一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法及裝置的製作方法

2023-07-21 06:38:36 3

專利名稱：一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於環境治理技術領域，更具體地說，涉及一種解決處理惡臭與揮發性有 機氣體的生物過濾裝置中填料層堵塞的技術。
背景技術：
惡臭與揮發性有機物汙染是造成人們生活環境和空氣品質惡化的主要原因之一。 隨著我國經濟的持續發展和工業化進程的加快，人類活動所產生的廢氣排放量不斷增加。 因此，加強對工業廢氣的治理已成為必然趨勢。生物過濾技術由於處理效果好、運行費用 低、無二次汙染等特點而成為重要的惡臭與揮發性有機物汙染控制技術。生物過濾技術主要利用附著在填料表面的微生物對惡臭與揮發性有機物的代謝 作用來達到去除汙染物的目的。被去除的汙染物相當部分被轉化為微生物細胞，宏觀上表 現為生物過濾裝置中填料層中的生物量和填料層壓降在不斷增加。在生物過濾裝置長期的 運行過程當中，由於微生物的不斷生長，使得生物過濾裝置中填料層生物量過大，從而導致 填料層發生堵塞現象，此時生物過濾裝置填料層的壓降迅速增加，填料層中出現溝流，進而 影響生物過濾裝置的正常運行，致使處理效果顯著下降。

發明內容
本發明的目的在於解決傳統生物過濾裝置中，因生物量過量積累而導致填料層堵 塞的問題，提供一種可控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法。本發明的技術目的通過下述方法予以實現一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法，按照下述步驟進行(1)對空氣進行加熱和增溼，然後通過進氣口進入到過濾裝置內，進口氣體溫度不 低於60°C，相對溼度不低於50%(2)通過設置在進氣口和出氣口周圍的兩對溫度和溼度傳感器，採集空氣在過濾 裝置內的溫度和溼度信號，傳遞給控制器，再由控制器控制加熱裝置對過濾裝置進行加熱， 以確保進口氣體溫度不低於60°C，相對溼度不低於50% ；出口氣體溫度不低於55°C(3)調整空氣在生物過濾裝置內部的空塔流速為0. 5-1. 5m/min，通入高溫氣體的 時間30-60min，利用空氣的相對高溫將微生物殺死，以使填料層中的生物量下降。在本發明的技術方案中，優選在停止通入熱空氣後，通過自上而下的淋洗，將廢棄 殘渣排除。本發明的另一目的在於提供一種可以用於控制生物過濾裝置填料層堵塞的裝置， 通過下述方案予以實現一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的裝置，包括過濾裝置本體11、進氣口 4、出氣 口 9、填料層8，所述填料層8對應的過濾裝置本體上設置有加熱裝置6，所述進氣口 4周圍 設置有溫度傳感器和溼度傳感器，所述出氣口 9周圍設置有溫度傳感器和溼度傳感器，所 述溫度傳感器和溼度傳感器與控制器7相連，並向其傳輸過濾裝置內空氣的溫度和溼度信號，所述控制器7通過比較上述信號，控制加熱裝置6對過濾裝置進行加熱，以確保進口氣 體溫度不低於60°C，相對溼度不低於50% ；出口氣體溫度不低於55°C。所述過濾裝置本體11外殼上設置有導熱材料塗層5。所述過濾裝置本體11的頂部通過法蘭3與噴淋液的進口 10相連。
所述過濾裝置本體11的底部通過法蘭3與凹形槽2和放空閥1相連。所述加熱裝置6可優選為纏繞在過濾裝置本體11上的電加熱線。本發明的技術方案，在平常使用時，與現有的生物過濾裝置一樣。當使用一段時間 之後，被去除的汙染物相當部分被轉化為微生物細胞，宏觀上表現為生物過濾裝置中填料 層中的生物量和填料層壓降在不斷增加，從而導致填料層發生堵塞現象。此時，可通過如下 方法來清除填料層的堵塞。通過加熱裝置和導熱材料塗層對過濾裝置進行加熱，然後向過 濾裝置中通入高溫氣體(溫度不低於60°C、相對溼度不低於50，尤其是裝置內自進氣口 4至出氣口 9的一段進行加熱，通過控制器7 (例如計算機)的反饋控制以保持進氣口處的 氣體溫度不低於60°C和出氣口氣體溫度不低於55°C。可視堵塞現象的嚴重，調節氣體在生 物過濾裝置內部的空塔流速為0. 5-1. 5m/min，通入高溫氣體的時間30-60min。當然也可以 在過濾裝置使用一段時間之後，即對填料層進行一次熱空氣清洗。再清洗之後，可以選用過 濾裝置中自上而下的淋洗功能，將廢棄殘渣通過放空閥1排除。本發明採用通入高溫氣體的生物過濾裝置，利用了高溫氣體對微生物細胞的破壞 作用，從而降低生物過濾裝置中的生物量，有效控制填料層的壓降和堵塞問題的發生，可以 應用於處理各類廢氣的生物過濾裝置(如用於化工、製藥、橡膠、汙水處理等相關行業的廢 氣生物處理裝置)，經推廣後可以延長生物過濾裝置的穩定運行時間，減少因填料層堵塞而 帶來的維修費用。


圖1是本發明的結構示意圖，其中1是放空閥、2是凹形槽、3是法蘭、4是進氣口、 5是導熱材料塗層、6是加熱裝置、7是控制器、8是填料層、9是出氣口、10是噴淋液進口、11 是過濾裝置。
具體實施例方式下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。 如圖1所示的生物過濾裝置，在填料層8的下端設置有進氣口 4，在填料層8的上 端設置有出氣口 9，所述填料層8對應的過濾裝置殼體上設置有加熱裝置6，所述加熱裝置 6為纏繞在過濾裝置殼體上的電加熱線。所述過濾裝置11外殼上設置有導熱材料塗層5。 所述過濾裝置的頂部通過法蘭3與噴淋液的進口 10相連。所述過濾裝置的底部通過法蘭 3與凹形槽2相連。 所述進氣口 4周圍設置有溫度傳感器和溼度傳感器，所述出氣口 9周圍設置有溫 度傳感器和溼度傳感器，所述溫度傳感器和溼度傳感器與控制器7相連，並向其傳輸過濾 裝置內空氣的溫度和溼度信號，所述控制器7通過比較上述信號，控制加熱裝置6對過濾裝 置進行加熱，尤其是裝置內自進氣口 4至出氣口 9的一段進行加熱。通過控制器7 (例如計 算機)的反饋控制以保持進氣口處的氣體溫度不低於60°C和出氣口氣體溫度不低於55°C。可視堵塞現象的嚴重，調節氣體在生物過濾裝置內部的空塔流速為0. 5-1. 5m/min，通入高 溫氣體的時間30-60min。 下述實施例中，選用的生物過濾裝置外圍材料為有機玻璃，導熱係數0. 18ff/m · K， 過濾裝置外壁纏繞電加熱帶，單根電加熱帶的寬度5cm，相鄰電加熱帶的邊緣距離10cm，電 加熱帶功率密度28kW/m2。實施例1以電加熱棒加熱空氣至60°C (相對溼度為65% )，以氣體流量0. lm3/h通入有效 容積3. IL的生物過濾裝置(已經連續70天處理300-500mg/nT3的甲苯氣體)，氣體在該生 物過濾裝置中的空塔流速為0. 6m/min，利用生物過濾裝置外壁纏繞的電加熱帶，保證出口 氣體溫度不低於55°C，通入高溫氣體30min後，生物過濾裝置填料層的壓降為5mm水柱。在 同一條件下，通入常溫(35°C )氣體的生物過濾裝置，其填料層壓降為20mm水柱。實施例2以電加熱棒加熱空氣至60°C (相對溼度為65% )，以氣體流量0. 2m3/h通入有效 容積3. IL的生物過濾裝置(已經連續70天處理300-500mg/m_3的甲苯氣體)，氣體在該 生物過濾裝置中的空塔流速為1. 2m/min，利用生物過濾裝置外壁纏繞的電加熱帶，保證出 口氣體溫度不低於58°C，通入高溫氣體30min後，生物過濾裝置填料層的壓降為5mm水柱。 在同一條件下，通入常溫(35°C )氣體的生物過濾裝置，其填料層壓降為20mm水柱。實施例3以電加熱棒加熱空氣至65°C (相對溼度為65% )，以氣體流量0. lm3/h通入有效 容積3. IL的生物過濾裝置(已經連續70天處理300-500mg/nT3的甲苯氣體)，氣體在該生 物過濾裝置中的空塔流速為0. 6m/min，利用生物過濾裝置外壁纏繞的電加熱帶，保證出口 氣體溫度不低於55°C，通入高溫氣體30min後，生物過濾裝置填料層的壓降為6mm水柱。在 同一條件下，通入常溫(35°C )氣體的生物過濾裝置，其填料層壓降為20mm水柱。實施例4以電加熱棒加熱空氣至60°C (相對溼度為65% )，以氣體流量0. lm3/h通入有效 容積3. IL的生物過濾裝置(已經連續120天處理300-500mg/m_3的甲苯氣體)，氣體在該 生物過濾裝置中的空塔流速為0. 6m/min，利用生物過濾裝置外壁纏繞的電加熱帶，保證出 口氣體溫度不低於55°C，通入高溫氣體50min後，生物過濾裝置填料層的壓降為8mm水柱。 在同一條件下，通入常溫(35°C )氣體的生物過濾裝置，其填料層壓降為30mm水柱。實施例5以電加熱棒加熱空氣至60°C (相對溼度為65% )，以氣體流量0. lm3/h通入有效 容積3. IL的生物過濾裝置(已經連續150天處理300-500mg/m_3的甲苯氣體)，氣體在該 生物過濾裝置中的空塔流速為0. 6m/min，利用生物過濾裝置外壁纏繞的電加熱帶，保證出 口氣體溫度不低於55°C，通入高溫氣體50min後，生物過濾裝置填料層的壓降為6mm水柱。 在同一條件下，通入常溫(35°C )氣體的生物過濾裝置，其填料層壓降為50mm水柱。以上對本發明做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本發明的核心的情況 下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均 落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法，其特徵在於，按照下述步驟進行(1)對空氣進行加熱和增溼，然後通過進氣口進入到過濾裝置內，進口氣體溫度不低於 60°C，相對溼度不低於50%(2)通過設置在進氣口和出氣口周圍的兩對溫度和溼度傳感器，採集空氣在過濾裝置 內的溫度和溼度信號，傳遞給控制器，再由控制器控制加熱裝置對過濾裝置進行加熱，以確 保進口氣體溫度不低於60°C，相對溼度不低於50% ；出口氣體溫度不低於55°C(3)調整空氣在生物過濾裝置內部的空塔流速為0.5-1. 5m/min，通入高溫氣體的時間 30-60min，利用空氣的相對高溫將微生物殺死，以使填料層中的生物量下降。
2.根據權利要求1所述的一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法，其特徵在於，殺 死微生物後，在停止通入熱空氣，通過自上而下的淋洗，將廢物排除。
3.—種控制生物過濾裝置填料層堵塞的裝置，包括過濾裝置本體(11)、進氣口 、出 氣口(9)、填料層(8)，其特徵在於，所述填料層(8)對應的過濾裝置本體上設置有加熱裝置 (6)，所述進氣口(4)周圍設置有溫度傳感器和溼度傳感器，所述出氣口(9)周圍設置有溫 度傳感器和溼度傳感器，所述溫度傳感器和溼度傳感器與控制器(7)相連，並向其傳輸過 濾裝置內空氣的溫度和溼度信號，所述控制器(7)通過比較上述信號，並控制加熱裝置(6) 對過濾裝置進行加熱，以確保進口氣體溫度不低於60°C，相對溼度不低於50% ；出口氣體溫 度不低於陽！。
4.根據權利要求3所述的一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的裝置，其特徵在於，所 述加熱裝置(6)為纏繞在過濾裝置本體(11)上的電加熱線。
5.根據權利要求3所述的一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的裝置，其特徵在於，所 述過濾裝置本體(11)外殼上設置有導熱材料塗層(5)。
6.根據權利要求3-5之一所述的一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的裝置，其特徵在 於，所述過濾裝置本體(11)的頂部通過法蘭⑶與噴淋液的進口(10)相連，所述過濾裝置 本體(11)的底部通過法蘭⑶與凹形槽⑵和放空閥⑴相連。
全文摘要
本發明公開了一種控制生物過濾裝置填料層堵塞的方法及裝置，通過加熱裝置和導熱材料塗層對過濾裝置進行加熱，然後向過濾裝置中通入高溫氣體(溫度不低於60℃、相對溼度不低於50％)，尤其是裝置內自進氣口至出氣口的一段進行加熱，通過控制器的反饋控制以保持進氣口處的氣體溫度和出氣口氣體溫度不低於55℃。採用通入高溫氣體的生物過濾裝置，利用了高溫氣體對微生物細胞的破壞作用，從而降低生物過濾裝置中的生物量，有效控制填料層的壓降和堵塞問題的發生，可以應用於處理各類廢氣的生物過濾裝置，減少因填料層堵塞而帶來的維修費用。
文檔編號B01D53/84GK102091529SQ201010609559
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者季民, 張馨月, 王燦 申請人:天津大學