专利名称：一种控制生物过滤装置填料层堵塞的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于环境治理技术领域，更具体地说，涉及一种解决处理恶臭与挥发性有 机气体的生物过滤装置中填料层堵塞的技术。
背景技术：
恶臭与挥发性有机物污染是造成人们生活环境和空气质量恶化的主要原因之一。 随着我国经济的持续发展和工业化进程的加快，人类活动所产生的废气排放量不断增加。 因此，加强对工业废气的治理已成为必然趋势。生物过滤技术由于处理效果好、运行费用 低、无二次污染等特点而成为重要的恶臭与挥发性有机物污染控制技术。生物过滤技术主要利用附着在填料表面的微生物对恶臭与挥发性有机物的代谢 作用来达到去除污染物的目的。被去除的污染物相当部分被转化为微生物细胞，宏观上表 现为生物过滤装置中填料层中的生物量和填料层压降在不断增加。在生物过滤装置长期的 运行过程当中，由于微生物的不断生长，使得生物过滤装置中填料层生物量过大，从而导致 填料层发生堵塞现象，此时生物过滤装置填料层的压降迅速增加，填料层中出现沟流，进而 影响生物过滤装置的正常运行，致使处理效果显著下降。
发明内容
本发明的目的在于解决传统生物过滤装置中，因生物量过量积累而导致填料层堵 塞的问题，提供一种可控制生物过滤装置填料层堵塞的方法。本发明的技术目的通过下述方法予以实现一种控制生物过滤装置填料层堵塞的方法，按照下述步骤进行(1)对空气进行加热和增湿，然后通过进气口进入到过滤装置内，进口气体温度不 低于60°C，相对湿度不低于50%(2)通过设置在进气口和出气口周围的两对温度和湿度传感器，采集空气在过滤 装置内的温度和湿度信号，传递给控制器，再由控制器控制加热装置对过滤装置进行加热， 以确保进口气体温度不低于60°C，相对湿度不低于50% ；出口气体温度不低于55°C(3)调整空气在生物过滤装置内部的空塔流速为0. 5-1. 5m/min，通入高温气体的 时间30-60min，利用空气的相对高温将微生物杀死，以使填料层中的生物量下降。在本发明的技术方案中，优选在停止通入热空气后，通过自上而下的淋洗，将废弃 残渣排除。本发明的另一目的在于提供一种可以用于控制生物过滤装置填料层堵塞的装置， 通过下述方案予以实现一种控制生物过滤装置填料层堵塞的装置，包括过滤装置本体11、进气口 4、出气 口 9、填料层8，所述填料层8对应的过滤装置本体上设置有加热装置6，所述进气口 4周围 设置有温度传感器和湿度传感器，所述出气口 9周围设置有温度传感器和湿度传感器，所 述温度传感器和湿度传感器与控制器7相连，并向其传输过滤装置内空气的温度和湿度信号，所述控制器7通过比较上述信号，控制加热装置6对过滤装置进行加热，以确保进口气 体温度不低于60°C，相对湿度不低于50% ；出口气体温度不低于55°C。所述过滤装置本体11外壳上设置有导热材料涂层5。所述过滤装置本体11的顶部通过法兰3与喷淋液的进口 10相连。
所述过滤装置本体11的底部通过法兰3与凹形槽2和放空阀1相连。所述加热装置6可优选为缠绕在过滤装置本体11上的电加热线。本发明的技术方案，在平常使用时，与现有的生物过滤装置一样。当使用一段时间 之后，被去除的污染物相当部分被转化为微生物细胞，宏观上表现为生物过滤装置中填料 层中的生物量和填料层压降在不断增加，从而导致填料层发生堵塞现象。此时，可通过如下 方法来清除填料层的堵塞。通过加热装置和导热材料涂层对过滤装置进行加热，然后向过 滤装置中通入高温气体(温度不低于60°C、相对湿度不低于50，尤其是装置内自进气口 4至出气口 9的一段进行加热，通过控制器7 (例如计算机)的反馈控制以保持进气口处的 气体温度不低于60°C和出气口气体温度不低于55°C。可视堵塞现象的严重，调节气体在生 物过滤装置内部的空塔流速为0. 5-1. 5m/min，通入高温气体的时间30-60min。当然也可以 在过滤装置使用一段时间之后，即对填料层进行一次热空气清洗。再清洗之后，可以选用过 滤装置中自上而下的淋洗功能，将废弃残渣通过放空阀1排除。本发明采用通入高温气体的生物过滤装置，利用了高温气体对微生物细胞的破坏 作用，从而降低生物过滤装置中的生物量，有效控制填料层的压降和堵塞问题的发生，可以 应用于处理各类废气的生物过滤装置(如用于化工、制药、橡胶、污水处理等相关行业的废 气生物处理装置)，经推广后可以延长生物过滤装置的稳定运行时间，减少因填料层堵塞而 带来的维修费用。
图1是本发明的结构示意图，其中1是放空阀、2是凹形槽、3是法兰、4是进气口、 5是导热材料涂层、6是加热装置、7是控制器、8是填料层、9是出气口、10是喷淋液进口、11 是过滤装置。
具体实施例方式下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。 如图1所示的生物过滤装置，在填料层8的下端设置有进气口 4，在填料层8的上 端设置有出气口 9，所述填料层8对应的过滤装置壳体上设置有加热装置6，所述加热装置 6为缠绕在过滤装置壳体上的电加热线。所述过滤装置11外壳上设置有导热材料涂层5。 所述过滤装置的顶部通过法兰3与喷淋液的进口 10相连。所述过滤装置的底部通过法兰 3与凹形槽2相连。 所述进气口 4周围设置有温度传感器和湿度传感器，所述出气口 9周围设置有温 度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器与控制器7相连，并向其传输过滤 装置内空气的温度和湿度信号，所述控制器7通过比较上述信号，控制加热装置6对过滤装 置进行加热，尤其是装置内自进气口 4至出气口 9的一段进行加热。通过控制器7 (例如计 算机)的反馈控制以保持进气口处的气体温度不低于60°C和出气口气体温度不低于55°C。可视堵塞现象的严重，调节气体在生物过滤装置内部的空塔流速为0. 5-1. 5m/min，通入高 温气体的时间30-60min。 下述实施例中，选用的生物过滤装置外围材料为有机玻璃，导热系数0. 18ff/m · K， 过滤装置外壁缠绕电加热带，单根电加热带的宽度5cm，相邻电加热带的边缘距离10cm，电 加热带功率密度28kW/m2。实施例1以电加热棒加热空气至60°C (相对湿度为65% )，以气体流量0. lm3/h通入有效 容积3. IL的生物过滤装置(已经连续70天处理300-500mg/nT3的甲苯气体)，气体在该生 物过滤装置中的空塔流速为0. 6m/min，利用生物过滤装置外壁缠绕的电加热带，保证出口 气体温度不低于55°C，通入高温气体30min后，生物过滤装置填料层的压降为5mm水柱。在 同一条件下，通入常温(35°C )气体的生物过滤装置，其填料层压降为20mm水柱。实施例2以电加热棒加热空气至60°C (相对湿度为65% )，以气体流量0. 2m3/h通入有效 容积3. IL的生物过滤装置(已经连续70天处理300-500mg/m_3的甲苯气体)，气体在该 生物过滤装置中的空塔流速为1. 2m/min，利用生物过滤装置外壁缠绕的电加热带，保证出 口气体温度不低于58°C，通入高温气体30min后，生物过滤装置填料层的压降为5mm水柱。 在同一条件下，通入常温(35°C )气体的生物过滤装置，其填料层压降为20mm水柱。实施例3以电加热棒加热空气至65°C (相对湿度为65% )，以气体流量0. lm3/h通入有效 容积3. IL的生物过滤装置(已经连续70天处理300-500mg/nT3的甲苯气体)，气体在该生 物过滤装置中的空塔流速为0. 6m/min，利用生物过滤装置外壁缠绕的电加热带，保证出口 气体温度不低于55°C，通入高温气体30min后，生物过滤装置填料层的压降为6mm水柱。在 同一条件下，通入常温(35°C )气体的生物过滤装置，其填料层压降为20mm水柱。实施例4以电加热棒加热空气至60°C (相对湿度为65% )，以气体流量0. lm3/h通入有效 容积3. IL的生物过滤装置(已经连续120天处理300-500mg/m_3的甲苯气体)，气体在该 生物过滤装置中的空塔流速为0. 6m/min，利用生物过滤装置外壁缠绕的电加热带，保证出 口气体温度不低于55°C，通入高温气体50min后，生物过滤装置填料层的压降为8mm水柱。 在同一条件下，通入常温(35°C )气体的生物过滤装置，其填料层压降为30mm水柱。实施例5以电加热棒加热空气至60°C (相对湿度为65% )，以气体流量0. lm3/h通入有效 容积3. IL的生物过滤装置(已经连续150天处理300-500mg/m_3的甲苯气体)，气体在该 生物过滤装置中的空塔流速为0. 6m/min，利用生物过滤装置外壁缠绕的电加热带，保证出 口气体温度不低于55°C，通入高温气体50min后，生物过滤装置填料层的压降为6mm水柱。 在同一条件下，通入常温(35°C )气体的生物过滤装置，其填料层压降为50mm水柱。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况 下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均 落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种控制生物过滤装置填料层堵塞的方法，其特征在于，按照下述步骤进行(1)对空气进行加热和增湿，然后通过进气口进入到过滤装置内，进口气体温度不低于 60°C，相对湿度不低于50%(2)通过设置在进气口和出气口周围的两对温度和湿度传感器，采集空气在过滤装置 内的温度和湿度信号，传递给控制器，再由控制器控制加热装置对过滤装置进行加热，以确 保进口气体温度不低于60°C，相对湿度不低于50% ；出口气体温度不低于55°C(3)调整空气在生物过滤装置内部的空塔流速为0.5-1. 5m/min，通入高温气体的时间 30-60min，利用空气的相对高温将微生物杀死，以使填料层中的生物量下降。
2.根据权利要求1所述的一种控制生物过滤装置填料层堵塞的方法，其特征在于，杀 死微生物后，在停止通入热空气，通过自上而下的淋洗，将废物排除。
3.—种控制生物过滤装置填料层堵塞的装置，包括过滤装置本体(11)、进气口 、出 气口(9)、填料层(8)，其特征在于，所述填料层(8)对应的过滤装置本体上设置有加热装置 (6)，所述进气口(4)周围设置有温度传感器和湿度传感器，所述出气口(9)周围设置有温 度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器与控制器(7)相连，并向其传输过 滤装置内空气的温度和湿度信号，所述控制器(7)通过比较上述信号，并控制加热装置(6) 对过滤装置进行加热，以确保进口气体温度不低于60°C，相对湿度不低于50% ；出口气体温 度不低于阳！。
4.根据权利要求3所述的一种控制生物过滤装置填料层堵塞的装置，其特征在于，所 述加热装置(6)为缠绕在过滤装置本体(11)上的电加热线。
5.根据权利要求3所述的一种控制生物过滤装置填料层堵塞的装置，其特征在于，所 述过滤装置本体(11)外壳上设置有导热材料涂层(5)。
6.根据权利要求3-5之一所述的一种控制生物过滤装置填料层堵塞的装置，其特征在 于，所述过滤装置本体(11)的顶部通过法兰⑶与喷淋液的进口(10)相连，所述过滤装置 本体(11)的底部通过法兰⑶与凹形槽⑵和放空阀⑴相连。
全文摘要
本发明公开了一种控制生物过滤装置填料层堵塞的方法及装置，通过加热装置和导热材料涂层对过滤装置进行加热，然后向过滤装置中通入高温气体(温度不低于60℃、相对湿度不低于50％)，尤其是装置内自进气口至出气口的一段进行加热，通过控制器的反馈控制以保持进气口处的气体温度和出气口气体温度不低于55℃。采用通入高温气体的生物过滤装置，利用了高温气体对微生物细胞的破坏作用，从而降低生物过滤装置中的生物量，有效控制填料层的压降和堵塞问题的发生，可以应用于处理各类废气的生物过滤装置，减少因填料层堵塞而带来的维修费用。
文档编号B01D53/84GK102091529SQ201010609559
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者季民, 张馨月, 王灿 申请人:天津大学