專利名稱：洗滌－生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置的制作方法
技術領域：
發(fā)明領域本實用新型涉及一種環(huán)保領域的除臭技術，特別是涉及一種采用洗滌和生物過濾聯(lián)合的方法來實現(xiàn)除臭的裝置。
背景技術：
臭氣是一類揮發(fā)性的氣體，其分子在空氣中擴散，嚴重污染了人類賴以生存的環(huán)境。當臭氣被吸入人體的嗅覺器官時，會讓人感到不快，繼而對人的呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、精神狀態(tài)等帶來不同程度的危害。
因此，如何控制和治理臭氣，將是人類面臨的重要課題。常見除臭的方法，按原理分可包括物理法、化學法和生物法，按具體工藝分可包括燃燒法、化學氧化法、吸收法、吸附法和生物分解法等。
然而，由于臭氣的成份非常復雜多樣，有很強的特殊性，僅僅采用某一種單一的治理方法，要達到比較理想的效果是比較困難的。因此，希望能采用兩種或兩種以上的聯(lián)合除臭的方法。

發(fā)明內容
為此，本實用新型的目的在于，提供一種能處理多種特定臭氣甚至混合臭氣的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，該除臭裝置包括沿被處理氣體流動方向依次設置的至少一個洗滌區(qū)，所述洗滌區(qū)可沿豎直方向分成為一位于上部的噴淋區(qū)、一位于噴淋區(qū)下方的充填層和一位于底部的儲水槽；以及至少一個生物濾床過濾區(qū)，所述生物濾床過濾區(qū)可沿豎直方向分成為一位于上部的多級生物過濾層的噴灑水系統(tǒng)、一位于所述噴灑水系統(tǒng)下方的生物填料層和一位于底部的儲水槽。
本實用新型采用洗滌(水或化學藥劑吸收)和生物濾床過濾相結合的方式來進行除臭。只要控制適當的負荷和氣液接觸條件，凈化率一般都能達到90％或以上，特別是使一些難治理的含硫、氮的惡臭氣體和混合臭氣均能被氧化和分解。
另外，該除臭裝置還具有以下優(yōu)點自帶循環(huán)水箱，結構緊湊；采用一體化設計，占地面積小；PLC全自動控制，操作維護方便，凈化效率高。與目前使用得較多的物理法、化學法所用設備繁多且工藝復雜相比，投資少，運行費用低，因而必將成為治理臭氣的有效方法，得到更為廣泛的推廣和應用。
通過
以下結合附圖對本實用新型較佳實施例的描述，可以更清楚地理解本實用新型的目的、特征和優(yōu)點。


圖1是根據本實用新型第一實施例的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置的結構示意圖；圖2是根據本實用新型第二實施例的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置的結構示意圖；以及圖3是本實用新型洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置的工藝流程圖。
具體實施方式
圖1示出了根據本實用新型第一實施例的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置100，在該裝置中，處理氣體沿直線的流動路徑通過各級處理區(qū)，故可稱之為“平流式”除臭裝置。
如圖1所示，洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置100可沿臭氣的流動方向分成數個區(qū)域，自前而后分別是一臭氣導入區(qū)1、前后兩級洗滌區(qū)2，3、多級生物濾床過濾區(qū)4，5，6，7和一凈化氣體排出區(qū)8。
顧名思義，臭氣導入區(qū)1是位于裝置100最上游的區(qū)域，用于引導臭氣進入裝置100。與之對應的是，凈化氣體排出區(qū)8是位于裝置100最下游的區(qū)域，與外界相通。
洗滌區(qū)2和3位于臭氣導入區(qū)1的下游，用于對臭氣施加例如吸收、除塵或加濕之類的物理作用。洗滌區(qū)2或3具有類似的結構，因而僅以洗滌區(qū)2為例來加以說明。洗滌區(qū)2可沿豎直方向分成三層，自上而下分別是一位于上部的噴淋區(qū)9、一位于噴淋區(qū)下方的充填層10以及一位于底部的儲水槽11。
噴淋區(qū)9可噴灑各種化學藥劑(例如硫酸溶液、乙醛溶液、氫氧化納溶液、次氯酸納溶液、或者是它們的混合物)或水。充填層10中設置有高效氣、液接觸的有機填料。儲水槽11具有特殊的排污結構16，如圖所示，該排污結構16大致呈半個漏斗形狀，其杯口部罩覆并連通于充填層10，其漏嘴部則向下連接至排污口17。利用這種排污結構，可以使廢物沉淀繼而從排污口17排出，同時使有用的藥劑和水從杯沿溢出落入儲水槽11。收集在儲水槽11內的水或化學藥劑可通過泵15循環(huán)使用。
洗滌區(qū)2和3的儲水槽及泵循環(huán)系統(tǒng)各自獨立，并可單獨使用不同的洗滌藥劑，例如在第一實施例中，洗滌區(qū)2采用硫酸溶液，洗滌區(qū)3采用氫氧化納溶液。當然，也可以根據需要(例如按照所除臭氣的成分)采用包括水和化學藥劑在內的其它各種洗滌液。
四級生物濾床過濾區(qū)4，5，6和7依次位于洗滌區(qū)2和3的下游，用于對臭氣進行生物分解處理。四級生物濾床過濾區(qū)4，5，6和7也具有相似的結構，因而僅以其中的一個生物濾床過濾區(qū)4來加以說明。生物濾床過濾區(qū)4可沿豎直方向設置成三層，自上而下分別是一位于上部的是多級生物過濾層的噴灑水系統(tǒng)12、一位于噴灑水系統(tǒng)下方的模塊式生物填料層13和一位于底部的儲水槽14。
噴灑水系統(tǒng)12由循環(huán)水泵18、各種管道及閥門等組成，這些構件可分別單獨控制，以滿足不同生物濾床過濾層工藝要求，即每天噴灑水的次數和每次噴灑水的持續(xù)時間。模塊式生物填料層13包括多個模塊式填料，這些模塊式填料為通透性好的網格狀長方體容器，體積大小宜在0.1m3至10m3之間，其中裝滿生物填料。位于下部的儲水槽14類似于儲水槽11，具有半漏斗形狀的排污結構20，排污結構的杯口部覆蓋并連通于填料層13，其漏嘴部則向下連接至排污口19。儲水槽14中的水可以通過泵18循環(huán)使用，各級生物濾床過濾層4，5，6，7的儲水槽可配備加熱器和單獨循環(huán)系統(tǒng)，以便針對不同微生物菌種來控制和調節(jié)溫度、濕潤度和酸堿度。
采用模塊式填料具有以下優(yōu)點a)增加填料實際使用壽命。可根據每級生物過濾層的不同處理負荷和不同的填料損耗來確定每級填料的調換周期，從而延長填料的實際使用壽命。
b)更換填料不需重新布菌?？砂匆欢ǖ谋壤?，逐批更換到期的填料，使原填料中的微生物菌種得以延續(xù)使用，避免了以往每更換一次填料，需重新布菌的重復勞動。
c)方便疏通生物膜堵塞。當某一生物過濾層負荷過高而使生物膜生長或增長過多造成堵塞時，只需將堵塞處模塊取出疏通即可解決問題。
另外，在級洗滌區(qū)2和3之間、在后級洗滌區(qū)3和第一級生物濾床過濾區(qū)4之間、以及在最后一級生物濾床過濾區(qū)7和凈化氣體排出區(qū)8之間分別設置有氣液分離裝置21、22和23。這些氣液分離裝置可以是具有多個內傾斜孔的隔板。
圖2示出了根據本實用新型第二實施例的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置200，在該裝置中，處理氣體沿蛇形彎曲的流動路徑(如圖中的各箭頭所示)通過各處理區(qū)，故又稱之為“對流式”除臭裝置。該除臭裝置200的構成和原理基本類似于第一實施例，但由于采用了“對流式”的布置，因而其結構更加緊湊，占地面積更小。
如圖2所示，洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置200可沿臭氣的流動方向分成數個區(qū)域，自前而后分別是一臭氣導入區(qū)1’、前后兩級洗滌區(qū)2’，3’、多級生物濾床過濾區(qū)4’，5’，6’，7’和一凈化氣體排出區(qū)8’，它們的結構和作用分別類似于圖1中的洗滌區(qū)2，3、多級生物濾床過濾區(qū)4，5，6，7和一凈化氣體排出區(qū)8。
以洗滌區(qū)2’為例，洗滌區(qū)也可沿豎直方向分成三層，自上而下分別是一位于上部的噴淋區(qū)9’、一位于噴淋區(qū)下方的充填層10’以及一位于底部的儲水槽11’，它們的結構和作用分別類似于圖1中的噴淋區(qū)9、充填層10和儲水槽11。
以生物濾床過濾區(qū)4’為例，生物濾床過濾區(qū)可沿豎直方向設置成三層，自上而下分別是一位于上部的是多級生物過濾層的噴灑水系統(tǒng)12’、一位于噴灑水系統(tǒng)下方的模塊式生物填料層13’和一位于底部的儲水槽14’，它們的結構和作用分別類似于圖1中的噴灑水系統(tǒng)12、生物填料層13和儲水槽14。
另外，該實施例中的洗滌區(qū)循環(huán)泵15’、洗滌區(qū)排污結構16’、洗滌區(qū)排污口17’、生物過濾區(qū)循環(huán)泵18’、生物過濾區(qū)排污口19’、生物過濾區(qū)排污結構20’的結構和作用也分別類似于圖1中的對應部分。
另外，還沿著氣體流動通道，在各區(qū)間之間設置有氣液分離裝置21’、22’和23’和24’。這些氣液分離裝置可以是具有多個內傾斜孔的隔板。
應該理解，雖然在以上所述的兩個實施例中，都采用了二級洗滌和四級生物濾床過濾的形式，但這并不是必須的，洗滌區(qū)和生物濾床過濾區(qū)的數量可以根據實際需要來調節(jié)，可以分別少至一個，多至四個以上。另外，各循環(huán)水泵、閥門、管道和噴淋系統(tǒng)也可以根據需要以各種方式來布置。例如，圖1中的生物濾床過濾區(qū)4和5共用一個循環(huán)水泵18，當然它們也可以分開采用兩個循環(huán)水泵。
下面將結合圖3來描述根據本實用新型該除臭裝置的除臭工作原理和工藝過程。
臭氣從臭氣集氣系統(tǒng)在離心通風機(可包括主風機和輔助風機)的作用下流入導入區(qū)，在前一級洗滌區(qū)中經前級硫酸溶液(或乙醛水溶液)洗滌，再在后一級洗滌區(qū)中經后級氫氧化鈉溶液(或次氯酸鈉混合液)洗滌并除霧(以上前后二級洗滌也可僅用水作為洗滌液)，從而在洗滌區(qū)完成對臭氣的化學藥劑或水的吸收、除塵及加濕的預處理。洗滌區(qū)由加藥裝置供給化學藥劑或水，收集在儲水槽中的水或化學藥劑可通過循環(huán)水泵循環(huán)使用，而廢液或廢水則通過排污口排放。
未清除的惡臭氣體再進入多級生物濾床過濾區(qū)，在通過過濾層時，臭氣污染物從氣相中轉移到生物膜表面，這種轉移包括以下三個過程a)惡臭氣體在噴灑水的作用下與濕潤狀態(tài)的填充材料(生物填料)的水膜接觸并溶解；b)進入生物膜的惡臭成分在填充材料(生物填料)中微生物的吸收分解下被清除；c)微生物把吸收的惡臭成分作為能量來源，用于進一步的繁殖。
以上3個過程同時進行，從而達到除臭的目的。
微生物分解惡臭成分時的反應例如是硫化氫甲硫醇甲基化硫二甲二硫氨三甲胺生物濾床過濾區(qū)根據需要可配備營養(yǎng)添加裝置以向微生物供給營養(yǎng)，收集在儲水槽中的水可通過循環(huán)水泵循環(huán)使用，而廢水或污液則通過排污口排放。凈化后的氣體從凈化氣體排出區(qū)排出。
為確保除臭效率和整套系統(tǒng)的高效運行，可采用如下所述的工藝參數。
1.通氣速度為使氣體的停留時間為5秒至50秒之間，通氣線速度應控制在0.05米/秒至0.5米/秒范圍內。
2.散水方式及時間前后二級洗滌區(qū)設計為連續(xù)循環(huán)散水，對進入的惡臭氣體進行預處理，多級生物濾床過濾區(qū)設計為間隙式散水，散水量為塔體容量的二分之一至八分之一范圍。若處于干燥狀態(tài)，生物將失去活性，若濕度過高，載體表面水膜加厚，通氣的壓損增大，阻礙氣體流動，因此加濕程度應從保持生物活性和空氣溶解接觸效率兩方面考慮。
在菌種馴育期間宜采用連續(xù)散水讓菌群盡快生長，早日掛膜。
選擇合理的散水條件主要考慮以下三點a)減少散水量以降低充填塔的壓損；b)增加水量提高臭氣的吸收率；c)保持合適水量以為微生物提供良好的生存條件。因此散水間隙即淋水周期應視處理對象而定，淋水周期一般為24次/天至2次/天。
3.溫度控制大部分脫臭微生物的生存溫度為10～50℃，最佳在35℃左右。在10℃以下生物活性大幅下降。
4.酸堿度控制含硫系列臭氣分解生成物是硫。積累過多會造成體系的PH值下降，酸性條件有利于H2S的氨化與吸收，PH值為2-3恰好是硫桿菌及絮狀硫細菌生長范圍。但硫甲醇和硫化肼的分解反應，作為生成物的硫積累將阻礙分解的進行。所以對于混合含硫臭氣的處理應采用分級方式，前級酸性處理H2S，后級PH保持中性。在采用分級處理時，前級作為H2S的處理，可以用數秒的接觸時間和較長散水間隔，而后段需長一些接觸時間和較短散水間隔。
含NH3的系列臭氣，先與水反應生成氨水，然后，在有氧條件下，經亞硝酸細菌和硝酸細菌的硝化作用轉為硝酸，在兼性厭氧條件下，硝酸鹽還原細菌將硝酸鹽還原為氮氣。其化學反應式如下硝化 NH3+O2→HNO2+H2O
反硝化
因此，整個系統(tǒng)PH值維持在6～8范圍內，如PH值下降說明正常菌群破壞，需加堿調整PH至中性。
5.營養(yǎng)成分的添加從臭氣成分看，氮元素是過量的，碳則缺乏，需根據情況隨時添加。而磷是沒有的，需隨時添加，而且磷酸鹽對去除氨類物質有利。Fe+++的添加則可促進含硫臭氣的氧化分解。
如上所述，惡臭成分被氧化分解后，生成了H2SO4(弱硫酸)和HNO3(弱硝酸)。噴灑水將這些酸沖洗干凈，同時將脫落的生物膜和微生物死體及時排出，以保持適于微生物生長的良好環(huán)境。
雖然以上結合較佳實施例對本實用新型進行了描述，但應該理解，熟悉本領域的人員應該還可以在本文揭示內容的基礎上作出各種等價的變型和改動。例如，還可以省略臭氣導入區(qū)和凈化氣體排出區(qū)，直接引入臭氣和排出凈化氣體。因此，本實用新型的保護范圍應由所附權利要求書來限定。
權利要求1.一種洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述除臭裝置包括沿被處理氣體流動方向依次設置的至少一個洗滌區(qū)，所述洗滌區(qū)可沿豎直方向分成為一位于上部的噴淋區(qū)、一位于噴淋區(qū)下方的充填層和一位于底部的儲水槽；以及至少一個生物濾床過濾區(qū)，所述生物濾床過濾區(qū)可沿豎直方向分成為一位于上部的多級生物過濾層的噴灑水系統(tǒng)、一位于所述噴灑水系統(tǒng)下方的生物填料層和一位于底部的儲水槽。
2.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述除臭裝置還包括一臭氣導入區(qū)。
3.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述除臭裝置還包括一凈化氣體排出區(qū)。
4.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述洗滌區(qū)和生物濾床過濾區(qū)是布置成使被處理氣體沿直線的流動路徑通過。
5.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述洗滌區(qū)和生物濾床過濾區(qū)是布置成使被處理氣體沿蛇形彎曲的流動路徑通過。
6.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述洗滌區(qū)的充填層中設置有氣、液接觸的有機填料。
7.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述生物濾床過濾區(qū)的生物填料層包括多個模塊式填料，這些模塊式填料為網格狀長方體容器，模塊的體積大小在0.1m3至10m3
8.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述洗滌區(qū)和所述生物濾床過濾區(qū)的儲水槽具有一排污結構，該排污結構大致呈半個漏斗形狀，其杯口部罩覆并連通于所述充填層，其漏嘴部則向下連接至一排污口。
9.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，在所述各洗滌區(qū)和生物濾床過濾區(qū)之間設置有氣液分離裝置。
10.如權利要求1所述的洗滌—生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，其特征在于，所述洗滌區(qū)的儲水槽和所述生物濾床過濾區(qū)的儲水槽通過循環(huán)泵連通至所述洗滌區(qū)的噴淋區(qū)和所述生物濾床過濾區(qū)的噴灑水系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型提供了一種洗滌－生物濾床過濾聯(lián)合除臭裝置，該除臭裝置包括沿被處理氣體流動方向依次設置的至少一個洗滌區(qū)，所述洗滌區(qū)可沿豎直方向分成為一位于上部的噴淋區(qū)、一位于噴淋區(qū)下方的充填層和一位于底部的儲水槽；以及至少一個生物濾床過濾區(qū)，所述生物濾床過濾區(qū)可沿豎直方向分成為一位于上部的多級生物過濾層的噴灑水系統(tǒng)、一位于所述噴灑水系統(tǒng)下方的生物填料層和一位于底部的儲水槽。本實用新型采用洗滌(水或化學藥劑吸收)和生物濾床過濾相結合的方式來進行除臭。只要控制適當的負荷和氣液接觸條件，凈化率一般都能達到90％或以上，特別是使一些難治理的含硫、氮的惡臭氣體和混合臭氣均能被氧化和分解。
文檔編號B01D53/84GK2558443SQ0221617
公開日2003年7月2日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權日2002年3月18日
發(fā)明者馮建成 申請人:馮建成