一种净化恶臭气体及挥发性有机物的生物滤池装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种净化恶臭气体及挥发性有机物（VOCs）的生物滤池装置，其主要特征是，长方体中间由隔板分为两部分，即过滤室和设备室。过滤室从下到上由底部渗滤液坡面、布气系统、生物滤池填料及浇灌装置组成，渗滤液坡面在过滤室底部，侧面看呈V字形，底部中间为渗滤管，以收集坡面汇集的渗滤液，设备室包括淋水储水罐、营养液罐、pH值平衡液罐、管路、泵、阀门以及自动控制装置，其优点是，占地面积小，成本低，可移动，可扩展，能耗低，运行成本低，可靠性强，维护方便，无二次污染。采用一体化和模块化设计，节约占地面积，节省投资成本，并可移动，处理灵活，并节约运行费用。
【专利说明】
一种净化恶臭气体及挥发性有机物的生物滤池装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种生物处理废气装置，特别是一种用于去除恶臭气体以及高流量低浓度挥发性有机物VOCs的生物滤池处理装置。
【背景技术】
[0002]在城市污水处理、污泥处理、垃圾处置、发酵制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖、食品加工、造纸等工业行业产生大量恶臭气体及挥发性有机物VOCs等污染物，对人体健康和生态环境危害严重。恶臭气体会对人体呼吸系统、循环系统、消化系统、内分泌系统以及神经系统等造成不利影响。挥发性有机物VOCs不仅直接危害人体健康，而且是PM2.5的前体物，是造成大城市和区域空气污染的主要因素之一。目前，去除恶臭物质及VOCs的主要技术有活性炭吸附法、热氧化法、氧离子基团除臭法、化学洗涤法、生物滤池法等。其中，生物滤池技术对处理高流量、低浓度恶臭气体及VOCs具有显著效果及优势。其优势包括:去除效率高、能耗低、运行费用低，不使用化学药剂、无二次污染、便于维护等。生物滤池技术相对其他除臭技术具有显著优势，但也存在一定缺陷。首先，生物过滤占地面积较大，这对土地有限的场地应用该技术造成困难。其次，生物滤池利用微生物来降解污染物，对填料湿度、温度、营养物浓度、pH值等参数有较高的控制要求。目前生物滤池难以对这些运行参数有效进行精确控制。第三，大部分生物滤池采用管道布气系统，布气不均匀，运行一段时间后气孔容易堵塞。第四，现有多数生物滤池采用单层填料，压降较大，污染物去除率有待提高。第五，许多生物滤池采用单一种类的填料，由于每种填料都有其优缺点，采用单一类型的填料不利于微生物多样化的生长，不利于降解成分复杂的恶臭气体。最后，现有生物滤池多采用填料层顶部喷淋，容易造成填料湿度不均匀，影响微生物活性及污染物去除效率。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种净化恶臭物质及挥发性有机物VOCs的生物滤池装置。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，包括过滤室设备室，其特征是，过滤室从下到上由底部渗滤液坡面、布气系统、生物滤池填料及浇灌装置组成。渗滤液坡面在过滤室底部，侧面看呈V字形，底部中间为渗滤管，以收集坡面汇集的渗滤液。布气系统位于过滤室底部，渗滤液坡面之上，由底部承重支架、格栅以及布气网构成。生物滤池填料位于布气系统之上，从下到上分为两层:复合填料层和顶部填料层。微生物附着在生物滤池填料上生长，通过吸附、吸收、转化作用去除恶臭物质及挥发性有机物(VOCs)。浇灌装置包括滴灌管和喷淋管。滴灌管位于复合填料层与顶部填料层之间，喷淋管位于顶部。设备室包括喷淋水罐、营养液罐、PH值平衡液罐、管路、栗、阀门以及自动控制装置。喷淋水罐通过连接栗、喷淋水管道以及阀门，并与过滤室内的滴灌管和喷淋管连接，通过自控装置，为过滤室内的生物滤池填料层补充水分，保持适当的湿度。营养液罐、PH值平衡液罐通过文丘里混合器、阀门与喷淋水管连接，可通过喷淋水浇灌补充营养液及pH平衡液，以确保生物滤池有充足的营养成分，保持PH值中性，使微生物处于最佳生长状态。设备间侧面为废气进口，经进气管通往过滤室底部的布气系统。
[0005]本发明的有益效果是，采用规则长方体模块化、一体化设计，可以使得生物滤池装置能够像集装箱一样层层叠加堆放，从而节省占地面积，避免普通生物滤池尺寸大、占地大的缺陷，显著节省土建施工成本。
[0006]采用模块化设计，可通过公路、铁路等交通工具方便地进行运输和移动，并根据需处理的恶臭气体、VOCs污染负荷大小，灵活地地增加或减少处理模块，节约运行费用。能够自动精确调节填料湿度、温度、营养物浓度及PH值等参数，使填料微生物能以最佳生长状态下运行，可高效去除恶臭物质及VOCs。
[0007]相对于其他生物滤池管式布气工艺，采用以底部承重柱、格栅以及布气网组成的布气系统，从下到上有效均匀地布气，不易堵塞。
[0008]采用双层填料，下面为复合填料层，上面为顶部填料层。复合填料层的填料采用粒径较大、空隙较大的树皮、树根、沸石、塑料填料、珍珠岩等材料;顶部填料层采用粒径较小、吸附能力较强的活性炭、木肩、硅藻土等填料。当废气由下往上流动时，先通过复合填料层，由于复合填料层的填料空隙率较大，空气压降小，不容易堵塞，有利于微生物附着并持续生长，能够吸附、吸收并降解较高浓度的恶臭物质及VOCs。废气通过复合填料层后，污染物浓度显著降低，此时再通过粒径较小、吸附能力较强的顶部层，便能进一步降低污染物浓度，使生物滤池达到更高的污染物去除效率。采用多种填料组合，以高效降解污染物。针对恶臭气体成分复杂的特点，生物滤池采用如树皮、树根、塑料填料、珍珠岩、沸石、木肩、活性炭、硅藻土等多种填料组合。其优势在于:(I)由于每种填料都有其优缺点，采用多种复合填料可兼顾各类填料的优势，弥补单一填料的缺陷；(2)可为微生物提供良好的生长环境，使得微生物种群更加多样化，有利于废气处理的稳定运行。
[0009]采用两级浇灌系统，包括顶部喷淋管和复合层滴灌管，可均匀地浇灌两层填料。同时通过喷淋系统补充营养物和调节PH值范围，以保证微生物活性，高效去除污染物。本发明可有效去除恶臭气体以及低浓度挥发性有机物(VOCs)，可广泛应用于污水栗站、污水处理、污泥处理、垃圾处置、发酵制药、橡胶塑料、油漆涂料、印染皮革、牲畜养殖、食品加工、造纸等产生大量恶臭气体及挥发性有机物(VOCs)的工业行业。
[0010]占地面积小，成本低，可移动，可扩展，能耗低，运行成本低，可靠性强，维护方便，无二次污染。采用一体化和模块化设计，节约占地面积，节省投资成本，并可移动，处理灵活，并节约运行费用。由下到上的逐级布气系统，将废气均匀有效布气，不易堵塞，有利于污染物降解。两层填料层以及多种复合填料，促进生物滤池微生物多样化并且有利于优势菌种处于最佳生长状态，能够高效去除恶臭物质及VOCs。通常情况下，硫化氢、氨、甲硫醇等恶臭物质去除率高达90%?99%。
[0011]配套喷淋水系统以及营养液、pH值平衡液添加系统，确保填料微生物活性，使生物滤池以最佳状态运行，高效去除污染物。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构示意图。
[0013]图2是图1的俯视图
[0014]图3是本实用新型过滤室的结构示意图
[0015]图4是本实用新型设备室结构不意图。
【具体实施方式】
[0016]I生物滤池过滤室，2设备室，3生物滤池壳体，4滤池底部渗滤液坡面，5喷淋水罐，6喷淋栗，7渗滤液收集管，8进气管道，9底部承重支架，10格栅，11布气滤网，12复合填料层，13滴灌管，14顶部填料层，15顶部喷淋管，16顶部喷淋头，17补充水管，18营养液罐，19 pH值平衡液罐，20文丘里混合器，21阀门，22阀门，23阀门，24阀门，25喷淋水干管，26电磁阀，27电磁阀，28自控装置面板，29喷淋水进水管，30喷淋水出水管，31柜门，32设备室间顶盖
[0017]下面结合附图对本发明做进一步说明，
[0018]由图1-3可知，本发明是一长方体。长方体中间由隔板分为两部分，即过滤室I和设备室2。生物滤池外壳可由不锈钢、玻璃钢以及其他材料制作，能够承受一定的压力。
[0019]生物滤池过滤室I为从下到上由如下几部分组成:渗滤液集水坡面4，渗滤液收集管7，底部承重支架9，格栅10，布气滤网11，复合填料层12，滴灌管13，顶部填料层14以及顶部喷淋管15。
[0020]渗滤液集水坡4位于生物滤池过滤室I最底部，用于汇集滤料渗滤液到中部沟槽，并连接渗滤液收集管7，将渗滤液排出生物滤池。从侧面看，坡面呈V字形。坡面与水平线的角度大于2°，坡面可采用混凝土、不锈钢、玻璃钢、塑料等材料制作。
[0021]生物滤池过滤室I底部设有多个承重支架9，这些底部承重支架与底板连接并支撑上部的填料层。底部承重支架可采用混凝土、钢柱等强度较高的材料。底部承重支架上面放置格栅10。格栅上面放置布气滤网11。布气滤网11上面铺放复合填料层12和14顶部填料层14。格栅采用不锈钢或玻璃纤维材料，具有一定的承重能力。布气滤网采用塑料、玻璃纤维或不锈钢材料。通过布气滤网，待处理的气体得到均匀分布，并从下往上进入在填料层底部。
[0022]布气模块上面是复合填料层12。复合填料层采用粒径较大如树皮、树根、塑料填料、珍珠岩、沸石等多种填料。采用组合填料可兼顾各类填料的优势，弥补单一填料的缺陷，为微生物提供良好的生长环境，有利于废气处理的稳定运行。
[0023]滴灌管13位于复合填料层之上。滴灌管上面为顶部填料层14。顶部填料层上为顶部喷淋管15及顶部喷淋头16，用以保持顶部填料层湿度。顶部喷淋管用支架固定在墙体侧面。滴灌管和顶部喷淋头保持复合填料层及顶部填料层湿度在40%-80%范围内。顶部填料层采用粒径较小、吸附能力较强的活性炭、木肩、硅藻土等材料为填料。在复合填料层中，大部分恶臭物质及VOCs被吸收、吸附、降解。到了顶部填料层后，污染物浓度较低，此时采用吸附能力更强的填料，进一步去除余下的恶臭物质及VOCs，从而使得排放气体稳定排放达标。
[0024]由图4可知，设备室2是生物滤池过滤室以墙壁相隔，是实现生物滤池处理废气的辅助部分，用于引入废气、排出过多的渗滤液、储存喷淋水及营养液、以及设备控制。设备室内部包括:进气管道8，渗滤液收集管7，喷淋水罐5，喷淋栗6，喷淋水干管25，营养液罐18，PH值平衡液罐19，自控装置面板28，以及多个管道阀门。设备室2朝外设有柜门31，以方便维护人员查看、管理和维护。顶部设有设备室顶盖32。设备室间侧面上方为进气管道8接口。进气管由中部向下延伸至底部，然后通入生物滤池过滤室底部承重支架形成的布气空间内。待处理的废气从生物滤池的侧面的进气管道进入，然后由中间底部通入生物滤池过滤室底部，通过格栅和布气滤网，均匀进入复合填料层。
[0025]喷淋水罐5位于设备室一侧，储存用于灌溉填料层，以保持填料层所需湿度。喷淋水罐与补充水管17相连接，补充水管与外来水源厂区回用中水或去氯自来水相连。喷淋水可由补充水管随时补充。
[0026]喷淋水罐通过喷淋水干管25、喷淋栗6分别与生物滤池过滤室中部的滴灌管13和顶部喷淋管15相连，实现对填料浇灌。阀门26连接喷淋水干管25与滴灌管13，用于控制进入滴灌管13的水量。阀门27连接喷淋水干管25与顶部喷淋管15，用于控制顶部喷淋管15的水量。
[0027]设备室间的另一侧放置为营养液罐18和pH值平衡液罐19。两个液罐通过2阀门23、阀门24、文丘里混合器20分别与喷淋水干管25相连。
[0028]营养液罐用于定期补充填料微生物所需营养物质和微量元素，如氮、钾、磷、镁、铁、铜、锌、钴等。当生物滤池填料需要补充营养成分时，开启阀门24，关闭阀门22，开启喷淋栗6，开启阀门21，通过文丘里混合器20，营养液被抽出与喷淋水混合，通过喷淋系统均匀加入填料中。
[0029]pH值平衡液罐存储pH缓冲溶液，用于控制填料pH为中性。由于在微生物降解硫化物等污染物时会产生酸性物质，导致填料PH值降低，影响微生物正常生长，不利于恶臭及挥发性有机物(VOCs)去除。因此，需补充pH值平衡液保持填料微生物处于正常的生长状态，确保恶臭物质及挥发性有机物(VOCs)的去除效率。pH值平衡液罐19通过阀门23与文丘里混合器20相连接。当需要调节生物滤池pH值时，打开阀门23，关闭22阀门，开启喷淋栗6，开启阀门21，通过文丘里混合器20，pH值平衡液被抽出，pH值平衡液与喷淋水充分混合，然后对填料层进行浇灌，实现生物滤池填料的PH值调节。
[0030]生物滤池上下两层填料内均可安装湿度传感器。根据传感器信号，通过自动控制装置28，开启喷淋栗6、阀门26和/或阀门27，自动调节喷淋水量，从而达到最佳湿度范围。
【主权项】
1.一种净化恶臭气体及挥发性有机物(VOCs)的生物滤池装置，包括过滤室和设备室，其特征是，过滤室从下到上由底部渗滤液坡面、布气系统、生物滤池填料及浇灌装置组成；渗滤液坡面在过滤室底部，侧面看呈V字形，底部中间为渗滤管，以收集坡面汇集的渗滤液；布气系统位于过滤室底部，渗滤液坡面之上，由底部承重支架、格栅以及布气网构成;生物滤池填料位于布气系统之上，从下到上分为两层:复合填料层和顶部填料层;微生物附着在生物滤池填料上生长，通过吸附、吸收、转化作用去除恶臭物质及挥发性有机物(VOCs);浇灌装置包括滴灌管和喷淋管，滴灌管位于复合填料层与顶部填料层之间，喷淋管位于顶部；设备室包括喷淋水罐、营养液罐、PH值平衡液罐、管路、栗、阀门以及自动控制装置;喷淋水罐通过连接栗、喷淋水管道以及阀门，并与过滤室内的滴灌管和喷淋管连接，通过自控装置，为过滤室内的生物滤池填料层补充水分，保持适当的湿度;营养液罐、PH值平衡液罐通过文丘里混合器、阀门与喷淋水管连接，通过喷淋水浇灌补充营养液及PH平衡液，以确保生物滤池有充足的营养成分，保持PH值中性，使微生物处于最佳生长状态;设备间侧面为废气进口，经进气管通往过滤室底部的布气系统。
【文档编号】B01D53/84GK205517242SQ201620207842
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】王海英
【申请人】王海英