专利名称：一体式折流生物反应器废气处理设备及废气处理方法
一体式繊生物鹏器^鹏设备^^处理施
狱领域
本发明属于利用生物鹏^M^的设备，特别涉及一种一体式折流生物反应 器iTt处理设备^ini处理方法。
背景絲
人类妒、生活赫或自然界向大气排出各种污鄉，目前全世界每年向大气排
放的挥发性有机化^tl及恶臭物质SSU2000万t/a的规模，我国挥发性有机污
及恶臭物质的祠敞也随着:ofclk^的aM而逐年增加。这l裤发性有机污鄉及恶 臭物质逸離伏气中，不ttit^M部地区的污染，使空，量发生靴，由于随着空
气的流动扩散到各处，还会带来区域性影响。
为保护大气环境，一^ii国家已经制订相关的环保法律，严,制废气中污染
物的扫防夂，，求^blk在扫敞污，前，皿取相应的治，施。我国于1993年和 1997年开始鄉的国家《恶新 ^鹏示准》(GB1455輔)和《大气污鄉《洽 排放标准》(GB16297-1996)中XW发性有机污Ml及恶臭物质的排放做出了严格的 规定。
与其它物理化学賠处理方法相比，生物处理方法因其具有絲低、操作简便、 技术清洁、无二次污染靴点，九+￥代以后成为当前研究的热点。生物法的原理是 禾,微生物的生物氧化作用鹏发性有机污膽或恶臭气体中的发臭物质转化为二氧 化碳、7jC及低害类物质的过程。生物^^器内的微生,浮生长在溶液中如活性污泥， 鹏附着生长在无机i辩斗(如新石、陶粒、活腺)鹏+Jli辩斗(如树皮、木片、 鄉巴、树月縛)上。
复合式生物反应器戲处理设备(专利申请号01141503.7)由悬浮式生物反应 器和固定式生物反应器构成，在两部分反应器中，,賠中污鄉的微生物是不相 同的，它们是依据itn中污，的7jC溶性的差异，有选 ^§#的。悬浮式生物切左 器内的微生物腿T1:浮生长妇JC中的、有利于鹏中亲水性污鹏,的细菌为主; 在固定式生物反应器内縱真充徽斗，^^,的1^物是附着生长在徵斗上的真菌。土^#真菌代替细菌，有利于废气中l5l7K性污^/的去除。因此，复合式生物反应器废
气处理设备可以有效J:鹏jrt中亲水性和ii7jC注污魏同时去除。从而实现将,气中
的多幹污^;同时有^cfe&去除的目的。并且，悬浮式生物H^器中可同时实现曝气、
气体预湿和易溶于水的污^tl从气相至lj7jC^的转移与,，M^嚇助设备。固定式生
物反应器中用真菌代替细菌降解废气。 一方面，真菌在空气中会生成菌丝，菌丝向四 周分布形成菌丝网，有助于增大气相中污^tl与菌类的^M面积，使气相中的污^tl 在生物^S器中直接与真觀分,，更好地^K传质过程。特别魏于某些有秒腹 气，真菌的,能力高于细菌。另一方面，真TOi鹏和pH值的^i^性更强。处理 设备嚇木微少，,嫩。复合式生物鹏器戯处理设备具有结构紧凑、构造简 洁、占地面积小，运行操作与维护简单的优点。
但是，复合式生物反应器Jt^M设备的下向流式生物臭气处理设备，其固定式 生物鹏区的下端只设有一个扫忾口，没有出水口，在给固定式生物反应区的±辩斗上 的微生tl^淋营鎌时，多余的液体也从祠忾口排出。排水时，常常妨碍气体的排放。 因此，喷鹏作时，通常须将^关闭，^!Tt处理设备处于停止状态，这样导致了 Itn的处理不倉^^进行。固叙生物鹏区底部的填料也常常会敏材非出扫忾口， 造嗽難鹏流失。另外，位^t体M徵口Pf逝的i辩斗^A到M管内，引起连 通管堵塞的问题。
发明内容
本发明的目的在于刻艮复合式生物^t处理设备的下向^:生物臭气处理设备存 在的缺陷，^f共一种不仅會,作简便、會嫩较低、能有敬鹏浓度范围大、itn中 含有的亲水性和船Jc性物质同时去除，而皿能使气体、《^ #效分离，防止凝斗 流^il气管堵塞，喷淋操作和itn处理可以同时进行的一体式折流生物反应器itn 处理设备。
本发明的另一 目的^#球」用一体式折流生物反应器^1处理设备进行^(处理
的方法。
本发明的一体式折流生物反应器ltn处理设备魏复合式生物臭气处理设备(专 利申请号01141503.7)的下向赋生物臭气处理设备的舰，包括用于容置细菌微 生tfct浮的^t液的悬浮式生物，区、用于容置真菌微生物附着的i辩斗的固定式生物 反应区和气液分离区。
由开有多个孔的穿 版和带有孔的隔板将一体式折流生物反应器JTt处理设备内腔分为用于容置细菌^tt^浮的^^的悬浮式生物反应区、用于容置真菌微4嘲附
着的填料的固定式生物反应区和气液分离区；其中，穿 版与一体式折^fe物Si^器 itn处理设备的顶l间的区域为固^生物^^区，穿 Lfe与隔fe^间的区域为气
液分离区，隔板与一体式折^^物鹏器jtn处理设备的驢之间的区域为悬浮式生
物反应区；
戶舰的悬浮式生物&i应区下部的-Hi蝰开有-进气口，舰气U的内端处安^ff 多孔穿孔管；悬浮式生物反应区下部的另—,歷设有出水口，且出水U高于安装有多 孔穿孔管的进气口，在出水口上部的侧，有进水口，进水口的内端处安^W带有多 个液体f^淋头的水管；
戶湖的气液分离区的HlMil设有祠汽口 ，在气液分离区的另HK輕:上设有出水 口，且,口高于出水口；
戶;M的固^生物s^区的内部设有两皿多根通气管，在作为通气管出口的通 气管顶，有弯头^^通气管的顶^J斤弯，且^i气管的出口处设^"不锈钢丝网，通 气管的另一端穿过穿 版与隔fei:的子U^，使固^生物，区MM气管与悬浮 式生物反应区舰戶，的固^生物反应区的内^W5有壤抖，上部侧壁设WB^MiS口，在喷淋 、舰口的内端处安翻带有多个液#1#淋头的水管。
臓的穿孔社的孔的孔径为30 100mm。 戶皿的穿孔管上的孔的 L径为1 10mm。
本发明与现有复合式生物it^h理设备的下向'^^物臭气处理设备的区别是，
除了带有悬浮式生物^区和固^;生物反应区以外，在两个区之间还设有一^t液
分离区。
^ffl气管的出口处设有不鄉丝网，辭鄉丝网可有效防止i辩斗iaXil气管， ^t气^^塞。固^生物，区与气液分离区之间的穿子版^^了承 #4的 作用，又可将徵特气体、水絲，m小块^^iftA抖汽口或出水口，避勉静斗流 失的同时，使排气、出水畅通。
:^发明,ij用一体^j斤^物，器it^b理设备进行^处理的方fei: J^t 从悬浮式生物g区6^口aAJ:浮式生物，区内，向上、,，M中易溶于水 的物M^^浮式生物g区水中的1t^tm收,；同时气#^ ;未被,的疏 水性污^^l气管AU:部进入固定式生物Hj友区内，向下流动，被附着在 *斗上的真菌微生物隐净化后的气体穿过穿孔^iftA气液分离区，从气液分离区上部侧壁 的排气口排出。
悬浮式生物反应区内的出水口、 iS7K口以及带有多个液^^淋头的水M31循环 ^i接，使悬浮式生物反应区内的液術盾环流动，增加液,气体的^M面积，提高 去除效果。
固定式生物反应区顶部的喷^S口以及带有多个液#1#淋头的水管定期向±辩斗 喷洒无碳源营鎌，过量的营^&7jc从穿孔板^A气液分离区，并从气液分离区下 部的出水口排出，鄉循环^^t浮式生物鹏区的a7jc口^A^悬浮式生物反应区中， 为悬浮式生物反应区中的敝tl^营养，多余的液体经悬浮式生物反应区的出水口排出。
本发明的设备不仅具有复合式生物j^处理设备的所有优点，而且还具有如下优
1. 本发明的设备将两个生物反应区、气液分离区结合，结构紧凑、构造简洁、占 地面积小，运行操作与维护简单。
2. 气液分离区的一^ii面设有S忾口，在另H面设有出水口，并且排气口高于
出水口，气体MJ:端的祠忾口排出，多余的喷M^下部的出7jc口排出，气体、 P^M在气液分离区被有效分离。喷淋操作和^处理可以同时进行。
3. 固定式生物反应区与气液分离区之间的穿 L板g腿到了承托徵斗的作用，又可 将±真料与气体、水隔开，避免小块±辩斗堵塞扫汽口或出水口，使设备的排气、 出水鹏畅通。
4. 固定式生物反应区的内部设有两根或多tSii气管，通气管向上一端设有弯头或 将通气管的顶端折弯，^i气管的出口处设有不锈钢丝网，不辦两丝网可将填 料与通气管分开，避免小块i辩斗itAM气管，使通气管保持畅通。
图i.本发明设备的示意图
l.穿孔管 2进气口 5.通气管 6謝斗 8滞有多个液体喷淋头的水管
3.悬浮式生物反应区 7.弯头
4.排气口10.固定it生物反应区 13.出7jC口 14.舰口
17滞有多个液^#淋头的水管 19.气液分离区
11.隔板 12.穿孑L板 15.循环泵 16.出水口 18.—体式折流生物反应器i^t处理设备 20.喷头
具体实肺式 实施例1.
请参见图1 。
塑料板制成的一体^^斤流生物H^器賠腿设备18，其长、宽、高分别为2.20m、 1.10m、 1.70m，总^f只为4.1m3。由开有多个孔的穿孑L板12 (孔径为30 100mm)和
带有 L的隔板ii将一体式j斤^物&^器irmsi设备内腔分为用于容置细菌微生
tJlc浮的溶液的悬浮式生物，区3、用于容置真菌微生物附着的ilf斗的固定式生物 反应区10和气液分离区19;其中，穿 版与一賦折流生物SiS器^t处理设备的 顶之间的区域为固定式生物反应区10，穿孔板12与隔板11之间的区域为气液分离
区19，隔板11与一M折m^物^^器^^处理设备的^t间的区^;悬浮式生
物反应区3;
戶;M,浮式生物皿区3下部的HiM f有1气口 2， ffi^t口的内端^ 装有多孔穿孔管l， ？L径为5 10mm;悬浮式生物Mi^区下部的另Hi壁设有出水口 16，且出水口高于^t多孔穿孔管的进气口，在出水口 16上部的侧壁设有进水口 14，进水口的内端处安^带有多个液#{#淋头的水管17;
戶皿的气1^分离区19的HHlttl:设有拥汽口 4,在气液分离区19的另-,腫上 设有出水口 13，且扫忾口高于出水口；
戶，的固^生物阅S区10的内部设有两根或多根通气管5，在作为通气管出口 的通气管顶職摘头7，且在弯头出口处设有不綱丝网，通气管的另一端穿过穿 孑L板12与隔fei:附,，使固定式生物M^区10Mffi气管与悬浮式生物g区
戶脱的固叙生物鹏区10的内縱統有:iil斗6 (图中以X显示部分)，上部侧 壁设有喷，驻口 9，在喷#^进口的内端处安皿带有多个液1 #头的水管8。
利用战一体微胜物鹏器^M设备进行^1M。室温制牛下操作， 悬浮式生物反应区中M、)gffi^泥，^*1斗为 1%*斗如箭石、陶米i^gtt^; ^W机 ±1*斗如树皮、木片、堆SKW月縛。
8,为327mg/m3邻-二甲苯i^t， M^悬浮式生物^区^n口 2 iaA^悬浮式生 物阅S区内3，向上流动，时间为l 3mins。废气中易溶于水的物 >悬浮式生物反 应区水中的^^ 收,；同时气 ;未被,的^7jC性污^/^l气管5 肚部SA固定式生物腿区10内，向下、驗，被附着在i^斗6上的真菌微生物,； 靴后的气体穿过穿 版12 i4A气液分离区19，从气液分离区19上部侧壁的桐汽口 4排出；扫汽口的邻-二甲^^度为8.6 mg/m3,低于国家制定的大气污鄉g給扫瞰 标准，去除率达97.4%。
悬浮式生物鹏区3内的出水口 16、 iS/JC口 14以及带有多个液^^淋头的水管 17M循环泵15连接，使悬浮式生物反应区3内的液,循环流动，增加液体与气体 的 4面积，提高去除效果。
固定式生物g区10顶部的喷^^口 9以及带有多个液^^淋头的7jC管8定期 向i^斗6喷洒无碳源营,，过量的营^S/K从穿孑版12駄气液分离区19，并 从气液分离区19下部的出水口 13排出，鋼循环泵15 *琉浮式生物反应区3的iS/K 口 14'^A^悬浮式生物腿区3中，为悬浮式生物鹏区3中的敝^1 ^营养，多余 的液体乡琉浮式生物鹏区3的出水口排出。喷^f^作时，气体、喷^W以被魏 分离，无需关闭^，可以使]^的处 续进行。
实施例2:
線见图l。
塑丰4^制成的一fe^斤i^^物Mi^器J^h理设备18，其长、宽、高分另伪2.0m、 0.9m、 1.7m，有效M^、为2.52m3。设备结构皿i^处理方法同实施例1 。
利用战一体微敝物鹏器賠处理设备进行J^鹏。室温餅下操作， 悬浮式生物自区中^Wtg^斥泥，i^斗为^TOI4如砑石、陶丰^^tt^; ^f机 **4如树皮、木片、堆flE^月縛。
含彌媳、乙繊、乙硫醚的混合鹏，A^tn口2駄一概斤敝物鹏 器3 ，停留时向为1 3mins。硫^U乙硫醇以及乙硫醚的iTt自分别为:0.037 mg/m3， 0.098 mg/m3和0.081 mg/m3，出气浓度分别为0.0018 mg/m3， 0.0092 m^m3和 0.0122mg/m3，低于国家制定的恶^^W敞标准，去除率分另i膨U 95.1%， 90.6% 和85.0%。
权利要求
1. 一种一体式折流生物反应器废气处理设备，包括用于容置细菌微生物悬浮的溶液的悬浮式生物反应区、用于容置真菌微生物附着的填料的固定式生物反应区和气液分离区；其特征是由开有多个孔的穿孔板和带有孔的隔板将一体式折流生物反应器废气处理设备内腔分为用于容置细菌微生物悬浮的溶液的悬浮式生物反应区、用于容置真菌微生物附着的填料的固定式生物反应区和气液分离区；其中，穿孔板与一体式折流生物反应器废气处理设备的顶壁之间的区域为固定式生物反应区，穿孔板与隔板之间的区域为气液分离区，隔板与一体式折流生物反应器废气处理设备的底壁之间的区域为悬浮式生物反应区；所述的悬浮式生物反应区下部的一侧壁开有一进气口，在进气口的内端处安装有多孔穿孔管；悬浮式生物反应区下部的另一侧壁设有出水口，且出水口高于安装有多孔穿孔管的进气口，在出水口上部的侧壁设有进水口，进水口的内端处安装有带有多个液体喷淋头的水管；所述的气液分离区的一侧壁上设有排气口，在气液分离区的另一侧壁上设有出水口，且排气口高于出水口；所述的固定式生物反应区的内部设有两根或多根通气管，在作为通气管出口的通气管顶端设有弯头或将通气管的顶端折弯，且在通气管的出口处设有不锈钢丝网，通气管的另一端穿过穿孔板与隔板上的孔对接，使固定式生物反应区通过通气管与悬浮式生物反应区连通；所述的固定式生物反应区的内部填充有填料，上部侧壁设有喷淋液进口，在喷淋液进口的内端处安装有带有多个液体喷淋头的水管。
2. 根据权利要求1戶膽的设备，辦征是戶脱的穿孔亂t的孔的孔径为30 100mmo
3. 根据权利要求1臓的设备，其特征是臓的穿孔管上的孔的 L径为l lQmm。
4.根据权利要求1 3任一WM的设备进行it^b理的施，辦征是itn从悬浮式生物皿区^s气口a^悬浮式生物，区内，向上流动，废气中易溶于水的物M^悬浮式生物皿区水中时微生tm收,；同时气 预湿；未被,的疏冰性污^tJ^l气管AU:部进入固定式生物，区内，向下流动，被附着在Jil4 上的真菌微生物,；mfcJg的气体穿过穿孑L^aA气液分离区，从气液分离区上部 侧壁的扫忾口排出。
5. 根据权利要求4戶腿的方法，辦征是戶脱的悬浮式生物反应区内的出水口、进水口以及带有多个液^^淋头的水1M循环，接，使悬浮式生物反应区内的液 体循环流动，增加液体与气体的,面积。
6. 根据权利要求4戶腿的方法，Mf征是戶脱的固定式生物^&i^区顶部的喷林液进口以及带有多个液#1#淋头的水管定期向±辩4#洒营养液，过量的营^ffibJc从穿孔板駄气液分离区，并从气液分离区下部的出水口排出，翻循环^^;暴浮式生物鹏区的abK口^X悬浮式生物鹏区中，为悬浮式生物反应区中的微生t^^营养，多余的液体经悬浮式生物鹏区的出水口排出。
全文摘要
本发明属于利用生物反应器处理废气的设备，特别涉及一种一体式折流生物反应器废气处理设备及废气处理方法。本发明的设备是在复合式生物臭气处理设备的下向流式生物臭气处理设备的悬浮式生物反应区和固定式生物反应区之间增加一个气液分离区；悬浮式生物反应区的顶部与气液分离区对接；两个区之间安装有隔板；气液分离区的侧壁设有排气口和出水口，排气口高于出水口，顶部与固定式生物反应区对接；两个区之间安装有穿孔板；在固定式生物反应区的内部设有两根或多根通气管，与悬浮式生物反应区连通。本发明不仅保留了复合式生物臭气处理设备的优点，还易于气水分离，防止填料流失及通气管堵塞，喷淋过程与气体处理可以同时进行。
文档编号B01D53/84GK101433802SQ200710177210
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者刘俊新, 刘建伟, 琳 李 申请人:中国科学院生态环境研究中心