专利名称：一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，属于环保领域。
背景技术：
生物滴滤法是近年来研究最为活跃的 一 种挥发性有机物(Volatile
OrganicCompounds，简称VOCs)净化方法。与常规VOCs控制技术相比，它具有生物量多，反
应条件(PH值、湿度)易于控制，净化效率高，费用低且能耗少等特点。 生物滴滤法净化VOCs废气的传统工艺流程，VOCs气体由塔底进入，在流动过程中
与生物膜接触而被净化，净化后的气体由塔顶排出。循环喷淋液从填料层上方进入滤塔，
流经生物膜表面后在滤塔底部沉淀，喷淋液加入N、 P、 pH调节剂等循环使用，沉淀物排出系统。 生物滴滤塔的填料上方喷淋液的作用主要是提供微生物所需的除碳源以外的其
他营养物质；调节微生物生长环境的PH值；保证微生物生存的湿度环境；带走代谢产物； 通过水力冲刷保持生物膜的厚度，防止生物膜内厌氧。喷淋液对生物滴滤塔的净化效果有 十分重要的影响，主要表现在①喷淋液的流量喷淋液的流量太小，微生物生存的湿度环 境不能保证，生物活性低；喷淋液的流量过大，则不利于微生物在填料表面的附着生长，形 成稳定的生物膜。②喷淋液的分布喷淋液在填料层上层和下层分布不均，会严重影响生物 滴滤塔的净化效果。 生物滴滤法采用的设备为传统的生物滴滤塔，气、液在滴滤塔内顺流或逆流接触。 喷淋液中营养物质随着塔高被微生物吸收利用，营养盐浓度分布也将会随着塔轴线而显著 降低，这导致了滴滤塔内湿度和生物量分布的不均匀，降低了滴滤塔的有效降解空间，影响 了其去除效果，且容易产生压降高、易堵塞的问题，这些问题的存在增大了设备体积和投资 费用，给操作管理带来不便，极大地限制了生物滴滤法在工业实际中的进一步应用。
发明内容
为了克服现有装置的上述缺陷，本发明提供一种错流生物滴滤装置，让废气能够 均匀地通过生物膜，可以高效地处理气态污染物的。 为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案设计一种生物处理箱，让废气进 入箱体后形成均匀稳定的进气区，附着生物膜的填料区设置在进气区外围，使废气能够均 匀通过填料区，成为清洁气体后进入气体收集区，然后经排气收集管排出。并且设计一种喷 淋机构，使喷淋液能够均匀流过填料区。还设置有喷淋液循环系统，使喷淋液能够充分利 用。下面介绍实现方案 该处理气态污染物的错流生物滴滤装置由生物处理箱、与生物处理箱上部相连的 进气口 、以及与生物处理箱上部和下部相连的喷淋液循环系统构成。其中，生物处理箱中设 有进气静压区、填料区、进气区、气体收集区、排气收集管、出气口及喷淋系统；并且，进气静 压区位于生物处理箱上部区域的中间部位，由围挡隔出，与进气口相通；填料区位于生物处理箱中、下部，呈围挡形设置，将生物处理箱中、下部区域分为中央区域和外围区域，前者形 成进气区，与进气静压区相通，后者形成气体收集区，连接有排气收集管，在排气收集管尾 端设有出气口 ；喷淋系统位于生物处理箱上部区域的与进气静压区隔绝的外围部位，为与 填料区顶部相对的与喷淋液循环系统相连的喷淋机构。 所述喷淋机构为底部设置均匀小孔的环形的布液槽及位于布液槽上方的与喷淋 液循环系统相连的布液支管，其中布液支管设置两个以上，且在布液槽上方均匀布置。
所述喷淋液循环系统包括位于生物处理箱底部的设有均匀小孔的支撑板、位于支 撑板下面与生物处理箱底部连接的集液槽、与集液槽底部相通的液封管、与液封管连通的 循环液槽、位于循环液槽内的循环液泵、与循环液泵出口连接的循环液管、与循环液管连通 的高位液槽、位于高位液槽中上部并与高位液槽和循环液槽相通的溢流管、与高位液槽底 部出口连接的电磁阀、与循环液泵相通的分液槽，其中分液槽的出口与布液支管连通。
所述进气口、出气口均设置采样口。 所述生物处理箱可以由环形的进气挡板、环形的底部挡板、上部箱体、下部箱体、 填料支撑架、布液槽、排气收集管、进气口、出气口组成，其中，进气挡板位于上部箱体内，将 上部箱体分为中央区域和外围区域，中央区域作为进气静压区与进气口连通，外围区域设 置喷淋系统；上部箱体与下部箱体通过法兰连接；下部箱体由内到外分为三个区域，内层 区域为进气区，与进气静压区相通，中层区域为与上部箱体的外围区域对应的填料区，该区 域放置有填料支撑架，填料支撑架由底部挡板、支撑板支撑并由法兰固定，外层区域为气体 收集区；气体收集区与排气收集管、出气口依次连接。其中，生物处理箱外形可以为筒状罐 体，其中排气收集管与下部箱体相切连接。 本发明利用进气静压区使气流速度下降，动压转换为静压，V0Cs废气在内部均匀 分布后从进气区通过填料区到达气体收集区，成为清洁气体。清洁气体经排气收集管从出 气口排出。喷淋液经过循环液泵经循环液管泵入高位水槽，通过电磁阀控制喷淋液量，由分 液槽经过分流支管进入布液槽。布液槽位于填料区顶部，且底部设置均匀小孔。喷淋液通 过填料区后，通过支撑板上的圆孔进入集液槽。那些未经电磁阀进入喷淋系统的多余喷淋
液经溢流管回流到循环液槽。在进、出气口都设置采样口 。 本发明比现有装置相比进步之处是设置专门的静压区，进入到生物处理箱内部 的气体有足够的空间将动压转换为静压，使气流在内部空间内均匀分布。喷淋液由分液槽 及分流支管实现第一次布液，再由圆环形布液槽上第二次布液后，均匀布液到填料区各处， 填料气液分布一致，气流经过填料方向与液体喷淋方向呈错流式。本装置能够降低传统生 物滴滤装置的高度，减少喷淋液分布的高度差异，同时，喷淋液在气流通过填料方向上分布 一致，气流分布均匀，增加接触高浓度气体的填料面积。
图1为本发明中生物处理箱结构示意图；
图2为本发明装置主体结构的俯视图；
图3为本发明装置的结构及工作原理示意图。 图中A、进气静压区，B、进气区，C、填料区，D、气体收集区，E、喷淋系统，l、进气 口，2、采样口，3、上部箱体，4、下部箱体，5、集液槽，6、分液槽，7、布液支管，8、直连管，9、布液槽，10、填料支撑架，11、支撑板，12、进气挡板，13、底部挡板，14、排气收集管，15、液封管， 16、循环液槽，17、循环液泵，18、循环液管，19、高位液槽，20、电磁阀，21、溢流管，22、出气□。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施例加以说明 本装置主要包括进气静压区A、进气区B、填料区C、气体收集区D、排气管14，喷淋 系统E和喷淋液循环系统。如图1所示，进气静压区A与进气口 1相通，利于气流速度下降， 动压转换为静压，气体在内部均匀分布后形成进气区B，然后通过填料区C。经填料区C处 理后的清洁气体进入气体收集区D，经排气管14由出气口 22排出。喷淋系统E位于填料区 C上方，与喷淋液循环系统相连。进、出气口均设置采样口。 本装置主要由筒罐形生物处理箱和喷淋液循环系统构成(如图2、3)。生物处理 箱如下构成生物处理箱主要包括上部箱体3和下部箱体4，上部箱体3与下部箱体4通过 法兰连接，下部箱体4与集液槽5通过法兰连接，之间设有支撑板11。上部箱体3顶部中 心与进气口 1连接，且进气口 1设置采样口 2 ;进气挡板12通过法兰与上部箱体3相连构 成进气静压区A ;下部箱体4中包括由填料支撑架IO构成的填料区C，填料区C以内的进气 区B，填料区C以外的气体收集区D ;填料支撑架10由底部挡板13与支撑板11支撑，底部 挡板13与支撑板11通过法兰固定；支撑板11与填料支撑架10对应的区域设置有许多均 匀的小孔，可以使喷淋液流出到集液槽5 ;集液槽5底部中心与液封管15相连。集液槽5 和液封管15以及下面的现有喷淋液循环系统中所用的器件构成本发明中的喷淋液循环系 统循环液槽16、循环液泵17、循环液管18、高位液槽19、溢流管21、电磁阀20、分液槽6、 布液支管7、布液槽9。生物处理箱还设置有由布液槽9与布液支管7通过直连管8相连 构成的喷淋系统E，布液支管7均匀布置四套，布液槽9底部设置均匀小孔，形成均匀的喷 淋液均匀流到填料区C ;与气体收集区D相连的排气收集管14，排气收集管14与下部箱体 4相切连接(如图3)，并设置出气口 22及采样口 2。 液体经喷淋系统E均匀流到填料区C， VOCs废气经进气静压区A可均匀通过填料 区C，填料气液分布一致，气流经过填料方向与液体喷淋方向呈错流式。本装置可保持填料 区生物膜活性均匀，可高效处理废气。本发明适用于大气量低浓度难溶性难降解有机废气 和恶臭气体的处理，具有广泛的实用性。
权利要求
一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，由生物处理箱、与生物处理箱上部相连的进气口(1)、以及与生物处理箱上部和下部相连的喷淋液循环系统构成；其特征在于生物处理箱中设有进气静压区(A)、填料区(C)、进气区(B)、气体收集区(D)、排气收集管(14)、出气口(22)及喷淋系统(E)；其中，进气静压区(A位于生物处理箱上部区域的中间部位，由围挡隔出，与进气口(1)相通；填料区(C)位于生物处理箱中、下部，呈围挡形设置，将生物处理箱中、下部区域分为中央区域和外围区域，前者形成进气区(B)，与进气静压区(A)相通，后者形成气体收集区(D)，连接有排气收集管(14)，在排气收集管(14)尾端设有出气口(22)；喷淋系统(E)位于生物处理箱上部区域的与进气静压区(A)隔绝的外围部位，为与填料区(C)顶部相对的与喷淋液循环系统相连的喷淋机构。
2. 如权利要求1所述的一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，其特征在于所述 喷淋机构为底部设置均匀小孔的环形的布液槽(9)及位于布液槽(9)上方的与喷淋液循环 系统相连的布液支管(7)，其中布液支管(7)设置两个以上，且在布液槽(9)上方均匀布置。
3. 如权利要求2中任一项所述的一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，其特征 在于所述喷淋液循环系统包括位于生物处理箱底部的设有均匀小孔的支撑板(1D、位于 支撑板(11)下面与生物处理箱底部连接的集液槽(5)、与集液槽(5)底部相通的液封管(15) 、与液封管(15)连通的循环液槽(16)、位于循环液槽(16)内的循环液泵(17)、与循环 液泵(17)出口连接的循环液管(18)、与循环液管(18)连通的高位液槽(19)、位于高位液 槽(19)中上部并与高位液槽(19)和循环液槽(16)相通的溢流管(21)、与高位液槽(19) 底部出口连接的电磁阀(20)、与循环液泵(17)相通的分液槽(6)，其中分液槽(6)的出口 与布液支管(7)连通。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，其特征 在于进气口 (D、出气口 (22)均设置采样口 (2)。
5. 如权利要求4所述的一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，其特征在于生物 处理箱由环形的进气挡板(12)、环形的底部挡板(13)、上部箱体(3)、下部箱体(4)、填料 支撑架(10)、布液槽(9)、排气收集管(14)、进气口 (1)、出气口 (22)组成，其中，进气挡板 (12)位于上部箱体(3)内，将上部箱体(3)分为中央区域和外围区域，中央区域作为进气静 压区(A)与进气口 (1)连通，外围区域设置喷淋系统(E);上部箱体(3)与下部箱体(4)通 过法兰连接；下部箱体(4)由内到外分为三个区域，内层区域为进气区(B)，与进气静压区 (A)相通，中层区域为与上部箱体(3)的外围区域对应的填料区(C)，该区域放置有填料支 撑架(IO)，填料支撑架(10)由底部挡板(13)、支撑板(11)支撑并由法兰固定，外层区域为 气体收集区(D);气体收集区(D)与排气收集管(14)、出气口 (22)依次连接。
6. 如权利要求6所述的一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，其特征在于生物 处理箱为筒状罐体，其中排气收集管(14)与下部箱体(4)相切连接。
全文摘要
本发明涉及一种处理气态污染物的错流生物滴滤装置，属于气态污染物的处理领域。本装置包括由进气挡板(12)通过法兰与上部箱体(3)相连构成的进气静压区，由底部挡板(13)、支撑板(11)及法兰固定的填料支撑架(10)构成的填料区，以及排气收集管(14)、喷淋系统、喷淋液循环系统、进气口(1)、出气口(22)、采样口(2)。本发明中的结构形式利于气流在进气静压区内均匀分布，提高了填料的利用率，喷淋液由喷淋系统均匀布液，使气、液分布一致，气流经过填料方向与液体喷淋方向呈错流式，喷淋液循环系统使喷淋液充分利用。
文档编号B01D53/84GK101721910SQ200910244430
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者刘佳, 刘春敬, 彭淑婧, 李坚, 李超, 金毓峑 申请人:北京工业大学