CN2695090Y - 高传质生物滴滤塔废气净化及脱臭设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型装置是一种高传质生物滴滤塔废气净化及除臭设备，由气体收集***，散水***，引风***及滴滤塔本体构成，核心为滴滤塔本体。其特点是：反应器经优化设计，生物滴滤塔本体分成三段，分别设有自动散水装置，每段又分为数层；每层之间装有填料，填料采用轻质多孔塑料及软性纤维球，填料上附着能够分解废气及恶臭气体的微生物，能够处理多种工业废气，脱臭效率高。滴滤塔底部的排液层上部设有臭气导入口，通过切向旋流进气，强化了宏观及微观传质过程，并减少压力损失，节省能源。

Description

高传质生物滴滤塔废气净化及脱臭设备
所属技术领域：
本实用新型涉及一种废气净化及脱臭的高传质生物滴滤塔。它属于环境工程净化气体装置。
背景技术：
煤化工、橡胶再生、污水污泥及城市垃圾处理等工业过程会产生许多恶臭气体。由于它的毒性、腐蚀性及特有的臭味，严重影响周边居民的身心健康。鉴于其危害，国家越来越重视对恶臭气体的治理，开发高效、节能、低成本的脱臭设备是环保工作者、设备开发商面临的重要任务。
脱臭技术按照处理原理分为物理法、化学法和生物法。物理法并不改变恶臭物质的化学性质，是用一种物质将恶臭化合物的臭味掩蔽、稀释或者将恶臭物质由气相转移至液相或者固相。这种方法一般不是从根本上去除恶臭物质，而且需要材料的更换及再生等问题，常见的方法有掩蔽法、稀释法和吸附法等。化学法是通过改变恶臭物质的化学结构，使之转变为无臭物质或者臭味强度较低的物质。化学法一般需要高温、高压或添加药剂及昂贵的催化剂，存在投资大运行费用高、腐蚀性强、产生二次污染等缺点，常见的方法有热力燃烧法、催化燃烧法、中和法、化学氧化法、臭氧氧化法等。利用微生物的生命活动来治理废气的生物法具有设备简单、运行费用低、二次污染小等优点。按照微生物的存在方式分为微生物悬浮生长方式和微生物固着生长方式。微生物悬浮生长方式既微生物及其营养配料存在于液体中。气体中的污染物通过与悬浮液接触后转移到液体中而被微生物降解，适合于亲水性气态污染物净化场所，通常情况下对憎水性气态污染物净化效果较差，而且存在设备投资及运行费用高等问题。微生物固着生长方式常见的脱臭方法有生物过滤法和生物滴滤法。生物过滤法目前典型的形式有土壤法及堆肥法等。生物过滤法过剩物质无法去除，易造成酸的积累，经过一段时间(1～3年)需要更换气体脱臭的载体。生物滴滤法设备目前处于开发阶段，实际应用的报道不多。
发明内容：
为了解决现有设备净化废气及脱臭能力不足，本实用新型的目的在于提供一种改进的生物滴滤塔脱臭装置，它不仅脱臭效率高，压力损失小，能够净化含有多种成分的废气，而且占地面积小，不需要更换及再生填料。
本实用新型是按照如下方式实现的。本设备由气体收集***，散水***，引风***及滴滤塔本体构成，核心为滴滤塔本体。对滴滤塔结构进行了优化设计，使得反应器内微生物与恶臭气体强化接触。恶臭气体由气泵进入风包稳流，经气体流量计由滴滤塔底部及中部切向旋流进入滴滤塔本体。在气泵和风包之间，以及风包和布气器之间有气阀与排气口，用于调节进入填料塔底部和中部的风量，采用旋流进气，减少压力损失，强化了恶臭气体向微生物表面的传质速率。气体收集***的管道上有流量计，用于监测气体的流量。滴滤塔本体分为三段，每段的中部有气体采样口，每段又分为三个填充层或多个填充层，塔体的填料层上有检查口，填料采用具有高比表面积球形或纤维填料，强化与臭气的接触，并防止气体短流。散水***包括储水箱、缓冲水箱与水泵，在填料塔每段的上部有布水器，通过自动控制调节喷水量的大小，喷淋水在滴滤塔本体的底部排出。净化后的气体通过引风机排入大气，如气体成分复杂，进入另一滴滤塔二次处理。
附图说明：
下面结合附图对本实用新型做详尽说明。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型结构A-A剖面示意图。
图中：
1滴滤塔本体；2储水箱；3水阀；4缓冲水箱；5法兰；6/7进水水泵；8轻质塑料与纤维球组成的填料层；9布水器；10进水管；11出水管；12气阀；13.采样口；14检查口；15布气器；16流量计；17/18气泵；19风包；20.排液口；21；进气管；22/23引风机；24出气管；25排气口
实施方式：
由图1可见，本滴滤塔由气体收集***，散水***，引风***及滴滤塔本体构成，核心为滴滤塔本体，操作过程自动控制，在滴滤塔本体(1)内，有三级布水器(9)，其下部依次是填料层(8)，布气器(15)，进水管(10)，滴滤塔本体(1)的底部有出水管(11)。喷淋液由储水箱(2)进入缓冲水箱(4)，通过水泵(6，7)经布水器(9)均匀的喷洒到各段填料层(8)的上部，喷淋液由滴滤塔本体(1)底部的出水管(11)排出，水泵采用两台或多台，有备用泵。而气体由气泵(17，18)引入，经过进气管(21)进入塔内，通过布气器(15)采用旋流方式将气体均匀的分散于填料层(8)上与生物膜充分接触，使恶臭物质及废气得以去除。气泵采用两台或多台，有备用泵。进气管上有流量计(16)，随时观察进气量的大小，通过排气口(25)调节进气风量。处理后的气体直接排放或通过引风机(22，23)进入另一滴滤塔二次处理。引风机采用两台或多台，有备用风机。滴滤塔本体(1)为为三段，每段分为三层或多层，每段的中部有气体采样口(13)，随时观测处理效果。填料层(8)上有检查口(14)，用于生物载体的观察，更换材料及设备检修。
进水管路，进气管路，排气管路通过法兰(5)连接，便于安装与维修。进水管路上有水阀(3)控制，用于调节水量的大小。进气管路，排气管路上有气阀(12)控制，用于调节风量的大小。
滴滤塔本体(1)填料层的高度决定了气体的停留时间，根据气体成分及浓度的不同，停留时间选择25～70秒为宜。
在滴滤塔的设计过程中要考虑温度的影响，大部分微生物的适宜温度为15℃～45℃。因此，滴滤塔应控制在15℃~45℃，最适合温度为28℃，实际应用中不应超过45℃。
在上述的高传质生物滴滤塔废气净化及脱臭设备中，所诉的生物载体为高比表面积的轻质多孔塑料及软性纤维，轻质塑料为球形，软性纤维球为球形或椭圆球形。
在上述的高传质生物滴滤塔净化废气及脱臭设备中，喷淋水可以采用添加营养物质的清水或者污水。喷淋水有三个目的：1、润湿生物膜，提供微生物的生命活动所需水分及营养物质；2、通过调节喷淋水的水量、温度和pH来控制运行条件；3、冲刷掉微生物的代谢产物和老化的生物膜，避免堵塞，维持***的正常运行。本实用新型最佳喷淋量为42.08L水/(m3填料·h)。如果采用人工配水，添加的营养物质成分见表1。
                     表1  人工配水营养物质成分(g/l)
成分 KH2PO4 K2HPO4  NH4Cl  MgCl2·6H2O  NaH2PO4   NaCl  CaCl 蛋白胨 葡萄糖
浓度  0.5  0.5   0.2      0.1    0.2   0.4   0.3   0.2   0.4
某制药厂以生产抗生素为主，生产过程中产生大量的含硫废水，在处理含硫废水的过程中产生了恶臭气体。经过将近2年的试验，本高传质生物滴滤塔对恶臭气体硫化氢及氨的处理效率高。当硫化氢进气浓度＜1500mg/m3，氨气浓度＜600mg/m3，气体停留时间为25秒，喷淋水量为42.08L水/(m3填料·h)时，冬季处理效率达到了98％以上，夏季处理效率接近100％。实验证明，冬夏温差变化大(15℃～35℃)，本高传质生物滴滤塔的处理效果均好，最适温度为28℃。同时考察了本高传质生物滴滤塔对其它有机废气的处理效果，结果表明，对其它气体本装置亦能获得高效的去除效能。
高传质生物滴滤塔运行初期，采用人工配水，启动时间为9天。运行稳定后，采用污水处理厂的出水做为喷淋水，对废气的净化效果好。试验表明，本生物滴滤塔有较强的抗冲击负荷能力，无堵塞现象，运行稳定。
                           表2滴滤塔净化混合废气的处理效果
    气体成分   进气平均浓度(mg/m3)   出气浓度(mg/m3)   去除率(％)
    丁酮     7520     1654     78
    甲烷     150     88     41
    丙酮     1430     357     75
    丁醇     1468     58     96
    硫化氢     1020     1     100
    氨     400     0     100
    醋酸丁酯     220     0     100
图2为本实用新型结构A-A剖面示意图，滴滤塔本体(1)为圆柱形。
本实用新型同其它脱臭设备相比，其优点在于：①滴滤塔结构优化，处理废气的容积负荷大，净化脱臭效率高。滴滤塔分为三段，根据实际情况，每段填料又分三层至数层，层与层之间的空间有利于废气在滴滤塔中重新分配，避免气体短路，使废气与填料的接触机会加大；②采用轻质塑料及软性纤维球作为填料，比表面积及孔隙率大，提高了填料层降解污染物单位体积基质利用率，净化效率达到98％以上；③能有效控制酸积累，延长使用寿命。采用三段喷水可以减少酸的积累，能控制单质硫及硫酸转化；④生物除臭效率高。如果废气的成分复杂，采用两个滴滤塔串联，第一个滴滤塔主要处理酸性气体，第二个滴滤塔处理中性气体，净化后的气体达到国家排放标准；⑤占地少，操作管理方便，简单易维护。整个***采用自动控制，操作简便；管路及滴滤塔本体采用法兰连接，易拆卸，安装方便；滴滤塔本体上有检查口，便于检查及维修设备。压力损失小，节省能源。

Claims (4)

1.一种自动控制高传质生物滴滤塔废气净化及脱臭装置，由气体收集***，散水***，引风***及滴滤塔本体构成，核心为滴滤塔本体(1)，气体收集***包括气泵(17，18)、风包(19)及流量计(16)；散水***包括储水箱(2)、缓冲水箱(4)、水泵(6，7)、进水管(10)、出水管(11)，引风装置主要包括引风机(22，23)，滴滤塔本体(1)分为三段，包括填料层(8)、布水器(9)、布气器(15)、进气管(21)、出气管(24)，其特征在于：滴滤塔本体之间以及管路之间通过法兰盘(5)连接，滴滤塔本体(1)内有轻质塑料及纤维球组成的填料层(8)，填料层之间有采样口(13)，填料层上有检查口(14)，进水管上有水阀(3)，风管上有气阀(12)；
2.根据权利要求1所述的废气净化及脱臭的高传质生物滴滤塔设备，其特征还在于生物滴滤塔由气体收集***，散水***，引风***及滴滤塔本体构成，采用自动控制，滴滤塔本体(1)之间以及管路之间通过法兰(5)连接，滴滤塔的底部及中部采用切向旋流进气，滴滤塔本体(1)分为3段，每段有3个或多个填料层(8)，滴滤塔本体(1)为圆柱形，气泵(17，18)、引风机(22，23)、水泵(6，7)采用两台或多台，有备用设备；
3.根据权利要求1所述的废气净化及脱臭的高传质生物滴滤塔设备，其特征还在于填料层(8)之间设有采样口(13)，填料层上有检查口(14)；
4.根据权利要求1所述的废气净化及脱臭的高传质生物滴滤塔设备，其特征还在于所述的填料层(8)中的微生物载体为高比表面积的轻质多孔塑料及软性纤维，轻质塑料为球形，软性纤维球为球形或椭圆球形。
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