一种膜载生物除臭反应器

1.本实用新型属于环保技术领域，特别是涉及一种膜载生物除臭反应器。


背景技术：

2.随着工业生产的发展，恶臭污染逐渐加剧，严重影响了周围居民的生活环境，引发居民的大量投诉。在人类的工业生产过程中如石油冶炼厂、农药厂、橡胶厂、造纸厂、化工厂等会释放出大量含硫恶臭有机污染物，一些城市公共设施如垃圾填埋场和污水处理厂也会产生含硫恶臭有机污染物，有调查显示某垃圾填埋场集气井里含有高浓度的甲硫醚(36847－43307μg/m3)，甲硫醇(15136－29087μg/m3)，二硫化碳(8757－9009μg/m3)和二甲基二硫醚(2945－4561μg/m3)。含硫恶臭有机污染物具有嗅阈值低和高毒、高腐蚀的性质，其含有酸性成分具有较强的腐蚀性和还原性，可以腐蚀金属，毒害石油产品。其存在更是直接使人产生不适，危害人类健康：影响呼吸系统，恶臭的存在使人产生不愉快的，强烈刺激感官，妨碍正常呼吸；阻碍循环系统，随着呼吸过程，部分恶臭物质会进入循环系统，例如硫化氢具有很强的毒性，在循环过程中进入血液后会阻碍氧的运输，影响人体正常的生理机能；危害消化系统，经常接触恶臭物质，会产生恶心、呕吐、厌食等症状，导致消化衰退，内分泌紊乱等；影响神经系统，长期与恶臭接触会对神经产生毒害，例如cs2具有神经毒性，损害大脑；伤害人体器官，长期与酸性恶臭物质接触，会对人体的眼睛、皮肤等器官产生腐蚀，损害眼睛，影响人的正常视力；部分的有机恶臭物质还会引起中毒、癌变甚至死亡。因此，为了使居民有更健康的生产生活，对含硫恶臭有机污染物的治理亟待解决。
3.传统的恶臭去除方法主要包括物理、生物、化学三个方面，物理过程主要包括水吸收、物理吸附、冷却冷凝、掩蔽、稀释等，采用物理方法去除恶臭气体，并没有将气体真正的去除，只是将其转移或掩蔽，因此还需要后续的处理才能将恶臭去除。化学过程，主要包括湿式化学吸收、化学吸附、化学氧化、催化氧化等，采用化学方法去除恶臭气体，存在二次污染，运行费用高等问题。生物法除臭由于其净化效率高、投资费用低、无二次污染等优点，引发了广泛关注。目前对生物法去除含硫恶臭的研究主要集中在生物滴滤塔上，其存在易堵塞、气液传质效率低的问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种膜载生物除臭反应器，可实现对生物膜膜厚的调节，高效降解微生物代谢活性高，含硫恶臭有机污染物去除效率高，氧气利用效率高。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种膜载生物除臭反应器，包括反应器本体、若干膜组件、若干反冲洗曝气头和第一供气单元；
6.所述膜组件和所述反冲洗曝气头设于所述反应器本体内；
7.所述第一供气单元与所述膜组件连通；所述反冲洗曝气头朝向所述膜组件设置。
8.优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：
9.1)所述膜载生物除臭反应器还包括第二供气单元；所述第二供气单元与所述反冲洗曝气头连通；
10.2)所述反应器本体呈圆柱形，所述膜载生物除臭反应器还包括进水口、进水井、进水渠和若干布水孔，所述进水口设于所述反应器本体上，所述进水口与所述进水井连通，所述进水渠环绕设于反应器本体的内壁上，所述布水孔设于所述进水渠上；
11.3)所述膜载生物除臭反应器还包括出水口和出水井，所述出水井设于所述反应器本体内，所述出水口设于所述反应器本体上，所述出水口与所述出水井连通；
12.4)所述反应器本体呈圆柱形，所述若干膜组件呈环形阵列设于所述反应器本体内；
13.5)所述第一供气单元包括氧气储罐、第一管道和若干第二管道，各第二管道与各膜组件连通，所述氧气储罐经所述第一管道与所述若干第二管道连通；
14.6)所述膜载生物除臭反应器还包括气相排出口，所述气相排出口设于所述反应器本体的顶部；
15.7)所述膜组件中的载体膜为无孔中空纤维膜。
16.更优选地，特征1)中，所述第二供气单元包括鼓风机和第三管道，所述鼓风机经所述第三管道与所述若干反冲洗曝气头连通。
17.进一步更优选地，所述第二供气单元还包括第三阀门，所述第三阀门设于所述第三管道上。
18.更优选地，特征2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
19.1)所述进水渠的下方设有水平设置的挡水裙板和垂直设置的挡板，所述挡水裙板一端与反应器本体内侧壁连接，另一端与所述挡板之间设有间距从而形成流水通道；
20.2)所述进水口上还设有进水阀门和/或第一污染物检测单元；
21.3)所述布水孔沿水流方向由疏到密排列。
22.更优选地，特征3)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
23.1)所述膜载生物除臭反应器还包括出泥井和排泥管，所述出泥井设于所述出水井的下方，所述出泥井上设有排泥孔，所述出泥井与所述排泥管连通；
24.2)所述出水口上还设有第二污染物检测单元。
25.更优选地，特征4)中，所述膜组件从进水的周边到中心出水沿径向由密到疏排列。
26.更优选地，特征5)中，所述第一供气单元还包括第一阀门，所述第一阀门设于所述第一管道上。
27.更优选地，特征5)中，所述第一供气单元还包括若干第二阀门，各第二阀门设于各第二管道上。
28.优选地，还包括控制单元，所述控制单元与选自所述进水阀门、所述第一污染物检测单元、所述第一阀门、所述第三阀门和第二污染物检测单元中的至少一项信号连接。
29.上述技术方案具有如下有益效果：
30.(1)本实用新型可实现对生物膜膜厚的调节，高效降解微生物代谢活性高。
31.(2)本实用新型可实现喷淋液循环利用，减少氧气供气量，运行成本低。
32.(3)本实用新型具有装置紧凑、占地面积小、操作简便、自动化程度高和易于推广等优点。
33.(4)本实用新型可根据含硫污染物进水浓度和出水浓度动态调节氧气供气量，在高效净化的同时提高氧气利用效率，本方法在最高可实现含硫恶臭有机污染物去除效率≥99.9％，氧气利用效率≥99％。
附图说明
34.图1显示为本实用新型膜载生物除臭反应器的主视结构示意图。
35.图2显示为本实用新型膜载生物除臭反应器的俯视结构示意图。
36.附图标记
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反应器本体
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膜组件
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反冲洗曝气头
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第一供气单元
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41
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氧气储罐
[0042]
42
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第一管道
[0043]
43
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第二管道
[0044]
44
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第一阀门
[0045]
45
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第二阀门
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第二供气单元
[0047]
51
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鼓风机
[0048]
52
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第三管道
[0049]
53
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第三阀门
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进水口
[0051]
61
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进水阀门
[0052]
62
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第一污染物检测单元
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进水井
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进水渠
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布水孔
[0056]
10
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出水口
[0057]
11
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出水井
[0058]
12
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气相排出口
[0059]
13
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挡水裙板
[0060]
14
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挡板
[0061]
15
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出泥井
[0062]
151
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排泥孔
[0063]
16
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排泥管
[0064]
17
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控制单元
具体实施方式
[0065]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的技术方案。应理解，本实用新型提到
的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0066]
一种膜载生物除臭反应器，如图1所示，包括反应器本体1、若干膜组件2、若干反冲洗曝气头3和第一供气单元4；
[0067]
所述膜组件2和所述反冲洗曝气头3设于所述反应器本体1内；
[0068]
所述第一供气单元4与所述膜组件2连通；所述反冲洗曝气头3朝向所述膜组件2设置。
[0069]
在一优选的实施方式中，所述膜载生物除臭反应器还包括第二供气单元5；所述第二供气单元5与所述反冲洗曝气头3连通。
[0070]
在一优选的实施方式中，所述第二供气单元5包括鼓风机51和第三管道52，所述鼓风机51经所述第三管道52与所述若干反冲洗曝气头3连通。
[0071]
在一优选的实施方式中，所述第二供气单元5还包括第三阀门53，所述第三阀门53设于所述第三管道52上。
[0072]
在一优选的实施方式中，如图2所示，所述反应器本体1呈圆柱形，所述膜载生物除臭反应器还包括进水口6、进水井7、进水渠8和若干布水孔9，所述进水口6设于所述反应器本体1上，所述进水口6与所述进水井7连通，所述进水渠8环绕设于反应器本体的内壁上，所述布水孔9设于所述进水渠8上。
[0073]
在一优选的实施方式中，所述进水渠的下方设有水平设置的挡水裙板和垂直设置的挡板，所述挡水裙板一端与反应器本体内侧壁连接，另一端与所述挡板之间设有间距从而形成流水通道。该设计利于水体均匀进入反应器本体内，利于悬浮物的沉降。
[0074]
在一优选的实施方式中，所述进水口6上还设有进水阀门61和/或第一污染物检测单元62。
[0075]
在一优选的实施方式中，所述布水孔9沿水流方向由疏到密排列，有利于布水均匀。
[0076]
在一优选的实施方式中，所述膜载生物除臭反应器还包括出水口10和出水井11，所述出水井11设于所述反应器本体1内，所述出水口10设于所述反应器本体1上，所述出水口10与所述出水井11连通。
[0077]
在一优选的实施方式中，所述膜载生物除臭反应器还包括出泥井15和排泥管16，所述出泥井15设于所述出水井11的下方，所述出泥井15上设有排泥孔151，所述出泥井15与所述排泥管16连通。
[0078]
在一优选的实施方式中，所述出水口10上还设有第二污染物检测单元。
[0079]
在一优选的实施方式中，所述反应器本体1呈圆柱形，所述若干膜组件2呈环形阵列设于所述反应器本体1内。
[0080]
所述膜组件2从进水的周边到中心出水沿径向由密到疏排列，利于高效降解污染物。
[0081]
在一优选的实施方式中，所述第一供气单元4包括氧气储罐41、第一管道42和若干第二管道43，各第二管道43与各膜组件2连通，所述氧气储罐41经所述第一管道42与所述若干第二管道43连通。
[0082]
所述第一供气单元4还包括第一阀门44，所述第一阀门44设于所述第一管道42上。
[0083]
所述第一供气单元4还包括若干第二阀门45，各第二阀门45设于各第二管道43上。
[0084]
在一优选的实施方式中，所述膜载生物除臭反应器还包括气相排出口12，所述气相排出口12设于所述反应器本体1的顶部。
[0085]
在一优选的实施方式中，所述膜组件2中的载体膜为无孔中空纤维膜。
[0086]
在一优选的实施方式中，所述膜载生物除臭反应器还包括控制单元17，所述控制单元17与选自所述进水阀门61、所述第一污染物检测单元62、所述第一阀门44、所述第三阀门53和第二污染物检测单元中的至少一项信号连接。
[0087]
实施例1
[0088]
实施例中所使用的膜载生物除臭反应器如图1和图2所示，具体按下列步骤进行：
[0089]
(1)将巯基含量为5mmol/l的待处理废液和vss为15g/l的污水处理厂二沉池污泥共同泵入膜载生物除臭反应器挂膜，水力停留时间为24h，氧气曝气分压为8psi，经过3d完成驯化；
[0090]
(2)将巯基含量为5mmol/l的待处理废液泵入膜载生物除臭反应器，控制氧气压力为5psi，根据进水污染物浓度动态调节氧气曝气量，进水污染物浓度升高，增加氧气压力，每升高5mmol/l，控制单元控制对应阀门调节氧气的供气压力增加一个psi，最大增到20psi；
[0091]
(3)调节水力停留时间为30min；
[0092]
(4)监测膜反应器出水中污染物浓度反馈调节氧气曝气量：出水含硫污染物浓度在10
‑4‑
10
‑3mmol/l时，不改变氧气的供气压力，出水含硫污染物浓度在10
‑3‑
10
‑2mmol/l时，氧气的供气压力增加2psi，出水含硫污染物浓度在10
‑2‑
10
‑1mmol/l时，氧气的供气压力增加4psi，出水含硫污染物浓度在10
‑1‑
1mmol/l时，氧气的供气压力增加10psi。
[0093]
(5)控制气流冲洗强度为20l/(s
·
m2)，冲刷时间5min，频率为每月1次。装置处理污染物量达150mol s
·
m
‑3·
d
‑1，含硫恶臭有机污染物效率为95％，氧气利用效率达99％。
[0094]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。