甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备及其方法
【专利摘要】本发明涉及甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备及其方法。本发明的设备是由内部安装有多个气体膜组件的气体膜分离区、用于容置硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌附着的填料的下向流式好氧区、用于容置含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液的升流式厌氧区、渗透气导流区和渗余气导流区构成。气体膜分离区通过渗透气导流区与下向流式好氧区连通，并通过渗余气导流区与升流式厌氧区连通。气体膜组件的分离作用，使恶臭物质和氧气进入下向流式好氧区，甲烷进入升流式厌氧区，下向流式好氧区中的恶臭物质的氧化产物输入升流式厌氧区为甲烷的氧化提供氧化剂，实现甲烷与恶臭物质在两个生化反应区协同有效地处理。本发明的设备结构紧凑、能耗低、操作简单。
【专利说明】甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备及其方法
【技术领域】
[0001]本发明属于利用生物反应器处理废气的设备，特别涉及一种甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备及其方法。
【背景技术】
[0002]在污水厌氧处理、污泥浓缩与消化、以及垃圾处置过程中，有大量的挥发性有机物和恶臭物质产生。由于带来感官上的不悦和对人体健康及生态环境造成严重危害，恶臭污染问题已经引起越来越多的关注。许多发达国家制定了相关的法律法规，严格控制恶臭物质的排放。我国于20世纪90年代也制定了恶臭污染物的排放标准(GB14554 — 93)。目前处理恶臭物质的方法有物理法、化学法和生物法。与其它物理化学方法相比，生物除臭法因投资少、运行费用低、不产生二次污染等特点而得到广泛的研究和应用。
[0003]恶臭物质和挥发性有机物的组分主要是硫化氢、氨、甲烷、硫醇、挥发性有机酸等。其中硫化氢和氨是两种主要的恶臭物质。在生物反应器中，臭味气体中的氨(NH3)溶于水生成NH4+ ;在好氧条件下，被氨氧化菌、硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐；然后在厌氧条件下，亚硝酸盐和硝酸盐通过反硝化转化为氮气。臭味气体中的硫化氢的生物降解则是在好氧条件下被硫氧化菌氧化为硫酸盐。在污水厌氧处理、污泥浓缩与消化以及垃圾填埋过程中，伴随恶臭物质产生的同时，还有大量的甲烷生成。然而，无论是物化法还是生物法，目前主要是去除恶臭气体中的硫化氢、氨和挥发性有机酸等污染物质，对甲烷的去除效果甚微。恶臭气体中的甲烷浓度通常不高，作为能源回收利用在经济上不合算，通常是将处理后的仍含甲烷的气体通过空气稀释高空排放。
[0004]但是，甲烷属于温室气体，其温室效应是二氧化碳的26倍。而且甲烷还是危险气体，其在空气中的浓度为5%-15%时极易发生爆炸。因此，研究经济有效的甲烷与恶臭物质的协同控制技术，对于消除安全隐患、保护大气环境具有重要的意义。
[0005]在厌氧条件下，甲烷氧化菌可以利用硫酸盐、亚硝酸盐和硝酸盐将甲烷氧化为二氧化碳。恶臭物质硫化氢和氨的生物降解产物分别为硫酸盐、亚硝酸盐和硝酸盐，均可以作为甲烷氧化的氧化剂。将硫化氢氧化、氨硝化与甲烷厌氧氧化相结合，将甲烷转化为二氧化碳，氨转化为氮气，硫化氢转化为单质硫，硫化氢氧化和氨硝化的产物可以为甲烷的氧化提供氧化剂，而被循环利用。这样，可以实现甲烷与恶臭物质的协同去除。
[0006]但是,硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌氧化硫化氢和氨需要好氧环境,利用硫酸盐、亚硝酸盐和硝酸盐氧化甲烷的甲烷氧化菌则需要厌氧环境。在实际中，混有甲烷和恶臭物质的气体中还有大量的氧气，氧气虽然可以被硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌利用，但是，却不能保持甲烷氧化的厌氧环境，引起在降解硫化氢、氨等恶臭物质的同时不能处理甲烷的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决甲烷与恶臭物质不能同时生物处理的问题，利用气体膜组件的分离作用，将气体中的恶臭物质和氧气与甲烷分离，使恶臭物质和氧气进入好氧区，甲烷进入厌氧区，通过循环泵将好氧区中的恶臭物质的氧化产物输入到厌氧区，为甲烷的氧化提供氧化剂，从而提供一种结构紧凑，操作简便，能耗较低，不仅能够高效利用气体中的氧气氧化恶臭物质，而且不需要额外添加氧化剂，利用恶臭物质的氧化产物有效氧化甲烷，实现甲烷与恶臭物质协同处理，减少投资和运行费用的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备。
[0008]本发明的另一目的是提供利用甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备进行甲烷与恶臭物质协同处理的方法。
[0009]本发明的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备，包括气体膜分离区、下向流式好氧区、升流式厌氧区、渗透气导流区和渗余气导流区；
[0010]所述的气体膜分离区由第一容器构成，所述的下向流式好氧区由第二容器构成，所述的升流式厌氧区由第三容器构成；
[0011]在所述的第一容器与所述的第二容器之间有一构成所述的渗透气导流区的第四容器，在所述的第一容器与所述的第三容器之间有一构成所述的渗余气导流区的第五容器；
[0012]所述的第一容器的底部开有一进气口，在所述的第一容器的内部安装有多个气体膜组件，所述的多个气体膜组件之间通过管道相连通，且所述的多个气体膜组件的每一个气体膜组件的顶部通过各自的管道与一总管道相连通；所述的总管道通过所述的第一容器的一侧壁的上部与所述的第四容器的下部相接处设置的第二气体导流孔，与所述的第四容器相连通；所述的多个气体膜组件中的一端的气体膜组件的底部设有的进气口与所述的第一容器的底部的进气口相连通；所述的多个气体膜组件中的另一端的气体膜组件通过管道与所述的第一容器的另一侧壁上设置的第一气体导流孔与所述的第五容器相连通；
[0013]所述的第四容器的上部通过第一气体导流口与所述的第二容器的上部相连通；所述的第五容器通过其底端与所述的第三容器的下部相接处设置的第二气体导流口，与所述的第三容器相连通；
[0014]所述的第二容器的内部安装有承托填料的带有多个孔的气体分布板，一侧壁的下部开有排气口，底部开有排水口 ；所述的排气口低于所述的气体分布板，且高于所述的排水口 ；所述的第二容器的一侧壁的上部设有进水口，在该进水口的内端安装有带有多个喷淋头的喷淋管；另一侧壁的上部设有第一气体导流口，所述的第二容器通过该第一气体导流口与所述的第四容器的上部相连通；
[0015]所述的第三容器的底部设有排水口，顶部设有排气口，一侧壁的上部设有进水口，在该进水口的内端安装有带有多个喷淋头的喷淋管；所述的喷淋管通过管道与循环泵和所述的第二容器的底部的排水口相连通。
[0016]所述的第一气体导流孔高于所述的第二气体导流口。
[0017]所述的气体分布板上的孔的孔径为3?50mm。
[0018]所述的第二气体导流口处安装有阀门。
[0019]在本发明的设备中，作为气体分离区的第一容器(气体膜分离区)中的气体膜组件，可以将气体中的恶臭物质和氧气与甲烷有效分离，其中恶臭物质和氧气作为渗透气经过渗透气导流区的导流进入作为生化反应区的第二容器(下向流式好氧区)，甲烷作为渗余气经过渗余气导流区的导流进入也作为生化反应区的第三容器(升流式厌氧区)，从而实现甲烷的厌氧氧化与恶臭物质的好氧氧化协同进行，简化操作，降低运行能耗。
[0020]从第二容器(下向流式好氧区)的排水口排出的喷淋液和恶臭物质的氧化产物，用循环泵经第三容器(升流式厌氧区)的进水口流入第三容器(升流式厌氧区)中，一方面利用恶臭物质的氧化产物氧化甲烷，另一方面为第三容器(升流式厌氧区)中的微生物提供营养。将恶臭物质的氧化产物作为氧化甲烷的氧化剂，不需要额外添加氧化剂，减少投资和运行费用。
[0021 ] 第一容器(气体膜分离区)通过渗余气导流区与第三容器(升流式厌氧区)连通，渗余气导流区在有效疏导未透过气体膜的渗余气体的同时，还可以有效防止第三容器(升流式厌氧区)的液体流入第一容器，保护第一容器内的气体膜组件。
[0022]本发明的利用甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备进行甲烷与恶臭物质协同处理的方法:在由第二容器构成的下向流式好氧区的内部安装的承托填料的带有多个孔的气体分布板上装有填料，且硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌附着在所述的填料上；在由第三容器构成的升流式厌氧区内装载有含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液；甲烷与恶臭物质从由第一容器构成的气体膜分离区的进气口进入所述的第一容器中安装的气体膜组件内，易于透过气体膜组件的气体分离膜的包含硫化氢、氨等的恶臭物质以及氧气作为渗透气透过所述的气体分离膜，通过连通由第四容器构成的渗透气导流区的第二气体导流孔进入所述的第四容器中并向上流动，通过所述的第四容器连通所述的第二容器的第一气体导流口进入所述的第二容器中并向下流动，穿过所述的填料，附着在所述的填料上的硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌利用渗透气中的氧气氧化渗透气中包含硫化氢、氨等的恶臭物质，净化后的气体从所述的第二容器的下部的排气口排出；难于透过气体分离膜的甲烷作为渗余气，通过连通由第五容器构成的渗余气导流区的第一气体导流孔进入第五容器中并向下流动，通过连通所述的第三容器的第二气体导流口进入所述的第三容器中，并被所述的悬浮液中的甲烷氧化菌所氧化，净化后的气体从所述的第三容器顶部的排气口排出。
[0023]所述的第二容器，通过其顶部的进水口以及安装的带有多个液体喷淋头的喷淋管，定期向所述的填料喷洒营养液，过量的营养液及包含硫化氢、氨等的恶臭物质的氧化产物经气体分布板流到所述的第二容器的底部，并从第二容器的底部的排水口排出，用循环泵经所述的第三容器的进水口流入所述的第三容器中，为第三容器的甲烷氧化反应提供氧化剂，并且为第三容器中的微生物提供营养，多余的液体经第三容器的排水口排出。
[0024]所述的第三容器中装载的含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液，其中的甲烷氧化菌利用第二容器提供的氧化剂将甲烷氧化，同时第三容器中的反硝化菌将氧化剂还原。
[0025]所述的气体膜组件中的气体分离膜为卷式膜、中空纤维膜或平板膜；膜材料为聚酰亚胺、聚砜或聚二甲基硅氧烷。
[0026]所述的含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液中的甲烷氧化菌的含量为IXlO6 ?lX1012cell/ml，反硝化菌的含量为 IXlO7 ?I X 1012cell/ml。
[0027]所述的填料为轻质多孔的天然材料或合成材料；如无机填料是砾石、陶粒或活性炭等；或有机填料是树皮、木片、堆肥或树脂等。
[0028]本发明的设备具有如下优点:[0029]本发明的设备将气体膜分离区、两个生物反应区及两个气体导流区结合，结构紧凑、构造简洁，运行操作与维护简单。
[0030]1.气体膜分离区中的气体膜组件，将气体中的恶臭物质和氧气与甲烷有效分离，其中恶臭物质和氧气作为渗透气经过渗透气导流区的导流进入下向流式好氧区；甲烷作为渗余气经过渗余气导流区的导流进入升流式厌氧区；既满足了恶臭物质氧化需要的好氧条件，又满足了甲烷氧化需要的厌氧条件，实现了甲烷与恶臭物质的协同处理，简化操作，降低运行能耗。
[0031]2.气体膜分离区中的气体膜组件不仅具有分离气体的作用，在分离气体的同时，还可以将气体浓缩。渗余气中的氧气经过浓缩后，可以为下向流式好氧区的硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌进行氧化硫化氢、氨等恶臭物质提供充足的氧。
[0032]3.将恶臭物质的氧化产物连同从下向流式好氧区的排水口排出的喷淋液一起，用循环泵输入升流式厌氧区中，一方面为升流式厌氧区中的微生物提供营养，另一方面将恶臭物质的氧化产物作为甲烷氧化反应的氧化剂，不需要额外添加氧化剂，减少投资和运行费用。
[0033]4.气体膜分离区通过渗余气导流区与升流式厌氧区连通，渗余气导流区在有效疏导未透过气体膜组件的渗余气体的同时，还可以有效防止升流式厌氧区的液体流入气体膜分离区，保护气体膜分离区内的气体膜组件，延长气体膜组件的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1.本发明的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备的示意图。
[0035]图2.现有气膜-生物反应器废气处理设备的示意图。
[0036]附图标记
[0037]1.下向流式好氧区2.渗透气导流区 3.气体膜分离区
[0038]4.渗余气导流区 5.升流式厌氧区 6.填料
[0039]7.排水口8.排水口9.排气口
[0040]10.排气口11.进气口12.第一气体导流口
[0041]13.第二气体导流口 14.第一气体导流孔15.气体膜组件
[0042]16.气体分布板 17.喷淋头18.循环泵
[0043]19.第二气体导流孔20.喷淋管21.进水口
[0044]22.喷淋管23.进水口
[0045]24.甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备
[0046]25.穿孔管26.浓气体回流管27.气体分离器
[0047]28.干燥器29.出气管30.生物反应器
【具体实施方式】
[0048]实施例1.[0049]请参见图1。塑料板制成的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备24，其长、宽、高分别为0.80m、0.50m、l.50m ;其包括气体膜分离区3、用于容置硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌附着的填料的下向流式好氧区1、用于容置含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液的升流式厌氧区5、渗透气导流区2和渗余气导流区4。
[0050]所述的气体膜分离区3由第一容器构成，所述的下向流式好氧区I由第二容器构成，所述的升流式厌氧区5由第三容器构成。
[0051]在所述的第一容器与所述的第二容器之间有一构成所述的渗透气导流区2的第四容器，在所述的第一容器与所述的第三容器之间有一构成所述的渗余气导流区4的第五容器。
[0052]所述的第一容器的底部开有一进气口 11，在所述的第一容器的内部安装有多个气体膜组件15，所述的多个气体膜组件15之间通过管道相连通，且所述的多个气体膜组件15的每一个气体膜组件的顶部通过各自的管道与一总管道相连通；所述的总管道通过所述的第一容器的一侧壁的上部与所述的第四容器的下部相接处设置的第二气体导流孔19，与所述的第四容器相连通；所述的多个气体膜组件15中的一端的气体膜组件15的底部设有的进气口与所述的第一容器的底部的进气口 11相连通；所述的多个气体膜组件15中的另一端的气体膜组件15通过管道与所述的第一容器的另一侧壁上设置的第一气体导流孔14与所述的第五容器相连通。
[0053]所述的第四容器的上部通过第一气体导流口 12与所述的第二容器的上部相连通；所述的第五容器通过其底端与所述的第三容器的下部相接处设置的第二气体导流口13，与所述的第三容器相连通；所述的第一气体导流孔14高于所述的第二气体导流口 13。
[0054]所述的第二容器的内部安装有承托填料6的带有多个孔(孔径为3?50_)的气体分布板16，一侧壁的下部开有排气口 10，底部开有排水口 8 ;所述的排气口低于所述的气体分布板，且高于所述的排水口 ；所述的第二容器的一侧壁的上部设有进水口 21，在该进水口的内端安装有带有多个喷淋头17的喷淋管20 ;另一侧壁的上部设有第一气体导流口12，所述的第二容器通过该第一气体导流口与所述的第四容器的上部相连通；
[0055]所述的第三容器的底部设有排水口 7，顶部设有排气口 9，一侧壁的上部设有进水口 23，在该进水口的内端安装有带有多个喷淋头17的喷淋管22 ;所述的喷淋管通过管道与循环泵18和所述的第二容器的底部的排水口 8相连通。
[0056]室温条件下，利用上述甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备进行甲烷与恶臭物质协同处理。在由第二容器构成的下向流式好氧区I的内部安装的承托填料的带有多个孔的气体分布板16上装有填料6 (无机填料是砾石、陶粒或活性炭；或有机填料是树皮、木片、堆肥或树脂)，且硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌附着在所述的填料上；在由第三容器构成的升流式厌氧区5内装载有含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液，其中:甲烷氧化菌的含量为 1.0\106?1.0父10120611/1111，反硝化菌的含量为 1.0X IO7 ?1.0X 1012cell/ml ；浓度为168.lmg/m3的硫化氢，103.0mg/m3的氨和14.7g/m3的甲烧混合气体,从由第一容器构成的气体膜分离区3的进气口 11进入所述的第一容器中安装的气体膜组件15内，易于透过气体膜组件的气体分离膜(为卷式膜、中空纤维膜或平板膜，膜材料为聚酰亚胺、聚砜或聚二甲基硅氧烷)的包含硫化氢、氨等的恶臭物质以及氧气作为渗透气透过所述的气体分离膜，通过连通由第四容器构成的渗透气导流区2的第二气体导流孔19进入所述的第四容器中并向上流动，通过所述的第四容器连通所述的第二容器的第一气体导流口 12进入所述的第二容器中并向下流动，穿过所述的填料6，附着在所述的填料上的硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌利用渗透气中的氧气氧化渗透气中的硫化氢和氨，净化后的气体从所述的第二容器的下部的排气口 10排出；难于透过气体分离膜的甲烷作为渗余气，通过连通由第五容器构成的渗余气导流区4的第一气体导流孔14进入第五容器中并向下流动，通过连通所述的第三容器的第二气体导流口 13进入所述的第三容器中，并被所述的悬浮液中的甲烷氧化菌所氧化，净化后的气体从所述的第三容器顶部的排气口 9排出。
[0057]所述的第二容器，通过其顶部的进水口以及安装的带有多个液体喷淋头17的喷淋管，定期向所述的填料喷洒营养液，过量的营养液及包含硫化氢、氨等的恶臭物质的氧化产物经气体分布板流到所述的第二容器的底部，并从第二容器的底部的排水口 8排出，用循环泵18经所述的第三容器的进水口 23流入所述的第三容器中，为第三容器的甲烷氧化反应提供氧化剂，并且为第三容器中的微生物提供营养，多余的液体经第三容器的排水口 7排出。在第三容器中，甲烷氧化菌利用第二容器提供的氧化剂将甲烷氧化，同时第三容器中的反硝化菌将氧化剂还原。
[0058]排气口 10的硫化氢和氨的浓度分别为0.3lmg/m3和3.9mg/m3,达到国家制定的恶臭污染物排放标准，去除率分别达到99.8%和96.2%。排气口 9的甲烷的浓度为2.93mg/m3,去除率达到80.1%。
[0059]实施例2.[0060]请参见图1。不锈钢板制成的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备24，其长、宽、高分别为0.5m、0.3m、l.0m。设备结构及对废气处理方法同实施例1。
[0061]室温条件下，利用上述甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备24进行废气体处理。第一容器中安装有多个气体膜组件15，气体膜组件的气体分离膜为卷式膜、中空纤维膜或平板膜，膜材料为聚酰亚胺 、聚砜或聚二甲基硅氧烷。第二容器中装有附着在填料6上的硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌，填料6为无机填料是砾石、陶粒或活性炭；或有机填料是树皮、木片、堆肥或树脂，第三容器中装载有含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液，其中:甲烷氧化菌的含量为1.0X IO6~1.0X1012cell/ml，反硝化菌的含量为1.0X IO7~
1.0X1012cell/ml。
[0062]含有硫化氢、硫醇、氨、甲烷的混合废气，从进气口 11进入甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备24中。硫化氢、硫醇、氨和甲烧的进气浓度分别为:48.6mg/m3,0.22mg/m3,
12.5mg/m3 和 46.6mg/m3,出气浓度分别为 0.3mg/m3,0.0mg/m3,0.0mg/m3 和 9.5mg/m3,去除率分别达到99.4%，100%, 100%和79.6%，排放的硫化氢、硫醇和氨的浓度低于国家制定的恶臭污染物排放标准。
【权利要求】
1.一种甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备，包括气体膜分离区、下向流式好氧区、升流式厌氧区、渗透气导流区和渗余气导流区；其特征是: 所述的气体膜分离区由第一容器构成，所述的下向流式好氧区由第二容器构成，所述的升流式厌氧区由第三容器构成； 在所述的第一容器与所述的第二容器之间有一构成所述的渗透气导流区的第四容器，在所述的第一容器与所述的第三容器之间有一构成所述的渗余气导流区的第五容器； 所述的第一容器的底部开有一进气口，在所述的第一容器的内部安装有多个气体膜组件，所述的多个气体膜组件之间通过管道相连通，且所述的多个气体膜组件的每一个气体膜组件的顶部通过各自的管道与一总管道相连通；所述的总管道通过所述的第一容器的一侧壁的上部与所 述的第四容器的下部相接处设置的第二气体导流孔，与所述的第四容器相连通；所述的多个气体膜组件中的一端的气体膜组件的底部设有的进气口与所述的第一容器的底部的进气口相连通；所述的多个气体膜组件中的另一端的气体膜组件通过管道与所述的第一容器的另一侧壁上设置的第一气体导流孔与所述的第五容器相连通； 所述的第四容器的上部通过第一气体导流口与所述的第二容器的上部相连通；所述的第五容器通过其底端与所述的第三容器的下部相接处设置的第二气体导流口，与所述的第三容器相连通； 所述的第二容器的内部安装有承托填料的带有多个孔的气体分布板，一侧壁的下部开有排气口，底部开有排水口 ；所述的第二容器的一侧壁的上部设有进水口，在该进水口的内端安装有带有多个喷淋头的喷淋管； 所述的第三容器的底部设有排水口，顶部设有排气口，一侧壁的上部设有进水口，在该进水口的内端安装有带有多个喷淋头的喷淋管；所述的喷淋管通过管道与循环泵和所述的第二容器的底部的排水口相连通。
2.根据权利要求1所述的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备，其特征是:所述的第一气体导流孔高于所述的第二气体导流口。
3.根据权利要求1或2所述的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备，其特征是:所述的第二气体导流口处安装有阀门。
4.根据权利要求1所述的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备，其特征是:所述的第二容器中的所述的排气口低于所述的气体分布板，且高于所述的排水口。
5.根据权利要求1或4所述的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备，其特征是:所述的气体分布板上的孔的孔径为3~50mm。
6.一种利用权利要求1~5任意一项所述的甲烷与恶臭物质协同处理的一体化设备进行甲烷与恶臭物质协同处理的方法，其特征是:在由第二容器构成的下向流式好氧区的内部装有填料，且硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌附着在所述的填料上；在由第三容器构成的升流式厌氧区内装载有含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液；甲烷与恶臭物质从由第一容器构成的气体膜分离区的进气口进入所述的第一容器中安装的气体膜组件内，易于透过气体膜组件的气体分离膜的包含硫化氢、氨的恶臭物质以及氧气作为渗透气透过所述的气体分离膜，通过连通由第四容器构成的渗透气导流区的第二气体导流孔进入所述的第四容器中并向上流动，通过所述的第四容器连通所述的第二容器的第一气体导流口进入所述的第二容器中并向下流动，穿过所述的填料，附着在所述的填料上的硫氧化菌、氨氧化菌和硝化菌利用渗透气中的氧气氧化渗透气中包含硫化氢、氨的恶臭物质，净化后的气体从所述的第二容器的下部的排气口排出；难于透过所述的气体分离膜的甲烷作为渗余气，通过连通由第五容器构成的渗余气导流区的第一气体导流孔进入第五容器中并向下流动，通过连通所述的第三容器的第二气体导流口进入所述的第三容器中，并被所述的悬浮液中的甲烷氧化菌所氧化，净化后的气体从所述的第三容器顶部的排气口排出。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是:所述的第二容器，通过带有多个液体喷淋头的喷淋管，定期向所述的填料喷洒营养液，过量的营养液及包含硫化氢、氨的恶臭物质的氧化产物经气体分布板流到所述的第二容器的底部，并从第二容器的底部的排水口排出，用循环泵经所述的第三容器的进水口流入所述的第三容器中，为第三容器的甲烷氧化反应提供氧化剂，并且为第三容器中的微生物提供营养，多余的液体经第三容器的排水口排出。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征是:所述的第三容器中装载的含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液，其中的甲烷氧化菌利用第二容器提供的氧化剂将甲烷氧化，同时第三容器中的反硝化菌将氧化剂还原。
9.根据权利要求6所述的方法:其特征是:所述的气体膜组件中的气体分离膜为卷式膜、中空纤维膜或平板膜；膜材料为聚酰亚胺、聚砜或聚二甲基硅氧烷。
10.根据权利要求6或8所述的方法:其特征是:所述的含有甲烷氧化菌和反硝化菌的悬浮水溶液中的甲烷氧化菌的含量为IX IO6~IX IO12ceIΙ/ml，反硝化菌的含量为IXlO7 ~lX1012ce ll/ml。
【文档编号】B01D53/84GK103537188SQ201210238668
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】李琳, 刘俊新, 张梦竹 申请人:中国科学院生态环境研究中心