一種凈化惡臭氣體及揮發(fā)性有機物的生物濾池裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物處理廢氣裝置，特別是一種用于去除惡臭氣體以及高流量低濃度揮發(fā)性有機物VOCs的生物濾池處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市污水處理、污泥處理、垃圾處置、發(fā)酵制藥、橡膠塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜養(yǎng)殖、食品加工、造紙等工業(yè)行業(yè)產(chǎn)生大量惡臭氣體及揮發(fā)性有機物VOCs等污染物，對人體健康和生態(tài)環(huán)境危害嚴重。惡臭氣體會對人體呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)等造成不利影響。揮發(fā)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(qū)域空氣污染的主要因素之一。目前，去除惡臭物質(zhì)及VOCs的主要技術(shù)有活性炭吸附法、熱氧化法、氧離子基團除臭法、化學(xué)洗滌法、生物濾池法等。其中，生物濾池技術(shù)對處理高流量、低濃度惡臭氣體及VOCs具有顯著效果及優(yōu)勢。其優(yōu)勢包括:去除效率高、能耗低、運行費用低，不使用化學(xué)藥劑、無二次污染、便于維護等。生物濾池技術(shù)相對其他除臭技術(shù)具有顯著優(yōu)勢，但也存在一定缺陷。首先，生物過濾占地面積較大，這對土地有限的場地應(yīng)用該技術(shù)造成困難。其次，生物濾池利用微生物來降解污染物，對填料濕度、溫度、營養(yǎng)物濃度、pH值等參數(shù)有較高的控制要求。目前生物濾池難以對這些運行參數(shù)有效進行精確控制。第三，大部分生物濾池采用管道布氣系統(tǒng)，布氣不均勻，運行一段時間后氣孔容易堵塞。第四，現(xiàn)有多數(shù)生物濾池采用單層填料，壓降較大，污染物去除率有待提高。第五，許多生物濾池采用單一種類的填料，由于每種填料都有其優(yōu)缺點，采用單一類型的填料不利于微生物多樣化的生長，不利于降解成分復(fù)雜的惡臭氣體。最后，現(xiàn)有生物濾池多采用填料層頂部噴淋，容易造成填料濕度不均勻，影響微生物活性及污染物去除效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是針對上述技術(shù)中存在的不足，提供一種凈化惡臭物質(zhì)及揮發(fā)性有機物VOCs的生物濾池裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)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(shè)備室。其特征是，
過濾室從下到上由底部滲濾液坡面、布氣系統(tǒng)、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(cè)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(tǒng)位于過濾室底部，滲濾液坡面之上，由底部承重支架、格柵以及布氣網(wǎng)構(gòu)成。生物濾池填料位于布氣系統(tǒng)之上，從下到上分為兩層:復(fù)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(zhuǎn)化作用去除惡臭物質(zhì)及揮發(fā)性有機物(VOCs)。澆灌裝置包括滴灌管和噴淋管。滴灌管位于復(fù)合填料層與頂部填料層之間，噴淋管位于頂部。設(shè)備室包括噴淋水罐、營養(yǎng)液罐、PH值平衡液罐、管路、栗、閥門以及自動控制裝置。噴淋水罐通過連接栗、噴淋水管道以及閥門，并與過濾室內(nèi)的滴灌管和噴淋管連接，通過自控裝置，為過濾室內(nèi)的生物濾池填料層補充水分，保持適當?shù)臐穸取I養(yǎng)液罐、pH值平衡液罐通過文丘里混合器、閥門與噴淋水管連接，可通過噴淋水澆灌補充營養(yǎng)液及pH平衡液，以確保生物濾池有充足的營養(yǎng)成分，保持PH值中性，使微生物處于最佳生長狀態(tài)。設(shè)備間側(cè)面為廢氣進口，經(jīng)進氣管通往過濾室底部的布氣系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，采用規(guī)則長方體模塊化、一體化設(shè)計，可以使得生物濾池裝置能夠像集裝箱一樣層層疊加堆放，從而節(jié)省占地面積，避免普通生物濾池尺寸大、占地大的缺陷，顯著節(jié)省土建施工成本。
[0006]此外，采用模塊化設(shè)計，可通過公路、鐵路等交通工具方便地進行運輸和移動，并根據(jù)需處理的惡臭氣體、VOCs污染負荷大小，靈活地地增加或減少處理模塊，節(jié)約運行費用。能夠自動精確調(diào)節(jié)填料濕度、溫度、營養(yǎng)物濃度及PH值等參數(shù)，使填料微生物能以最佳生長狀態(tài)下運行，可高效去除惡臭物質(zhì)及VOCs。
[0007]相對于其他生物濾池管式布氣工藝，采用以底部承重柱、格柵以及布氣網(wǎng)組成的布氣系統(tǒng)，從下到上有效均勻地布氣，不易堵塞。
[0008]采用雙層填料，下面為復(fù)合填料層，上面為頂部填料層。復(fù)合填料層的填料采用粒徑較大、空隙較大的樹皮、樹根、沸石、塑料填料、珍珠巖等材料;頂部填料層采用粒徑較小、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，先通過復(fù)合填料層，由于復(fù)合填料層的填料空隙率較大，空氣壓降小，不容易堵塞，有利于微生物附著并持續(xù)生長，能夠吸附、吸收并降解較高濃度的惡臭物質(zhì)及VOCs。廢氣通過復(fù)合填料層后，污染物濃度顯著降低，此時再通過粒徑較小、吸附能力較強的頂部層，便能進一步降低污染物濃度，使生物濾池達到更高的污染物去除效率。采用多種填料組合，以高效降解污染物。針對惡臭氣體成分復(fù)雜的特點，生物濾池采用如樹皮、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(yōu)勢在于:(I)由于每種填料都有其優(yōu)缺點，采用多種復(fù)合填料可兼顧各類填料的優(yōu)勢，彌補單一填料的缺陷；(2)可為微生物提供良好的生長環(huán)境，使得微生物種群更加多樣化，有利于廢氣處理的穩(wěn)定運行。
[0009]采用兩級澆灌系統(tǒng)，包括頂部噴淋管和復(fù)合層滴灌管，可均勻地澆灌兩層填料。同時通過噴淋系統(tǒng)補充營養(yǎng)物和調(diào)節(jié)PH值范圍，以保證微生物活性，高效去除污染物。本發(fā)明可有效去除惡臭氣體以及低濃度揮發(fā)性有機物(VOCs)，可廣泛應(yīng)用于污水栗站、污水處理、污泥處理、垃圾處置、發(fā)酵制藥、橡膠塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜養(yǎng)殖、食品加工、造紙等產(chǎn)生大量惡臭氣體及揮發(fā)性有機物(VOCs)的工業(yè)行業(yè)。
[0010]本發(fā)明占地面積小，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，無二次污染。本發(fā)明采用一體化和模塊化設(shè)計，節(jié)約占地面積，節(jié)省投資成本，并可移動，處理靈活，并節(jié)約運行費用。
[0011]采用由下到上的逐級布氣系統(tǒng)，將廢氣均勻有效布氣，不易堵塞，有利于污染物降解。
[0012]采用兩層填料層以及多種復(fù)合填料，促進生物濾池微生物多樣化并且有利于優(yōu)勢菌種處于最佳生長狀態(tài)，能夠高效去除惡臭物質(zhì)及VOCs。通常情況下，硫化氫、氨、甲硫醇等惡臭物質(zhì)去除率高達90%?99%。
[0013]配套噴淋水系統(tǒng)以及營養(yǎng)液、pH值平衡液添加系統(tǒng)，確保填料微生物活性，使生物濾池以最佳狀態(tài)運行，高效去除污染物。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的俯視圖
圖3是本發(fā)明過濾室的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本發(fā)明設(shè)備室結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]I生物濾池過濾室，2設(shè)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噴淋栗，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(wǎng)，12復(fù)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(yǎng)液罐，19 pH值平衡液罐，20文丘里混合器，21閥門，22閥門，23閥門，24閥門，25噴淋水干管，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柜門，32設(shè)備室間頂蓋
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明，
由圖1-3可知，本發(fā)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(shè)備室
2。生物濾池外殼可由不銹鋼、玻璃鋼以及其他材料制作，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(wǎng)11，復(fù)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位于生物濾池過濾室I最底部，用于匯集濾料滲濾液到中部溝槽，并連接滲濾液收集管7，將滲濾液排出生物濾池。從側(cè)面看，坡面呈V字形。坡面與水平線的角度大于2°，坡面可采用混凝土、不銹鋼、玻璃鋼、塑料等材料制作。
[0018]生物濾池過濾室I底部設(shè)有多個承重支架9，這些底部承重支架與底板連接并支撐上部的填料層。底部承重支架可采用混凝土、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(wǎng)11。布氣濾網(wǎng)11上面鋪放復(fù)合填料層12和14頂部填料層14。格柵采用不銹鋼或玻璃纖維材料，具有一定的承重能力。布氣濾網(wǎng)采用塑料、玻璃纖維或不銹鋼材料。通過布氣濾網(wǎng)，待處理的氣體得到均勻分布，并從下往上進入在填料層底部。
[0019]布氣模塊上面是復(fù)合填料層12。復(fù)合填料層采用粒徑較大如樹皮、樹根、塑料填料、珍珠巖、沸石等多種填料。采用組合填料可兼顧各類填料的優(yōu)勢，彌補單一填料的缺陷，為微生物提供良好的生長環(huán)境，有利于廢氣處理的穩(wěn)定運行。
[0020]滴灌管13位于復(fù)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濕度。頂部噴淋管用支架固定在墻體側(cè)面。滴灌管和頂部噴淋頭保持復(fù)合填料層及頂部填料層濕度在40%-80%范圍內(nèi)。頂部填料層采用粒徑較小、吸附能力較強的活性炭、木肩、硅藻土等材料為填料。在復(fù)合填料層中，大部分惡臭物質(zhì)及VOCs被吸收、吸附、降解。到了頂部填料層后，污染物濃度較低，此時采用吸附能力更強的填料，進一步去除余下的惡臭物質(zhì)及VOCs，從而使得排放氣體穩(wěn)定排放達標。
[0021]由圖4可知，設(shè)備室2是生物濾池過濾室以墻壁相隔，是實現(xiàn)生物濾池處理廢氣的輔助部分，用于引入廢氣、排出過多的滲濾液、儲存噴淋水及營養(yǎng)液、以及設(shè)備控制。設(shè)備室內(nèi)部包括:進氣管道8，滲濾液收集管7，噴淋水罐5，噴淋栗6，噴淋水干管25，營養(yǎng)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(shè)備室2朝外設(shè)有柜門31，以方便維護人員查看、管理和維護。頂部設(shè)有設(shè)備室頂蓋32。設(shè)備室間側(cè)面上方為進氣管道8接口。進氣管由中部向下延伸至底部，然后通入生物濾池過濾室底部承重支架形成的布氣空間內(nèi)。待處理的廢氣從生物濾池的側(cè)面的進氣管道進入，然后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(wǎng)，均勻進入復(fù)合填料層。
[0022]噴淋水罐5位于設(shè)備室一側(cè)，儲存用于灌溉填料層，以保持填料層所需濕度。噴淋水罐與補充水管17相連接，補充水管與外來水源廠區(qū)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干管25、噴淋栗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(xiàn)對填料澆灌。閥門26連接噴淋水干管25與滴灌管13，用于控制進入滴灌管13的水量。閥門27連接噴淋水干管25與頂部噴淋管15，用于控制頂部噴淋管15的水量。
[0024]設(shè)備室間的另一側(cè)放置為營養(yǎng)液罐18和pH值平衡液罐19。兩個液罐通過2閥門23、閥門24、文丘里混合器20分別與噴淋水干管25相連。
[0025]營養(yǎng)液罐用于定期補充填料微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)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(yǎng)成分時，開啟閥門24，關(guān)閉閥門22，開啟噴淋栗6，開啟閥門21，通過文丘里混合器20，營養(yǎng)液被抽出與噴淋水混合，通過噴淋系統(tǒng)均勻加入填料中。
[0026]pH值平衡液罐存儲pH緩沖溶液，用于控制填料pH為中性。由于在微生物降解硫化物等污染物時會產(chǎn)生酸性物質(zhì)，導(dǎo)致填料PH值降低，影響微生物正常生長，不利于惡臭及揮發(fā)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于正常的生長狀態(tài)，確保惡臭物質(zhì)及揮發(fā)性有機物(VOCs)的去除效率。pH值平衡液罐19通過閥門23與文丘里混合器20相連接。當需要調(diào)節(jié)生物濾池pH值時，打開閥門23，關(guān)閉22閥門，開啟噴淋栗6，開啟閥門21，通過文丘里混合器20，pH值平衡液被抽出，pH值平衡液與噴淋水充分混合，然后對填料層進行澆灌，實現(xiàn)生物濾池填料的PH值調(diào)節(jié)。
[0027]生物濾池上下兩層填料內(nèi)均可安裝濕度傳感器。根據(jù)傳感器信號，通過自動控制裝置28，開啟噴淋栗6、閥門26和/或閥門27，自動調(diào)節(jié)噴淋水量，從而達到最佳濕度范圍。
【主權(quán)項】
1.一種凈化惡臭氣體及揮發(fā)性有機物(VOCs)的生物濾池裝置，包括過濾室和設(shè)備室，其特征是，過濾室從下到上由底部滲濾液坡面、布氣系統(tǒng)、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(cè)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(tǒng)位于過濾室底部，滲濾液坡面之上，由底部承重支架、格柵以及布氣網(wǎng)構(gòu)成;生物濾池填料位于布氣系統(tǒng)之上，從下到上分為兩層:復(fù)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(zhuǎn)化作用去除惡臭物質(zhì)及揮發(fā)性有機物(VOCs);澆灌裝置包括滴灌管和噴淋管，滴灌管位于復(fù)合填料層與頂部填料層之間，噴淋管位于頂部；設(shè)備室包括噴淋水罐、營養(yǎng)液罐、PH值平衡液罐、管路、栗、閥門以及自動控制裝置;噴淋水罐通過連接栗、噴淋水管道以及閥門，并與過濾室內(nèi)的滴灌管和噴淋管連接，通過自控裝置，為過濾室內(nèi)的生物濾池填料層補充水分，保持適當?shù)臐穸?營養(yǎng)液罐、PH值平衡液罐通過文丘里混合器、閥門與噴淋水管連接，通過噴淋水澆灌補充營養(yǎng)液及PH平衡液，以確保生物濾池有充足的營養(yǎng)成分，保持PH值中性，使微生物處于最佳生長狀態(tài);設(shè)備間側(cè)面為廢氣進口，經(jīng)進氣管通往過濾室底部的布氣系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種凈化惡臭氣體及揮發(fā)性有機物（VOCs）的生物濾池裝置，其主要特征是，本發(fā)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(shè)備室。過濾室從下到上由底部滲濾液坡面、布氣系統(tǒng)、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(cè)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(shè)備室包括淋水儲水罐、營養(yǎng)液罐、pH值平衡液罐、管路、泵、閥門以及自動控制裝置，其優(yōu)點是，本發(fā)明占地面積小，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，無二次污染。本發(fā)明采用一體化和模塊化設(shè)計，節(jié)約占地面積，節(jié)省投資成本，并可移動，處理靈活，并節(jié)約運行費用。
【IPC分類】B01D53/84
【公開號】CN105709589
【申請?zhí)枴緾N201610154267
【發(fā)明人】王海英
【申請人】王海英