专利名称：一种化学洗涤-生物组合式脱除恶臭的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对恶臭气体脱臭净化的装置，更具体的说，本实用新型涉及 一种通过化学洗涤以及生物的吸收、分解作用，去除气体中具有较高浓度的恶臭组分的组 合式脱臭装置。
背景技术：
恶臭污染，是一种影响广泛的公害，它强烈刺激人们的心理感觉，严重时还会引起 中毒。由于恶臭的散发源分布广泛，其产生的危害严重影响人们的身体健康和生活的安宁 与舒适，并成为环境污染的主要因素。因此，恶臭的污染治理，已被列为国家“十五”环保的 六大重点攻关项目之一。目前，恶臭治理的研究，以日本、荷兰、德国等国最为先进。恶臭治理的方法也已从 最初、最简单的水洗法，发展到活性炭吸附法、焚烧法、冷凝法、药液清洗法等各种技术。近 年来，又突起了一系列新方法，这些新方法包括生物法、光分解法、电晕法、臭氧氧化法、等 离子体分解法等。我国在除臭方面的研究与应用起步较晚，尤其是生物除臭技术，我国从80年代末 到90年代初，才开始这方面的实验室研究，现有的生物滴滤法就是其中之一。所述生物滴滤法的原理是微生物以生物膜的形式生长在填料上，气流中的污染 物被吸收进入液体，再扩散进入生物膜中，使其在生物膜中得以降解。该方法具有一定的净 化效果，但单独使用中，却存在以下问题(1)为了保持微生物生长的适宜温度并防止填料层中的代谢产物积累对生物代谢 产生抑制作用，必须时常对填料层进行液体喷淋，同时在喷淋液中添加维持和促进微生物 的活性营养物，所以，处理效率较低。(2)由于通常所使用的填料不具备完全均勻性，造成生物膜在填料中生长的不均 勻性，导致生物膜的脱落频率及脱落膜体积的不均勻性，致使填料层堵塞以及流体在填料 层中出现短路、沟流现象，影响液体和气流的正常分布和充分接触，从而降低反应器的处理 能力，最终使系统无法正常工作，不得不停工修复。(3)由于通常所使用填料比表面积的限制，填料层中的生物量有限，在工业化应用 中，需要构建较大的处理装置或多级串联，才可以满足大气量的处理要求。(4)目前的生物滴滤处理系统，大多存在气体停留时间长、占地面积大等问题，尤 其在实际使用中，恶臭气体进口浓度的变化不稳定，往往超出生物滴滤装置的处理负荷，有 的H2S浓度高达3000ppm以上，以致处理效率降低，无法达到环境要求。(5)实际应用的生物滴滤处理系统，多用于处理低浓度恶臭气体，不能处理高浓度 恶臭。除了生物滴滤法以外，传统的碱洗法和活性炭吸附法，也可以收到一定的除臭、净 化效果，但它们在单独使用时，也同样存在不足。比如单独使用碱洗法时，存在出口浓度呈现波浪式变化、处理不均勻、不能使被处理的
3气体稳定达标等缺陷；单独使用活性炭吸附法时，存在填料更换频繁的缺陷，同时，活性炭的更换成本高 昂、再生困难也是问题所在。综上所述，现有的任意一种恶臭气体净化装置的单一使用，均难能满足实际应用 中对高浓度恶臭气体进行脱臭处理的要求指标。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题，就是弥补上述现有恶臭净化装置所存在的缺陷，并 为此提供一种汲取了以上现有技术优点的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置。本实用新型的技术方案如下一种化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，包括化学洗涤_生物两级组合净化 结构，其特征是所述的化学洗涤_生物两级组合净化结构由第一级的碱液循环系统和第 二级的生物营养液循环系统组成；所述第一级的碱液循环系统，包括由底部的碱液储液罐、中部的碱洗填料层和顶 部的碱液循环喷淋管组合而成的碱处理器，所述碱处理器的顶部设置有气体出口，所述气 体出口处设置有除水除雾器，所述碱液储液罐的一侧设置有恶臭气体进口 ；所述第二级的生物营养液循环系统，包括由底部的生物营养储液罐、中部的生物 填料层和顶部的生物营养液循环喷淋管组合而成的生物滴滤器，所述生物滴滤器的顶部设 置有与前述的气体出口相连通的气体入口，所述生物营养储液罐的出口接有引风机。本实用新型的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，还可以增设第三级的负载 活性炭吸附系统，所述第三级的负载活性炭吸附系统由固定填料塔以及设置在所述固定填 料塔内的吸附床层构成，所述的吸附床层中填充硫化氢选择性负载活性炭，所述负载活性 炭吸附系统的进口连接前述第二级的生物营养液循环系统中所述生物营养储液罐的出口， 所述负载活性炭吸附系统的出口连接引风机。本实用新型的化学洗涤-生物组合式脱除恶臭的装置为立式矩形结构，其中的碱 洗填料层和生物填料层的高度均为lm，其比表面积均为600m2/m3。所述碱洗填料层和生物填料层中的填料为空心球状塑料。当本实用新型的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置为三级处理器时，则第三 级的负载活性炭吸附系统中固定填料塔内吸附床层的高度< lm。本实用新型的有益效果如下(1)由于设置了碱性处理结构，可以对高浓度恶臭污染物进行预处理，并将所述生 物滴滤的处理负荷调整为最佳，同时改善单位体积填料的生物数量和单位体积的恶臭处理 能力，从而达到减少填料数量、减小占地面积、节约成本的目的，以解决现有恶臭气体净化 设备投资高、效果差的问题。(2)所述碱洗填料层和生物填料层中对空心球状塑料的采用，可使填料的空间结 构具有各向填充均勻的特点，并使之具备较高的比表面积和孔隙率，从而通过其大小适宜 的孔径和更好的吸水性，增加其单位体积微生物的吸附量，同时提高其单位体积是的恶臭 处理能力。(3)本实用新型结构简单，使用方便，除臭效率好，可用于大多数污水处理厂的恶臭污染处理，对恶臭浓度中硫化氢浓度1000-2100ppm的去除率可稳定在90%以上，由于其 具有很强的抗高负荷能力，故对硫化氢浓度3000ppm以上的恶臭污染有着同样理想的去除 效果，从而解决了现有的除臭技术应用中恶臭浓度居高不下、除臭负荷超能力等难题。
附图为本实用新型的结构示意图。其中各部件的标记如下1-化学洗涤-生物两级组合净化结构 2-引风机3-碱液循环系统4-生物营养循环系统 5-生物营养液循环喷淋管6-生物填料层7-除水除雾器 8-碱液循环喷淋管9-碱洗填料层10-恶臭气体进口 11-生物营养储液罐12-碱液储液罐13-气体出口14-气体入口
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，
以下结合附图以及实施例对本实 用新型的技术方案作以详细描述。本实用新型的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，包括化学洗涤_生物两级 组合净化结构1，所述的化学洗涤-生物两级组合净化结构1包括第一级的碱液循环系统3 和第二级的生物营养液循环系统4 ；所述第一级的碱液循环系统3包括塔状的碱处理器，所述的碱处理器由底部的碱 液储液罐12、中部的碱洗填料层9和顶部的碱液循环喷淋管8组成，所述碱处理器的顶部设 置有气体出口 13，所述气体出口 13处设置有除水除雾器7，所述碱液储液罐12的一侧设置 有恶臭气体进口 10 ；所述第二级的生物营养液循环系统4包括塔状的生物滴滤器，所述的生物滴滤装 置由底部的生物营养储液罐11、中部的生物填料层6和顶部的生物营养液循环喷淋管5组 成，所述生物滴滤器的顶部设置有气体入口 14，所述的气体入口 14与所述第一级的碱液循 环系统3中所述的气体出口 13相连通，所述生物营养储液罐11的出口连接引风机2。通过对反应停留时间的计算以及成本分析，本实用新型设置所述碱洗填料层9和 所述生物填料层6的高度为lm，并设置两者的比表面积均为600m2/m3，同时，设置两种填料 层中的填料均为空心球状塑料。一般情况下，本实用新型的化学洗涤-生物组合式脱除恶臭的装置，以前述第一 级的碱液循环系统3和第二级的生物营养液循环系统4为核心设置，附图所示的实施例，就 是二级处理器。在实际应用中，根据环境净化效果的不同需要，也可以考虑增设第三级的负 载活性炭吸附系统。所述第三级的负载活性炭吸附系统由固定填料塔以及填充在所述固定填料塔内 的硫化氢高选择性负载活性炭构成，所述负载活性炭吸附系统的进口与第二级的生物营 养液循环系统中生物营养储液罐的出口相连接，所述负载活性炭吸附系统的出口连接引风 机。也就是说，所述第三级的负载活性炭吸附系统设置在原第二级的所述生物营养储液罐 11的出口与所述的引风机2之间。当本实用新型的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置为三级处理器时，所述第
5三级的负载活性炭吸附系统中固定填料塔内吸附床层的高度可以根据被处理气体的恶臭 浓度进行调整与确定，通常情况下，所述吸附床层的高度< lm。本实用新型处理恶臭的过程如下述当废气经过本实用新型时，首先进入第一级的碱液循环系统3，即废气通过所述 的恶臭气体进口 10进入所述的碱液储液罐12，然后以pH> 10的碱性液通过所述的碱液循 环喷淋管8对其进行一级喷淋处理，在该处理程序中，废气与碱性液为逆流操作，废气由下 而上流动，并通过所述的碱洗填料层9进入碱液喷淋区，碱液由上而下喷淋，使废气中的部 分硫化氢在碱处理过程中被吸收去除，所喷淋的PH > 10的碱性液则作为吸收液循环使用， 此时，经过一级处理的废气，其恶臭浓度已经基本去除50-90% ；然后，通过第一级的碱液循环系统3处理后的废气，通过所述的除水除雾器7和所 述的气体出口 13以及与所述的气体出口 13相连通的气体入口 14，进入第二级的生物营养 液循环系统4中的生物滴滤器，接受pH < 1的酸性生物营养液的滴滤处理，以去除剩余的 硫化氢，在该处理程序中，废气与生物营养液均为由上而下的顺流操作，且废气在所述生物 滴滤器内的停留时间约为15s，由所述pH < 1的酸性生物营养液通过所述生物滴滤器顶部 均勻分布在所述营养液循环喷淋管5上的喷头循环喷淋，为其加湿、供给营养物、以及洗脱 代谢产物，经过二级处理的气体由所述的引风机2引出，所喷淋的pH < 1的酸性生物营养 液则流入底部的生物营养储液罐11，再由循环泵送入所述生物滴滤器的顶部循环使用。如果本实用新型还设置了第三级的负载活性炭吸附系统，则经过二级处理的气体 通过所述生物营养储液罐11的出口进入所述的负载活性炭吸附系统的入口，接受三级处 理，即通过所述固定填料塔内吸附床层的吸附作用去除残余硫化氢，然后，经过三级处理的 气体再由所述的引风机2通过所述负载活性炭吸附系统的出口引出。通常情况下，通过二级处理器处理的较高浓度的恶臭气体均能达标排放，那么，通 过三级处理器的处理，高浓度恶臭空气的脱臭净化将获得更好的效果。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点(1)由于设置了包括碱液循环喷淋系统和生物营养液循环喷淋系统的组合净化结 构，可以有效的解决保持微生物生长的适宜温度和防止填料层中代谢产物积累对生物代谢 产生抑制作用的问题；(2)由于采用空心球状塑料构成的填料空间结构具有各向填充均勻的特点，可以 解决由于生物膜在填料中生长不均勻导致生物膜的脱落频率及脱落膜体积不均勻的问题， 从而保持液体和气流的正常分布和充分接触，并避免了时常停工修复的情况；(3)由于所述碱洗填料层和生物填料层的设置增加了其比表面积，并因此加大了 填料层中的生物量，所以，无需多级串联或构建较大的处理装置，就可以满足大气量的处理 要求，克服了目前的生物滴滤处理系统，大多存在气体停留时间长、占地面积大等缺陷，尤 其在实际使用中，当恶臭气体进口浓度的变化不稳定时，同样具有对高负荷恶臭污染源进 行良好处理的能力；(4)在附加的第三级的负载活性炭吸附系统中，由于所述吸附床层的填料选取了 对硫化氢有较强吸附能力的负载活性炭，故与普通活性炭相比，不仅具有很好的吸附选择 性，而且吸附能力也更强，所以，设置了第三级的负载活性炭吸附系统，能够更大限度的吸 附残余硫化氢等恶臭，取得更好的后端恶臭处理效果。[0052] 以上结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行了示意性描述，该描述没有 限制性。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的启示下，为了实现同样的技术目的， 还可以对本实用新型的技术方案进行某些调整或改变。特别需要指出的是，只要不脱离本 实用新型的宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均应包含在本实用 新型的保护范围之内。
权利要求一种化学洗涤 生物组合式脱除恶臭的装置，包括化学洗涤 生物两级组合净化结构，其特征是所述的化学洗涤 生物两级组合净化结构由第一级的碱液循环系统和第二级的生物营养液循环系统组成；所述第一级的碱液循环系统，包括由底部的碱液储液罐、中部的碱洗填料层和顶部的碱液循环喷淋管组合而成的碱处理器，所述碱处理器的顶部设置有气体出口，所述气体出口处设置有除水除雾器，所述碱液储液罐的一侧设置有恶臭气体进口；所述第二级的生物营养液循环系统，包括由底部的生物营养储液罐、中部的生物填料层和顶部的生物营养液循环喷淋管组合而成的生物滴滤器，所述生物滴滤器的顶部设置有与前述的气体出口相连通的气体入口，所述生物营养储液罐的出口接有引风机。
2.根据权利要求1所述的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，其特征是所述的 碱洗填料层和生物填料层的高度均为lm，且其比表面积均为600m2/m3。
3.根据权利要求1所述的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，其特征是所述碱 洗填料层和生物填料层中的填料为空心球状塑料。
4.根据权利要求1所述的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，其特征是所述的 装置还设置有第三级的负载活性炭吸附系统，所述第三级的负载活性炭吸附系统由固定填 料塔以及设置在所述固定填料塔内的吸附床层构成，所述负载活性炭吸附系统的进口连接 前述第二级的生物营养液循环系统中生物营养储液罐的出口，所述负载活性炭吸附系统的 出口连接引风机。
5.根据权利要求4所述的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，其特征是所述的 吸附床层中填充硫化氢选择性负载活性炭。
6.根据权利要求4所述的化学洗涤_生物组合式脱除恶臭的装置，其特征是所述吸 附床层的高度< lm。
专利摘要本实用新型公开了一种化学洗涤-生物组合式脱除恶臭的装置，其构成包括由碱液循环系统和生物营养液循环系统组成的两级化学洗涤-生物净化结构；所述碱液循环系统包括由底部的碱液储液罐、中部的碱洗填料层和顶部的碱液循环喷淋管组合而成且顶部设置有气体出口和除水除雾器的碱处理器，所述碱液储液罐的一侧设置有恶臭气体进口；所述生物营养液循环系统包括由底部的生物营养储液罐、中部的生物填料层和顶部的生物营养液循环喷淋管组合而成且顶部设置有与前述的气体出口相连通的气体入口的生物滴滤器，所述生物营养储液罐的出口接有引风机。本实用新型结构简单，使用方便，对高负荷恶臭污染源具有良好的处理能力，可用于大多数污水处理厂的恶臭污染处理。
文档编号B01D53/78GK201692768SQ20102022309
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者刘博 , 卢志强, 宁晓宇, 李昌建, 王立元, 耿静, 邹克华, 韩萌 申请人:天津市环境保护科学研究院