个生物处理塔13，这四个生物处理塔13均为并联排列，即进入集装箱1的废气分四路分别进行处理，每一路上设置一个生物处理塔13；当然，每一个废气处理管路(即每一路)上的生物处理塔13也可以为2-3个，此时，这2-3个生物处理塔13为串联连接，经过处理后的废气进入出气管道8，出气管道8上设有风机9，风机9将不同处理管路上处理后的气体收集到风箱2，并由风箱2进行集中排放。废气由集装箱1的中部进入集装箱1，并由生物处理塔13左端进入生物处理塔13，经过处理由生物处理塔13的右端排出，在风机9的作用下，集中汇总到风箱2，然后，进行排放。本实用新型，还可以安装控制柜10，使整个废气处理装置由一个PLC系统自动控制和监护，使其控制方便，做到适时监控，设备无需专人管理，日常基本不用维护，24小时连续运行，且适合间歇运行；四路处理管路上各有阀组，可视废气量或开或关，维修时也可单独关闭，进行维护，不影响其它处理管路的运行。

废气处理原理：参阅附图1和附图4中箭头所指示的方向，废气进入集装箱1后，在生物处理塔13的内部依次经过预处理单元4、生物滴滤单元5和/或生物过滤单元6，预处理单元4是废气第一通过区，喷淋泵3从生物处理塔13底部的第一集液槽139内将已经加热到合适温度的液体抽取，并通过喷淋管路132送至预处理单元4的上方，经过喷头133均匀洒水于第一填料上，喷淋的液体通过第一填料空隙逐渐通过整个预处理单元4，达到理想条件后，多余的水分和溶解于水中的废气回流到底部第一集液槽139；废气从预处理单元4的左侧进入，与喷淋液成垂直方向通过第一填料后，从预处理单元4的右侧进入生物滴滤单元5；预处理单元4的主要作用是去除粉尘颗粒，防止粉尘在后续生物滴滤单元5和/或生物过滤单元6形成积累，因为粉尘堵塞会降低生物处理塔13的气流流速并增加风阻；同时，预处理单元4还对废气的温度和湿度进行了调整，将废气中易溶于水的成份部分溶解，减轻后续生物滴滤单元5和/或生物过滤单元6的负荷。生物滴滤单元5紧靠在预处理单元4，废气经过洗涤预处理后，温度和湿度均在合理范围内，有助于微生物的生长，已经达到了微生物降解的要求，并在第二填料表面挂膜，微生物在短时间内将有害物质吞噬降解；随着气体的不断通过和生物反应热量的不断释放，水分有一定损失，此时，由第二喷淋头喷淋下来的液体及时补充生物膜水分，保证了生物反应良好运行；生物滴滤单元5的作用主要是再次将废气中可溶解于水的成份尽可能的从气相转移到液相，并由微生物生化降解；废气中其它不溶于水或难溶于水的成份，进入生物过滤单元6，在生物过滤单元6中具有一定湿度的第三填料表面，被其表面的多孔性能截留，与第三填料表面的微生物接触，被微生物生化降解，从而完成废气的处理工作。

在废气的处理过程中，生物处理塔13的底部设有喷淋管路132，可通过喷淋的液体进一步调整不同处理单元的湿度和温度；喷淋的液体采用循环系统，可反复利用；预处理单元4中喷淋的液体是为调节温度和湿度的，为了防止气流带走部分水分造成水面下降后气体由下部空间短路窜向生物处理塔13的未端，生物滴滤单元5中喷淋的液体是进行有效补充的，生物过滤单元6中喷淋的液体则是防止生物降解过程中产生的热量致使水分挥发加以补给的。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将生物处理塔13设置在集装箱1的内部，外部有集装箱1保护，运输和搬运更加便捷；在生物处理塔13内可以完成预处理、生物滴滤和/或生物过滤处理，还配套有喷淋装置和集液槽，实现了工厂化加工制作，现场快速安装，启动快速；根据废气的水溶性、可生化性、浓度和气体流量三个处理单元可以并联工作或者串联工作；本实用新型采用气体和液体错流传质的形式，气体进行横向水平运动，穿过生物处理塔13，液体从上向下实现竖向喷淋，该装置布置紧凑，启动快，处理效率高，处理后气体符合环保要求，可直接排至大气。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：包括集装箱，所述集装箱上分别设有第一进气口和第一出气口，所述集装箱的内部设有生物处理塔，所述第一进气口连接有进气管道，所述进气管道的另一端与所述生物处理塔连接，所述生物处理塔的另一侧连接有出气管道，所述出气管道与所述第一出气口连接；

所述生物处理塔包括塔体，所述塔体的一侧设有第二进气口，所述塔体在第二进气口相对的另一个侧面上设有第二出气口，所述塔体的内部设有竖向设置的筛板，所述筛板的中间设有筛孔，所述筛板的两端为密封设置，所述塔体的内部沿着气体流动的方向依次设有预处理单元、生物滴滤单元和/或生物过滤单元，所述塔体的底部设有集液槽，所述塔体的顶部设有喷淋装置，所述喷淋装置与所述集液槽连接，所述气体流动方向与所述喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向相交。

2.根据权利要求1所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述塔体的底部还设有横向设置的填料支撑板，所述填料支撑板位于所述集液槽的上方，所述填料支撑板上设有位于预处理单元的第一填料、位于生物滴滤单元的第二填料和/或位于生物过滤单元的第三填料，所述第二填料和所述第三填料上均设有生物膜层。

3.根据权利要求2所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述气体流动方向与所述喷淋装置中喷淋出的液体的流动方向呈垂直设置，所述第一填料为比表面积小于100m²/g的无机填料，所述第二填料为比表面积为250-400m²/g的无机填料，所述第三填料为生物填料。

4.根据权利要求3所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述第一填料为金属丝网、多面空心球、拉西环、马鞍环中的任意一种或几种，所述第二填料为金属丝网、多面空心球、火山岩、生物炭、陶粒、波纹板中的任意一种或几种，所述第三填料为陶料、火山岩、竹炭、树皮、木屑、堆肥、腐叶土、草炭中的任意一种或几种。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述喷淋装置包括喷淋管路和喷淋头，所述喷淋管路的底部通过喷淋泵与所述集液槽连接。

6.根据权利要求5所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述集液槽包括第一集液槽、第二集液槽和第三集液槽，所述喷淋头包括第一喷淋头、第二喷淋头和第三喷淋头。

7.根据权利要求6所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述第一集液槽内设有第一加热器、第一温度传感器和第一pH值检测器，所述第二集液槽内设有第二加热器、第二温度传感器和第二pH值检测器，所述第三集液槽内设有第三加热器、第三温度传感器和第三pH值检测器。

8.根据权利要求7所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述第一集液槽和所述第三集液槽的底部分别设有供叉车的车壁穿入的插口。

9.根据权利要求1所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述塔体上还分别设有观察窗、填料口和卸料口，所述集液槽的底部分别设有排污口和料液添加口。

10.根据权利要求1所述的集装箱式VOCS和恶臭气体生物法废气处理装置，其特征在于：

所述生物处理塔为2-3个，所述生物处理塔为串联连接，所述出气管道上设有风机。