一種淨化惡臭氣體及揮發性有機物的生物濾池裝置的製造方法
2023-11-07 13:26:27 1
一種淨化惡臭氣體及揮發性有機物的生物濾池裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生物處理廢氣裝置，特別是一種用於去除惡臭氣體以及高流量低濃度揮發性有機物VOCs的生物濾池處理裝置。
【背景技術】
[0002]在城市汙水處理、汙泥處理、垃圾處置、發酵製藥、橡膠塑料、油漆塗料、印染皮革、牲畜養殖、食品加工、造紙等工業行業產生大量惡臭氣體及揮發性有機物VOCs等汙染物，對人體健康和生態環境危害嚴重。惡臭氣體會對人體呼吸系統、循環系統、消化系統、內分泌系統以及神經系統等造成不利影響。揮發性有機物VOCs不僅直接危害人體健康，而且是PM2.5的前體物，是造成大城市和區域空氣汙染的主要因素之一。目前，去除惡臭物質及VOCs的主要技術有活性炭吸附法、熱氧化法、氧離子基團除臭法、化學洗滌法、生物濾池法等。其中，生物濾池技術對處理高流量、低濃度惡臭氣體及VOCs具有顯著效果及優勢。其優勢包括:去除效率高、能耗低、運行費用低，不使用化學藥劑、無二次汙染、便於維護等。生物濾池技術相對其他除臭技術具有顯著優勢，但也存在一定缺陷。首先，生物過濾佔地面積較大，這對土地有限的場地應用該技術造成困難。其次，生物濾池利用微生物來降解汙染物，對填料溼度、溫度、營養物濃度、pH值等參數有較高的控制要求。目前生物濾池難以對這些運行參數有效進行精確控制。第三，大部分生物濾池採用管道布氣系統，布氣不均勻，運行一段時間後氣孔容易堵塞。第四，現有多數生物濾池採用單層填料，壓降較大，汙染物去除率有待提高。第五，許多生物濾池採用單一種類的填料，由於每種填料都有其優缺點，採用單一類型的填料不利於微生物多樣化的生長，不利於降解成分複雜的惡臭氣體。最後，現有生物濾池多採用填料層頂部噴淋，容易造成填料溼度不均勻，影響微生物活性及汙染物去除效率。
【發明內容】
[0003]本發明目的是針對上述技術中存在的不足，提供一種淨化惡臭物質及揮發性有機物VOCs的生物濾池裝置。
[0004]本發明的目的是這樣實現的，本發明為一長方體。長方體中間由隔板分為兩部分，即過濾室和設備室。其特徵是，
過濾室從下到上由底部滲濾液坡面、布氣系統、生物濾池填料及澆灌裝置組成。滲濾液坡面在過濾室底部，側面看呈V字形，底部中間為滲濾管，以收集坡面匯集的滲濾液。布氣系統位於過濾室底部，滲濾液坡面之上，由底部承重支架、格柵以及布氣網構成。生物濾池填料位於布氣系統之上，從下到上分為兩層:複合填料層和頂部填料層。微生物附著在生物濾池填料上生長，通過吸附、吸收、轉化作用去除惡臭物質及揮發性有機物(VOCs)。澆灌裝置包括滴灌管和噴淋管。滴灌管位於複合填料層與頂部填料層之間，噴淋管位於頂部。設備室包括噴淋水罐、營養液罐、PH值平衡液罐、管路、慄、閥門以及自動控制裝置。噴淋水罐通過連接慄、噴淋水管道以及閥門，並與過濾室內的滴灌管和噴淋管連接，通過自控裝置，為過濾室內的生物濾池填料層補充水分，保持適當的溼度。營養液罐、pH值平衡液罐通過文丘裡混合器、閥門與噴淋水管連接，可通過噴淋水澆灌補充營養液及pH平衡液，以確保生物濾池有充足的營養成分，保持PH值中性，使微生物處於最佳生長狀態。設備間側面為廢氣進口，經進氣管通往過濾室底部的布氣系統。
[0005]本發明的有益效果是，採用規則長方體模塊化、一體化設計，可以使得生物濾池裝置能夠像貨櫃一樣層層疊加堆放，從而節省佔地面積，避免普通生物濾池尺寸大、佔地大的缺陷，顯著節省土建施工成本。
[0006]此外，採用模塊化設計，可通過公路、鐵路等交通工具方便地進行運輸和移動，並根據需處理的惡臭氣體、VOCs汙染負荷大小，靈活地地增加或減少處理模塊，節約運行費用。能夠自動精確調節填料溼度、溫度、營養物濃度及PH值等參數，使填料微生物能以最佳生長狀態下運行，可高效去除惡臭物質及VOCs。
[0007]相對於其他生物濾池管式布氣工藝，採用以底部承重柱、格柵以及布氣網組成的布氣系統，從下到上有效均勻地布氣，不易堵塞。
[0008]採用雙層填料，下面為複合填料層，上面為頂部填料層。複合填料層的填料採用粒徑較大、空隙較大的樹皮、樹根、沸石、塑料填料、珍珠巖等材料;頂部填料層採用粒徑較小、吸附能力較強的活性炭、木肩、硅藻土等填料。當廢氣由下往上流動時，先通過複合填料層，由於複合填料層的填料空隙率較大，空氣壓降小，不容易堵塞，有利於微生物附著並持續生長，能夠吸附、吸收並降解較高濃度的惡臭物質及VOCs。廢氣通過複合填料層後，汙染物濃度顯著降低，此時再通過粒徑較小、吸附能力較強的頂部層，便能進一步降低汙染物濃度，使生物濾池達到更高的汙染物去除效率。採用多種填料組合，以高效降解汙染物。針對惡臭氣體成分複雜的特點，生物濾池採用如樹皮、樹根、塑料填料、珍珠巖、沸石、木肩、活性炭、硅藻土等多種填料組合。其優勢在於:(I)由於每種填料都有其優缺點，採用多種複合填料可兼顧各類填料的優勢，彌補單一填料的缺陷；(2)可為微生物提供良好的生長環境，使得微生物種群更加多樣化，有利於廢氣處理的穩定運行。
[0009]採用兩級澆灌系統，包括頂部噴淋管和複合層滴灌管，可均勻地澆灌兩層填料。同時通過噴淋系統補充營養物和調節PH值範圍，以保證微生物活性，高效去除汙染物。本發明可有效去除惡臭氣體以及低濃度揮發性有機物(VOCs)，可廣泛應用於汙水慄站、汙水處理、汙泥處理、垃圾處置、發酵製藥、橡膠塑料、油漆塗料、印染皮革、牲畜養殖、食品加工、造紙等產生大量惡臭氣體及揮發性有機物(VOCs)的工業行業。
[0010]本發明佔地面積小，成本低，可移動，可擴展，能耗低，運行成本低，可靠性強，維護方便，無二次汙染。本發明採用一體化和模塊化設計，節約佔地面積，節省投資成本，並可移動，處理靈活，並節約運行費用。
[0011]採用由下到上的逐級布氣系統，將廢氣均勻有效布氣，不易堵塞，有利於汙染物降解。
[0012]採用兩層填料層以及多種複合填料，促進生物濾池微生物多樣化並且有利於優勢菌種處於最佳生長狀態，能夠高效去除惡臭物質及VOCs。通常情況下，硫化氫、氨、甲硫醇等惡臭物質去除率高達90%?99%。
[0013]配套噴淋水系統以及營養液、pH值平衡液添加系統，確保填料微生物活性，使生物濾池以最佳狀態運行，高效去除汙染物。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖圖2是圖1的俯視圖
圖3是本發明過濾室的結構示意圖圖4是本發明設備室結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]I生物濾池過濾室，2設備室，3生物濾池殼體，4濾池底部滲濾液坡面，5噴淋水罐，6噴淋慄，7滲濾液收集管，8進氣管道，9底部承重支架，10格柵，11布氣濾網，12複合填料層，13滴灌管，14頂部填料層，15頂部噴淋管，16頂部噴淋頭，17補充水管，18營養液罐，19 pH值平衡液罐，20文丘裡混合器，21閥門，22閥門，23閥門，24閥門，25噴淋水幹管，26電磁閥，27電磁閥，28自控裝置面板，29噴淋水進水管，30噴淋水出水管，31櫃門，32設備室間頂蓋
下面結合附圖對本發明做進一步說明，
由圖1-3可知，本發明是一長方體。長方體中間由隔板分為兩部分，即過濾室I和設備室
2。生物濾池外殼可由不鏽鋼、玻璃鋼以及其他材料製作，能夠承受一定的壓力。
[0016]生物濾池過濾室I為從下到上由如下幾部分組成:滲濾液集水坡面4，滲濾液收集管7，底部承重支架9，格柵10，布氣濾網11，複合填料層12，滴灌管13，頂部填料層14以及頂部噴淋管15。
[0017]滲濾液集水坡4位於生物濾池過濾室I最底部，用於匯集濾料滲濾液到中部溝槽，並連接滲濾液收集管7，將滲濾液排出生物濾池。從側面看，坡面呈V字形。坡面與水平線的角度大於2°，坡面可採用混凝土、不鏽鋼、玻璃鋼、塑料等材料製作。
[0018]生物濾池過濾室I底部設有多個承重支架9，這些底部承重支架與底板連接並支撐上部的填料層。底部承重支架可採用混凝土、鋼柱等強度較高的材料。底部承重支架上面放置格柵10。格柵上面放置布氣濾網11。布氣濾網11上面鋪放複合填料層12和14頂部填料層14。格柵採用不鏽鋼或玻璃纖維材料，具有一定的承重能力。布氣濾網採用塑料、玻璃纖維或不鏽鋼材料。通過布氣濾網，待處理的氣體得到均勻分布，並從下往上進入在填料層底部。
[0019]布氣模塊上面是複合填料層12。複合填料層採用粒徑較大如樹皮、樹根、塑料填料、珍珠巖、沸石等多種填料。採用組合填料可兼顧各類填料的優勢，彌補單一填料的缺陷，為微生物提供良好的生長環境，有利於廢氣處理的穩定運行。
[0020]滴灌管13位於複合填料層之上。滴灌管上面為頂部填料層14。頂部填料層上為頂部噴淋管15及頂部噴淋頭16，用以保持頂部填料層溼度。頂部噴淋管用支架固定在牆體側面。滴灌管和頂部噴淋頭保持複合填料層及頂部填料層溼度在40%-80%範圍內。頂部填料層採用粒徑較小、吸附能力較強的活性炭、木肩、硅藻土等材料為填料。在複合填料層中，大部分惡臭物質及VOCs被吸收、吸附、降解。到了頂部填料層後，汙染物濃度較低，此時採用吸附能力更強的填料，進一步去除餘下的惡臭物質及VOCs，從而使得排放氣體穩定排放達標。
[0021]由圖4可知，設備室2是生物濾池過濾室以牆壁相隔，是實現生物濾池處理廢氣的輔助部分，用於引入廢氣、排出過多的滲濾液、儲存噴淋水及營養液、以及設備控制。設備室內部包括:進氣管道8，滲濾液收集管7，噴淋水罐5，噴淋慄6，噴淋水幹管25，營養液罐18，PH值平衡液罐19，自控裝置面板28，以及多個管道閥門。設備室2朝外設有櫃門31，以方便維護人員查看、管理和維護。頂部設有設備室頂蓋32。設備室間側面上方為進氣管道8接口。進氣管由中部向下延伸至底部，然後通入生物濾池過濾室底部承重支架形成的布氣空間內。待處理的廢氣從生物濾池的側面的進氣管道進入，然後由中間底部通入生物濾池過濾室底部，通過格柵和布氣濾網，均勻進入複合填料層。
[0022]噴淋水罐5位於設備室一側，儲存用於灌溉填料層，以保持填料層所需溼度。噴淋水罐與補充水管17相連接，補充水管與外來水源廠區回用中水或去氯自來水相連。噴淋水可由補充水管隨時補充。
[0023]噴淋水罐通過噴淋水幹管25、噴淋慄6分別與生物濾池過濾室中部的滴灌管13和頂部噴淋管15相連，實現對填料澆灌。閥門26連接噴淋水幹管25與滴灌管13，用於控制進入滴灌管13的水量。閥門27連接噴淋水幹管25與頂部噴淋管15，用於控制頂部噴淋管15的水量。
[0024]設備室間的另一側放置為營養液罐18和pH值平衡液罐19。兩個液罐通過2閥門23、閥門24、文丘裡混合器20分別與噴淋水幹管25相連。
[0025]營養液罐用於定期補充填料微生物所需營養物質和微量元素，如氮、鉀、磷、鎂、鐵、銅、鋅、鈷等。當生物濾池填料需要補充營養成分時，開啟閥門24，關閉閥門22，開啟噴淋慄6，開啟閥門21，通過文丘裡混合器20，營養液被抽出與噴淋水混合，通過噴淋系統均勻加入填料中。
[0026]pH值平衡液罐存儲pH緩衝溶液，用於控制填料pH為中性。由於在微生物降解硫化物等汙染物時會產生酸性物質，導致填料PH值降低，影響微生物正常生長，不利於惡臭及揮發性有機物(VOCs)去除。因此，需補充pH值平衡液保持填料微生物處於正常的生長狀態，確保惡臭物質及揮發性有機物(VOCs)的去除效率。pH值平衡液罐19通過閥門23與文丘裡混合器20相連接。當需要調節生物濾池pH值時，打開閥門23，關閉22閥門，開啟噴淋慄6，開啟閥門21，通過文丘裡混合器20，pH值平衡液被抽出，pH值平衡液與噴淋水充分混合，然後對填料層進行澆灌，實現生物濾池填料的PH值調節。
[0027]生物濾池上下兩層填料內均可安裝溼度傳感器。根據傳感器信號，通過自動控制裝置28，開啟噴淋慄6、閥門26和/或閥門27，自動調節噴淋水量，從而達到最佳溼度範圍。
【主權項】
1.一種淨化惡臭氣體及揮發性有機物(VOCs)的生物濾池裝置，包括過濾室和設備室，其特徵是，過濾室從下到上由底部滲濾液坡面、布氣系統、生物濾池填料及澆灌裝置組成；滲濾液坡面在過濾室底部，側面看呈V字形，底部中間為滲濾管，以收集坡面匯集的滲濾液；布氣系統位於過濾室底部，滲濾液坡面之上，由底部承重支架、格柵以及布氣網構成;生物濾池填料位於布氣系統之上，從下到上分為兩層:複合填料層和頂部填料層;微生物附著在生物濾池填料上生長，通過吸附、吸收、轉化作用去除惡臭物質及揮發性有機物(VOCs);澆灌裝置包括滴灌管和噴淋管，滴灌管位於複合填料層與頂部填料層之間，噴淋管位於頂部；設備室包括噴淋水罐、營養液罐、PH值平衡液罐、管路、慄、閥門以及自動控制裝置;噴淋水罐通過連接慄、噴淋水管道以及閥門，並與過濾室內的滴灌管和噴淋管連接，通過自控裝置，為過濾室內的生物濾池填料層補充水分，保持適當的溼度;營養液罐、PH值平衡液罐通過文丘裡混合器、閥門與噴淋水管連接，通過噴淋水澆灌補充營養液及PH平衡液，以確保生物濾池有充足的營養成分，保持PH值中性，使微生物處於最佳生長狀態;設備間側面為廢氣進口，經進氣管通往過濾室底部的布氣系統。
【專利摘要】本發明提供一種淨化惡臭氣體及揮發性有機物（VOCs）的生物濾池裝置，其主要特徵是，本發明是一長方體。長方體中間由隔板分為兩部分，即過濾室和設備室。過濾室從下到上由底部滲濾液坡面、布氣系統、生物濾池填料及澆灌裝置組成，滲濾液坡面在過濾室底部，側面看呈V字形，底部中間為滲濾管，以收集坡面匯集的滲濾液，設備室包括淋水儲水罐、營養液罐、pH值平衡液罐、管路、泵、閥門以及自動控制裝置，其優點是，本發明佔地面積小，成本低，可移動，可擴展，能耗低，運行成本低，可靠性強，維護方便，無二次汙染。本發明採用一體化和模塊化設計，節約佔地面積，節省投資成本，並可移動，處理靈活，並節約運行費用。
【IPC分類】B01D53/84
【公開號】CN105709589
【申請號】CN201610154267
【發明人】王海英
【申請人】王海英