本实用新型涉及粘胶纤维行业废气处理技术领域，具体涉及一种生物法处理粘胶纤维行业含硫废气的装置。
背景技术：
粘胶纤维是人造纤维的一个主要品种，由天然纤维素制造而成，属于再生纤维素纤维，在12种主要纺织纤维中，粘纤的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性，是非常有发展潜力的纤维品种。
粘胶纤维行业中的含硫废气主要指硫化氢和二硫化碳，均产生于生产线。其中二硫化碳是粘胶纤维生产用的溶剂，废气中的二硫化碳来源于生产线上的挥发，硫化氢是在某些生产单元中二硫化碳通过化学反应转化而成，挥发到空气中的。
粘胶纤维主要分为粘胶长丝和短纤两个品种，长丝生产过程中产生的均为低浓度含硫废气，即贫气，目前没有进行任何的回收和处理即高空排放；短纤生产过程中，既有高浓度(富气)又有低浓度(贫气)废气产生。富气一般通过冷凝、活性炭吸附或燃烧等装置进行回收，贫气浓度过低，不适合回收，但直接排放浓度又过高，所以需要对其进行处理。
目前我国粘胶纤维行业曾经引进并且成功运行的处理低浓度含硫废气处理装置主要为催化燃烧法。即利用将含硫化合物经氧化催化生成三氧化硫气体，与本身的水分结合生成浓硫酸，浓硫酸可重新用于粘胶纤维的生产线，实现废物利用。但硫酸的市场价格较二硫化碳低很多，若配以富气燃烧制硫酸，存在着产品较原料价格低的尴尬问题，远不如直接回收二硫化碳经济效益高；若以贫气直接燃烧制硫酸，由于废气浓度不够，燃烧过程中需要添加大量的助燃剂，运行费用大大增加。所以此方法虽然可以解决废气排放的问题，但对于企业来说经济负担过重，若将富气回收的工艺直接用于贫气的处理，同样面临运行费用高的问题。所以目前行业中的贫气仍是通过高空排放解决，污染物没有得到有效的处理，开发一种切实可行的处理粘胶纤维行业低浓度含硫废气装置非常急迫。
生物法处理废气有运行费用低，无二次污染等优点，在一些恶臭气体处理方面应用比较广泛。但常规的生物处理装置对浓度较高的废气去除效率会降低，粘胶纤维行业的低浓度含硫废气虽属贫气，但是“低浓度”只是相对于本行业的高浓度废气而言，其本身的浓度对于废气处理而言并不低，硫化氢的进气浓度可达到700-1200mg/m3，二硫化碳可达到600-1000mg/m3。所以现有的生物装置直接应用到粘胶纤维行业的低浓度含硫废气处理是达不到预期的处理效果的，需要对塔体结构进行改良。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种生物法处理粘胶纤维行业含硫废气的装置，以提高对含硫废气的处理效果，降低装置整体的搭建成本。
本实用新型提供的一种生物法处理粘胶纤维行业含硫废气的装置，包括采用水泥制成的壳体，所述壳体内部从上至下依次设置有生物滤床层、净化层、生物洗涤层和菌液池；所述壳体的顶部设置有出风口，所述壳体的侧壁底部设置有进风口，所述进风口位于所述生物洗涤层和菌液池之间；所述生物洗涤层的顶部设置有若干第一喷淋管路，该第一喷淋管路上设置有若干第一喷头，所述第一喷淋管路通过设置在所述壳体外壁上的第一给水管路与菌液池连接，所述第一给水管路上设置有第一水泵；所述净化层包括若干生物滴滤层，所述生物滴滤层的顶部设置有若干第二喷淋管路，该第二喷淋管路上设置有若干第二喷头，所述第二喷淋管路通过设置在所述壳体外壁上的第二给水管路与菌液池连接，所述第二给水管路上设置有第二水泵；所述生物滴滤层的底部设置有集水装置，该集水装置通过设置在所述壳体外壁的回水管路与菌液池连接。
本实用新型中，壳体采用水泥制成，可以根据不同项目的需要，将水泥壳体建造成不同高度，适应多种项目废气的处理需要，而且水泥材质的壳体的制造和维护成本较低，可以为企业节省废气处理成本。含硫废气从进风口处进入到壳体的内部，并向上运动依次经过生物洗涤层、净化层和生物滤床层，并最终从出风口排至外界；工作时，第一水泵和第二水泵间歇性开启，将菌液池中的营养液通过第一喷淋管路和第二喷淋管路分别浇灌在生物洗涤层和净化层上，其中第一水泵单位时间内抽取的水量大于第二水泵，而且第一喷头的数量和规格也均大于第二喷头，使得生物洗涤层上的水分远多于净化层的水分，而生物洗涤层的底部没有集水装置，因此水分在浇灌到生物洗涤层上后会在重力的作用下回落至菌液池中，当废气通过生物洗涤层时，废气当中的大部分水溶性污染气体会同回落的水分一起落入菌液池内，增加了废气与菌种的接触时间，并在菌液池内，被细菌吸收分解成无害的气体；而其余的不溶于水和少部分溶于水的废气在通过净化层时，会被净化层上的菌种吸收分解，使废气得到进一步的净化；在净化层作用之后，废气继续向上通过生物滤床层，此时，接连通过湿润的生物洗涤层和净化层的废气内含有较多的水分，而生物滤床层无需菌液定期喷淋，较为干燥，可以吸收废气内的水分，防止大量水分随废气一起排至外界，生物滤床层还可以对废气进行进一步净化，保障对含硫废气的处理效果。此外，生物滴滤层的底部设置有集水装置，菌液通过各喷淋管路和各喷头浇灌在生物洗涤层和生物滴滤层上后，会在集水装置的作用下，通过回水管路输送回菌液池内，防止了菌液落到下层生物滴滤层或生物洗涤层上，保护了生物洗涤层和生物滴滤层上的菌种的正常生长环境。
优选地，所述生物洗涤层包括若干连接在所述壳体底部的第一支撑柱，该第一支撑柱采用水泥制成，且该第一支撑柱的顶部高于所述菌液池的液位面，在所述第一支撑柱的顶部搭设有若干第一格栅板，该第一格栅板的顶部铺设有若干聚丙烯材质的生物填料。本实用新型中，第一支撑柱的底部穿过菌液池与壳体的底部固定连接，在第一支撑柱的顶部搭设第一格栅板，以便于在第一格栅板上铺设散状的生物填料，此外，第一格栅板上具有多个栅格状的通气孔，废气能够顺利穿过第一格栅板，并被附着在生物填料上的细菌吸收分解，为了防止生物填料浸泡在菌液池中，第一支撑柱的顶部需要高于菌液池的液位面。
优选地，所述生物滴滤层包括连接在所述壳体内壁的支撑板，所述支撑板上设置有若干通气道，且在该支撑板的顶部设置有若干第二支撑柱，所述第二支撑柱的顶部搭设有若干第二格栅板，该第二格栅板的顶部铺设有若干聚丙烯和聚氨酯复合材质的生物填料；所述支撑板和第二支撑柱均采用水泥制成。废气在经过生物洗涤层的预处理后，其中的污染源已大幅减少，生物滴滤层中的聚丙烯和聚氨酯复合材质的生物填料可以对剩余废气进行深度处理，提高废气处理效果，在实际中，可以根据废气内污染源的占比，调整生物滴滤层的层数；此外，支撑板和第二支撑柱均为水泥材质，可以在建造本实用新型提供的生物处理装置时，与壳体一起成形，不必后期安装，而且这种采用水泥制成的整体结构的强度较大，使用寿命较长，有利于后期的装置维修。
优选地，所述支撑板的上表面为斜面，所述壳体靠近该斜面最低端的位置设置有若干排水孔，该排水孔与所述回水管路连接，所述排水孔和斜面形成所述集水装置；所述通气道的顶端高于所述支撑板的上表面，且在所述通气道的顶部设置有防雨帽。菌液在喷淋到生物滴滤层上后，会在重力的作用下向下运动，落至支撑板的顶部，而支撑板的上表面为斜面，则菌液会沿着支撑板的上表面聚集在上表面最低端的位置，并从该处壳体上的排水孔进入到回水管路内；为了防止菌液从通气道落至下层，将通气道的顶端设计为高于支撑板的上表面，并在通气道的顶端设置防雨帽，以阻挡菌液进入通气道。
优选地，所述防雨帽的底部均布有三个支脚，所述通气道的顶端相应地均布有三个插孔，所述支脚插接在该插孔中。防雨帽通过三个支脚与通气道的顶部连接，相邻两个支脚间的空间较大，足够废气顺利通过，由此可见，本实用新型中，防雨帽可以在不妨碍废气通过的同时有效遮挡菌液。
优选地，所述生物滤床层包括若干连接在所述壳体内壁之间的横梁，该横梁采用水泥制成，在该横梁的顶部搭设有若干第三格栅板，该第三格栅板的顶部铺设有若干有机碳材质的生物填料。废气在到达生物滤床层时，其中的多数污染源已被菌种吸收分解，但是废气经过生物洗涤层和生物滴滤层时，会混杂有水分，为防止水分随同废气一同排放至外界，在生物滤床层内设置有机碳质的生物填料，以在对废气中的污染源进行进一步吸收分解的同时，吸收废气中掺杂的水分，保证废气的处理效果。
优选地，所述回水管路与菌液池之间设置有净化箱，该净化箱的顶部设置有若干与所述回水管路连接的进水口，所述净化箱的侧壁设置有与所述菌液池连接的出水口。本实用新型中，菌液池内的营养液是循环使用的，因此，其中的营养液成分会不断损失，在实际运行时，需要对菌液池内营养成分进行定期检查，确保生物洗涤层、各生物滴滤层和生物滤床层上的菌种的活性，而由于本装置的壳体采用水泥制成，其体积较大，不便于对菌液池内的情况进行监控，因此，本实用新型在壳体外侧设置有净化箱，以对菌液池内的液体进行过滤净化，防止管道内的杂质堵塞水泵，同时，还可以便于工作人员通过净化箱检测营养液成分的流失情况。
优选地，所述净化箱的内部设置有过滤装置，所述过滤装置包括用于与所述净化箱外壁连接的连接板，该连接板上固定设置有安装架，所述安装架为长方体形框架，在该安装架的底壁和四个侧壁上均包覆有不锈钢滤网，所述进水口位于该不锈钢滤网包覆的范围内；所述净化箱的内壁上设置有挡板，所述安装架搭设在该挡板上。回水管路内的液体经由净化箱顶部的进水口进入到净化箱中，并经由过滤装置过滤后落入净化箱的底部，在第一水泵或第二水泵的作用下，被抽入菌液池内进行下一次循环。本实用新型中，不锈钢滤网包覆在安装架的底壁和侧壁上，当液体从进水口排出时，在重力加速度的作用下，液体与底壁上的不锈钢滤网接触后，会产生飞溅的情况，而四个侧壁上的不锈钢滤网恰好可以对这部分飞溅的液体进行过滤，防止未经过滤的飞溅液体落入净化箱中。
优选地，所述净化箱的侧壁上设置有透明的检测管，该检测管的底端与净化箱的侧壁连接，该检测管的顶端设置有防尘盖，该防尘盖上设置有透气孔。该检测管利用U形管的原理，使得检测管能够显示净化箱内的液体情况，工作人员只需定期检查检测管内的液体的PH值，即可掌握菌液池内的营养成分的流失情况；而检测管为透明材质，工作人员可以清楚看到检测管内的液体的混浊程度，从而掌握不锈钢滤网的使用寿命，以便于及时更换不锈钢滤网；防尘盖的设计，可以防止外界的灰尘杂质落入检测管内，影响工作人员的判断，而透气孔的设计，可以保证检测管内与外界大气连通，使得检测管与净化箱内的液位一致。
优选地，所述净化箱的底部设置有排污口，所述净化箱的顶部设置有加料孔。随着运行时间的增加，净化箱的底部会逐渐积聚较多的杂质，这就需要工作人员定期开启排污口，对净化箱进行清洁维护，为了保证清洁效率，工作人员可以通过净化箱顶部的加料孔对净化箱底部进行冲洗；此外，在工作人员发现检测管内的营养液成分流失较多时，还可以通过加料孔向净化箱内添加营养物质，以保证生物洗涤层和各生物滴滤层的菌种活性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型所述生物法处理粘胶纤维行业含硫废气的装置的结构示意图；
图2为图1中的P向视图；
图3为图1中的A-A剖视图；
图4为图3中的B-B剖视图；
图5为图3中的C-C剖视图；
图6为图3中的D-D剖视图；
图7为本实用新型所述防雨帽的结构示意图；
图8为本实用新型所述防雨帽的底部结构示意图；
图9为本实用新型所述生物滴滤层的结构示意图；
图10为本实用新型所述净化箱的结构示意图；
图11为图9中的E-E剖视图；
图12为本实用新型所述过滤装置的结构示意图。
附图标记：
1-壳体；2-生物滤床层；3-净化层；4-生物洗涤层；5-菌液池；6-净化箱；
11-出风口；12-进风口；13-排水孔；14-回水管路；21-横梁；22-第三格栅板；23-有机碳材质的生物填料；31-生物滴滤层；32-第二喷淋管路；33-第二给水管路；41-第一支撑柱；42-第一格栅板；43-聚丙烯材质的生物填料；44-第一喷淋管路；45-第一给水管路；46-第一水泵；61-进水口；62-出水口；63-过滤装置；64-挡板；65-检测管；66-防尘盖；67-加料孔；
311-支撑板；312-通气道；313-第二支撑柱；314-第二格栅板；315-聚丙烯和聚氨酯复合材质的生物填料；316-防雨帽；321-第二喷头；331-第二水泵；441-第一喷头；631-连接板；632-安装架；633-不锈钢滤网；
3161-支脚。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1-3所示，本实用新型一实施例提供的一种生物法处理粘胶纤维行业含硫废气的装置，包括采用水泥制成的壳体1，所述壳体1内部从上至下依次设置有生物滤床层2、净化层3、生物洗涤层4和菌液池5；所述壳体1的顶部设置有出风口11，该出风口11处设置有风机(图中未示出)，所述壳体1的侧壁底部设置有进风口12，该进风口12位于所述生物洗涤层4和菌液池5之间。含硫废气从进风口12处进入到壳体1内部，并在风机的作用下，向出风口11处运动，在运动过程中，废气依次经过生物洗涤层4、净化层3和生物滤床层2，在三者的联合作用下，将废气中污染源吸收分解，完成对废气的处理。
上述生物洗涤层4包括若干连接在所述壳体1底部的第一支撑柱41(参考图4)，该第一支撑柱41采用水泥制成，且该第一支撑柱41的顶部高于所述菌液池5的液位面，在第一支撑柱41的顶部搭设有若干第一格栅板42，该第一格栅板42的顶部铺设有若干聚丙烯材质的生物填料43；在生物洗涤层4的顶部还设置有多个第一喷淋管路44(沿图3的垂直纸面的方向均布有多个第一喷淋管路44)，在该第一喷淋管路44上设置有多个第一喷头441，第一喷淋管路44通过设置在所述壳体1外壁上的第一给水管路45与菌液池5连接，在第一给水管路45上设置有第一水泵46，该第一水泵46定时开启，以将菌液池5内的液体通过第一给水管路45输送至第一喷淋管路44中，并通过第一喷头441将液体均匀的浇灌在聚丙烯材质的生物填料43上，由于生物洗涤层4为废气经过的第一道净化装置，废气中的污染源含量较多，而废气通过生物洗涤层4时，其与附着在聚丙烯材质的生物填料43上的菌种的接触时间较短，难以除去大部分的污染源，因此，本实施例中，第一水泵46单位时间内会抽取较多的液体，即采用大量的液体喷淋在聚丙烯材质的生物填料43上，液体在浇灌到生物洗涤层4上后会在重力的作用下回落至菌液池5中，当废气经过时，废气中的大部分水溶性气体将随着回落的液体沉入菌液池5中，而菌液池5中含有大量的菌种，可以与这部分水溶性气体充分的接触，对其进行吸收和分解，由此可见，生物洗涤层4对废气进行了充分的预处理。
上述净化层3包括三层生物滴滤层31，该生物滴滤层31包括连接在上述壳体1内壁的支撑板311(参考图5和图9)，在支撑板311上设置有若干通气道312，且在该支撑板311的顶部设置有多个第二支撑柱313，在第二支撑柱313的顶部搭设有多个第二格栅板314，该第二格栅板314的顶部铺设有若干聚丙烯和聚氨酯复合材质的生物填料315；在生物滴滤层31的顶部设置有多个第二喷淋管路32(沿图3的垂直纸面的方向均布有多个第二喷淋管路32)，该第二喷淋管路32上设置有多个第二喷头321，所述第二喷淋管路32通过设置在所述壳体1外壁上的第二给水管路33与菌液池5连接，所述第二给水管路33上设置有第二水泵331。本实施例中，净化层3只设有三层生物滴滤层31，在实际中，可以根据项目的废气浓度，选择增加或减少生物滴滤层31的层数，以提高对废气的处理效果；与生物洗涤层4不同，生物滴滤层31的液体喷淋量较少，即维持聚丙烯和聚氨酯复合材质的生物填料315处于湿润状态即可，经过预处理的废气在风机的作用下，从下至上逐次通过三层生物滴滤层31，附着在聚丙烯和聚氨酯复合材质的生物填料315上的菌种会吸收分解废气中的污染源，对废气进行深度处理；上述支撑板311和第二支撑柱313均采用水泥制成，可以在建造生物处理装置时，与壳体1一起成形，不必后期安装，而且这种采用水泥制成的整体结构的强度较大，使用寿命较长，降低了后期的维修成本。
为了防止喷淋后的液体流入下层生物滴滤层31和生物洗涤层4中，本实施例中，上述支撑板311的上表面为斜面(参考图9)，所述壳体1靠近该斜面最低端的位置设置有三个排水孔13，该排水孔13与设置在壳体1外壁的回水管路14连接，该回水管路14的另一端通过净化箱6与菌液池5连接，以将上述斜面上积聚的液体过滤后输送回菌液池5内进行下一次循环。由此可见，上述排水孔13和斜面构成了生物滴滤层31的集水装置，菌液在喷淋到生物滴滤层31上后，会在重力的作用下向下运动，落至支撑板311的顶部，而支撑板311的上表面为斜面，则菌液会沿着支撑板311的上表面聚集在上表面最低端的位置，并从该处壳体1上的排水孔13进入到回水管路14内，有效避免了液体对下层生物滴滤层31和生物洗涤层4造成污染，维护了菌种的生长环境。
进一步地，上述通气道312的顶端高于所述支撑板311的上表面，且在所述通气道312的顶部设置有防雨帽316，以防止菌液从通气道312落至下层。其中，防雨帽316底部均布有三个支脚3161(参考图7和图8)，相应地，所述通气道312的顶端均布有三个插孔(图中未示出)，防雨帽316通过三个支脚3161与通气道312的顶部的插孔连接，相邻两个支脚3161间的空间较大，足够废气顺利通过，由此可见，本实施例中，防雨帽316可以在不妨碍废气通过的同时有效遮挡菌液。
具体地，参考图10、图11和图12，上述净化箱6的顶部设置有三个与所述回水管路14连接的进水口61，净化箱6的侧壁设置有与所述菌液池5连接的出水口62，在净化箱6的内部设置有过滤装置63，所述过滤装置63包括用于与所述净化箱6的外壁连接的连接板631，该连接板631上固定设置有安装架632，该安装架632为长方体形框架，在该安装架632的底壁和四个侧壁上均包覆有不锈钢滤网633，上述进水口61位于该不锈钢滤网633包覆的范围内；在净化箱6的内壁上设置有挡板64，所述安装架632搭设在该挡板64上。当液体从进水口61排出时，在重力加速度的作用下，液体与底壁上的不锈钢滤网633接触后，会产生飞溅的情况，而四个侧壁上的不锈钢滤网633恰好可以对这部分飞溅的液体进行过滤，防止未经过滤的液体落入净化箱6中，从而保证了进入菌液池5内的液体质量，防止杂质堵塞第一水泵46或第二水泵331。
进一步地，在上述净化箱6的侧壁上设置有透明的检测管65(参考图11)，该检测管65的底端与净化箱6的侧壁连接，该检测管65利用U形管的原理，使得检测管65能够显示净化箱6内的液体情况，工作人员只需定期检查检测管65内的液体的PH值，即可掌握菌液池5内的营养成分的流失情况；而检测管65为透明材质，工作人员可以清楚看到检测管65内的液体的混浊程度，从而掌握不锈钢滤网633的使用寿命，以便于及时更换不锈钢滤网633；为了防止外界的灰尘杂质落入检测管65内，在检测管65的顶端设置有防尘盖66，且在该防尘盖66上设置有透气孔(图中未示出)，以保证检测管65内与外界大气连通，使得检测管65与净化箱6内的液位一致。
此外，在上述净化箱6的底部设置有排污口(图中未示出)，在净化箱6的顶部设置有加料孔67(参考图1)。随着运行时间的增加，净化箱6的底部会逐渐积聚较多的杂质，这就需要工作人员定期开启排污口，对净化箱6进行清洁维护，为了保证清洁效率，工作人员可以通过加料孔67对净化箱6底部进行冲洗；此外，在工作人员发现检测管65内的营养液成分流失较多时，还可以通过加料孔67向净化箱6内添加营养物质，以保证生物洗涤层4和各生物滴滤层31的菌种活性。
参考图3和图6，上述生物滤床层2包括若干连接在所述壳体1内壁之间的横梁21，该横梁21采用水泥制成，在该横梁21的顶部搭设有多个第三格栅板22，该第三格栅板22的顶部铺设有若干有机碳材质的生物填料23。废气在到达生物滤床层2时，其中的多数污染源已被吸收分解，但是废气经过生物洗涤层4和生物滴滤层31时会混杂有水分，为防止水分随同废气一同排放至外界，在生物滤床层2内设置有机碳质的生物填料23，以在对废气中的污染源进行进一步吸收分解的同时，吸收废气中掺杂的水分，保证废气的处理效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。