CN2558443Y

CN2558443Y - 洗涤－生物滤床过滤联合除臭装置

Info

Publication number: CN2558443Y
Application number: CN02216175U
Authority: CN
Inventors: 冯建成
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2012-03-18

Abstract

本实用新型提供了一种洗涤－生物滤床过滤联合除臭装置，该除臭装置包括沿被处理气体流动方向依次设置的：至少一个洗涤区，所述洗涤区可沿竖直方向分成为一位于上部的喷淋区、一位于喷淋区下方的充填层和一位于底部的储水槽；以及至少一个生物滤床过滤区，所述生物滤床过滤区可沿竖直方向分成为一位于上部的多级生物过滤层的喷洒水系统、一位于所述喷洒水系统下方的生物填料层和一位于底部的储水槽。本实用新型采用洗涤(水或化学药剂吸收)和生物滤床过滤相结合的方式来进行除臭。只要控制适当的负荷和气液接触条件，净化率一般都能达到90％或以上，特别是使一些难治理的含硫、氮的恶臭气体和混合臭气均能被氧化和分解。

Description

洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置

发明领域

本实用新型涉及一种环保领域的除臭技术，特别是涉及一种采用洗涤和生物过滤联合的方法来实现除臭的装置。

技术背景

臭气是一类挥发性的气体，其分子在空气中扩散，严重污染了人类赖以生存的环境。当臭气被吸入人体的嗅觉器官时，会让人感到不快，继而对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、精神状态等带来不同程度的危害。

因此，如何控制和治理臭气，将是人类面临的重要课题。常见除臭的方法，按原理分可包括物理法、化学法和生物法，按具体工艺分可包括燃烧法、化学氧化法、吸收法、吸附法和生物分解法等。

然而，由于臭气的成份非常复杂多样，有很强的特殊性，仅仅采用某一种单一的治理方法，要达到比较理想的效果是比较困难的。因此，希望能采用两种或两种以上的联合除臭的方法。

发明内容

为此，本实用新型的目的在于，提供一种能处理多种特定臭气甚至混合臭气的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，该除臭装置包括沿被处理气体流动方向依次设置的：至少一个洗涤区，所述洗涤区可沿竖直方向分成为一位于上部的喷淋区、一位于喷淋区下方的充填层和一位于底部的储水槽；以及至少一个生物滤床过滤区，所述生物滤床过滤区可沿竖直方向分成为一位于上部的多级生物过滤层的喷洒水系统、一位于所述喷洒水系统下方的生物填料层和一位于底部的储水槽。

本实用新型采用洗涤(水或化学药剂吸收)和生物滤床过滤相结合的方式来进行除臭。只要控制适当的负荷和气液接触条件，净化率一般都能达到90％或以上，特别是使一些难治理的含硫、氮的恶臭气体和混合臭气均能被氧化和分解。

另外，该除臭装置还具有以下优点：自带循环水箱，结构紧凑；采用一体化设计，占地面积小；PLC全自动控制，操作维护方便，净化效率高。与目前使用得较多的物理法、化学法所用设备繁多且工艺复杂相比，投资少，运行费用低，因而必将成为治理臭气的有效方法，得到更为广泛的推广和应用。

通过以下结合附图对本实用新型较佳实施例的描述，可以更清楚地理解本实用新型的目的、特征和优点。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施例的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型第二实施例的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置的结构示意图；以及

图3是本实用新型洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置的工艺流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型第一实施例的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置100，在该装置中，处理气体沿直线的流动路径通过各级处理区，故可称之为“平流式”除臭装置。

如图1所示，洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置100可沿臭气的流动方向分成数个区域，自前而后分别是：一臭气导入区1、前后两级洗涤区2，3、多级生物滤床过滤区4，5，6，7和一净化气体排出区8。

顾名思义，臭气导入区1是位于装置100最上游的区域，用于引导臭气进入装置100。与之对应的是，净化气体排出区8是位于装置100最下游的区域，与外界相通。

洗涤区2和3位于臭气导入区1的下游，用于对臭气施加例如吸收、除尘或加湿之类的物理作用。洗涤区2或3具有类似的结构，因而仅以洗涤区2为例来加以说明。洗涤区2可沿竖直方向分成三层，自上而下分别是：一位于上部的喷淋区9、一位于喷淋区下方的充填层10以及一位于底部的储水槽11。

喷淋区9可喷洒各种化学药剂(例如硫酸溶液、乙醛溶液、氢氧化纳溶液、次氯酸纳溶液、或者是它们的混合物)或水。充填层10中设置有高效气、液接触的有机填料。储水槽11具有特殊的排污结构16，如图所示，该排污结构16大致呈半个漏斗形状，其杯口部罩覆并连通于充填层10，其漏嘴部则向下连接至排污口17。利用这种排污结构，可以使废物沉淀继而从排污口17排出，同时使有用的药剂和水从杯沿溢出落入储水槽11。收集在储水槽11内的水或化学药剂可通过泵15循环使用。

洗涤区2和3的储水槽及泵循环系统各自独立，并可单独使用不同的洗涤药剂，例如在第一实施例中，洗涤区2采用硫酸溶液，洗涤区3采用氢氧化纳溶液。当然，也可以根据需要(例如按照所除臭气的成分)采用包括水和化学药剂在内的其它各种洗涤液。

四级生物滤床过滤区4，5，6和7依次位于洗涤区2和3的下游，用于对臭气进行生物分解处理。四级生物滤床过滤区4，5，6和7也具有相似的结构，因而仅以其中的一个生物滤床过滤区4来加以说明。生物滤床过滤区4可沿竖直方向设置成三层，自上而下分别是：一位于上部的是多级生物过滤层的喷洒水系统12、一位于喷洒水系统下方的模块式生物填料层13和一位于底部的储水槽14。

喷洒水系统12由循环水泵18、各种管道及阀门等组成，这些构件可分别单独控制，以满足不同生物滤床过滤层工艺要求，即每天喷洒水的次数和每次喷洒水的持续时间。模块式生物填料层13包括多个模块式填料，这些模块式填料为通透性好的网格状长方体容器，体积大小宜在0.1m³至10m³之间，其中装满生物填料。位于下部的储水槽14类似于储水槽11，具有半漏斗形状的排污结构20，排污结构的杯口部覆盖并连通于填料层13，其漏嘴部则向下连接至排污口19。储水槽14中的水可以通过泵18循环使用，各级生物滤床过滤层4，5，6，7的储水槽可配备加热器和单独循环系统，以便针对不同微生物菌种来控制和调节温度、湿润度和酸碱度。

采用模块式填料具有以下优点：

a)增加填料实际使用寿命。可根据每级生物过滤层的不同处理负荷和不同的填料损耗来确定每级填料的调换周期，从而延长填料的实际使用寿命。

b)更换填料不需重新布菌。可按一定的比例，逐批更换到期的填料，使原填料中的微生物菌种得以延续使用，避免了以往每更换一次填料，需重新布菌的重复劳动。

c)方便疏通生物膜堵塞。当某一生物过滤层负荷过高而使生物膜生长或增长过多造成堵塞时，只需将堵塞处模块取出疏通即可解决问题。

另外，在级洗涤区2和3之间、在后级洗涤区3和第一级生物滤床过滤区4之间、以及在最后一级生物滤床过滤区7和净化气体排出区8之间分别设置有气液分离装置21、22和23。这些气液分离装置可以是具有多个内倾斜孔的隔板。

图2示出了根据本实用新型第二实施例的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置200，在该装置中，处理气体沿蛇形弯曲的流动路径(如图中的各箭头所示)通过各处理区，故又称之为“对流式”除臭装置。该除臭装置200的构成和原理基本类似于第一实施例，但由于采用了“对流式”的布置，因而其结构更加紧凑，占地面积更小。

如图2所示，洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置200可沿臭气的流动方向分成数个区域，自前而后分别是：一臭气导入区1’、前后两级洗涤区2’，3’、多级生物滤床过滤区4’，5’，6’，7’和一净化气体排出区8’，它们的结构和作用分别类似于图1中的洗涤区2，3、多级生物滤床过滤区4，5，6，7和一净化气体排出区8。

以洗涤区2’为例，洗涤区也可沿竖直方向分成三层，自上而下分别是：一位于上部的喷淋区9’、一位于喷淋区下方的充填层10’以及一位于底部的储水槽11’，它们的结构和作用分别类似于图1中的喷淋区9、充填层10和储水槽11。

以生物滤床过滤区4’为例，生物滤床过滤区可沿竖直方向设置成三层，自上而下分别是：一位于上部的是多级生物过滤层的喷洒水系统12’、一位于喷洒水系统下方的模块式生物填料层13’和一位于底部的储水槽14’，它们的结构和作用分别类似于图1中的喷洒水系统12、生物填料层13和储水槽14。

另外，该实施例中的洗涤区循环泵15’、洗涤区排污结构16’、洗涤区排污口17’、生物过滤区循环泵18’、生物过滤区排污口19’、生物过滤区排污结构20’的结构和作用也分别类似于图1中的对应部分。

另外，还沿着气体流动通道，在各区间之间设置有气液分离装置21’、22’和23’和24’。这些气液分离装置可以是具有多个内倾斜孔的隔板。

应该理解，虽然在以上所述的两个实施例中，都采用了二级洗涤和四级生物滤床过滤的形式，但这并不是必须的，洗涤区和生物滤床过滤区的数量可以根据实际需要来调节，可以分别少至一个，多至四个以上。另外，各循环水泵、阀门、管道和喷淋系统也可以根据需要以各种方式来布置。例如，图1中的生物滤床过滤区4和5共用一个循环水泵18，当然它们也可以分开采用两个循环水泵。

下面将结合图3来描述根据本实用新型该除臭装置的除臭工作原理和工艺过程。

臭气从臭气集气系统在离心通风机(可包括主风机和辅助风机)的作用下流入导入区，在前一级洗涤区中经前级硫酸溶液(或乙醛水溶液)洗涤，再在后一级洗涤区中经后级氢氧化钠溶液(或次氯酸钠混合液)洗涤并除雾(以上前后二级洗涤也可仅用水作为洗涤液)，从而在洗涤区完成对臭气的化学药剂或水的吸收、除尘及加湿的预处理。洗涤区由加药装置供给化学药剂或水，收集在储水槽中的水或化学药剂可通过循环水泵循环使用，而废液或废水则通过排污口排放。

未清除的恶臭气体再进入多级生物滤床过滤区，在通过过滤层时，臭气污染物从气相中转移到生物膜表面，这种转移包括以下三个过程：

a)恶臭气体在喷洒水的作用下与湿润状态的填充材料(生物填料)的水膜接触并溶解；

b)进入生物膜的恶臭成分在填充材料(生物填料)中微生物的吸收分解下被清除；

c)微生物把吸收的恶臭成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。

以上3个过程同时进行，从而达到除臭的目的。

微生物分解恶臭成分时的反应例如是：

硫化氢：

甲硫醇：

甲基化硫：

二甲二硫：

氨：

三甲胺：

生物滤床过滤区根据需要可配备营养添加装置以向微生物供给营养，收集在储水槽中的水可通过循环水泵循环使用，而废水或污液则通过排污口排放。净化后的气体从净化气体排出区排出。

为确保除臭效率和整套系统的高效运行，可采用如下所述的工艺参数。

1.通气速度

为使气体的停留时间为5秒至50秒之间，通气线速度应控制在0.05米/秒至0.5米/秒范围内。

2.散水方式及时间

前后二级洗涤区设计为连续循环散水，对进入的恶臭气体进行预处理，多级生物滤床过滤区设计为间隙式散水，散水量为塔体容量的二分之一至八分之一范围。若处于干燥状态，生物将失去活性，若湿度过高，载体表面水膜加厚，通气的压损增大，阻碍气体流动，因此加湿程度应从保持生物活性和空气溶解接触效率两方面考虑。

在菌种驯育期间宜采用连续散水让菌群尽快生长，早日挂膜。

选择合理的散水条件主要考虑以下三点：a)减少散水量以降低充填塔的压损；b)增加水量提高臭气的吸收率；c)保持合适水量以为微生物提供良好的生存条件。因此散水间隙即淋水周期应视处理对象而定，淋水周期一般为24次/天至2次/天。

3.温度控制

大部分脱臭微生物的生存温度为10～50℃，最佳在35℃左右。在10℃以下生物活性大幅下降。

4.酸碱度控制

含硫系列臭气分解生成物是硫。积累过多会造成体系的PH值下降，酸性条件有利于H₂S的氨化与吸收，PH值为2-3恰好是硫杆菌及絮状硫细菌生长范围。但硫甲醇和硫化肼的分解反应，作为生成物的硫积累将阻碍分解的进行。所以对于混合含硫臭气的处理应采用分级方式，前级酸性处理H₂S，后级PH保持中性。在采用分级处理时，前级作为H₂S的处理，可以用数秒的接触时间和较长散水间隔，而后段需长一些接触时间和较短散水间隔。

含NH₃的系列臭气，先与水反应生成氨水，然后，在有氧条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的硝化作用转为硝酸，在兼性厌氧条件下，硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。其化学反应式如下：

硝化： NH₃+O₂→HNO₂+H₂O

反硝化：

因此，整个系统PH值维持在6～8范围内，如PH值下降说明正常菌群破坏，需加碱调整PH至中性。

5.营养成分的添加

从臭气成分看，氮元素是过量的，碳则缺乏，需根据情况随时添加。而磷是没有的，需随时添加，而且磷酸盐对去除氨类物质有利。Fe⁺⁺⁺的添加则可促进含硫臭气的氧化分解。

如上所述，恶臭成分被氧化分解后，生成了H₂SO₄(弱硫酸)和HNO₃(弱硝酸)。喷洒水将这些酸冲洗干净，同时将脱落的生物膜和微生物死体及时排出，以保持适于微生物生长的良好环境。

虽然以上结合较佳实施例对本实用新型进行了描述，但应该理解，熟悉本领域的人员应该还可以在本文揭示内容的基础上作出各种等价的变型和改动。例如，还可以省略臭气导入区和净化气体排出区，直接引入臭气和排出净化气体。因此，本实用新型的保护范围应由所附权利要求书来限定。

Claims

1.一种洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述除臭装置包括沿被处理气体流动方向依次设置的：至少一个洗涤区，所述洗涤区可沿竖直方向分成为一位于上部的喷淋区、一位于喷淋区下方的充填层和一位于底部的储水槽；以及至少一个生物滤床过滤区，所述生物滤床过滤区可沿竖直方向分成为一位于上部的多级生物过滤层的喷洒水系统、一位于所述喷洒水系统下方的生物填料层和一位于底部的储水槽。

2.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述除臭装置还包括一臭气导入区。

3.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述除臭装置还包括一净化气体排出区。

4.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述洗涤区和生物滤床过滤区是布置成使被处理气体沿直线的流动路径通过。

5.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述洗涤区和生物滤床过滤区是布置成使被处理气体沿蛇形弯曲的流动路径通过。

6.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述洗涤区的充填层中设置有气、液接触的有机填料。

7.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述生物滤床过滤区的生物填料层包括多个模块式填料，这些模块式填料为网格状长方体容器，模块的体积大小在0.1m³至10m³

8.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述洗涤区和所述生物滤床过滤区的储水槽具有一排污结构，该排污结构大致呈半个漏斗形状，其杯口部罩覆并连通于所述充填层，其漏嘴部则向下连接至一排污口。

9.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，在所述各洗涤区和生物滤床过滤区之间设置有气液分离装置。

10.如权利要求1所述的洗涤—生物滤床过滤联合除臭装置，其特征在于，所述洗涤区的储水槽和所述生物滤床过滤区的储水槽通过循环泵连通至所述洗涤区的喷淋区和所述生物滤床过滤区的喷洒水系统。