專利名稱：一種強(qiáng)化生物除臭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種惡臭氣體處理設(shè)備，特別是一種強(qiáng)化生物除臭裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)向環(huán)境中排放大量廢氣，其中也含有如硫化氫氣體這樣的惡臭性氣體，給環(huán)境照成嚴(yán)重污染。目前常見的除臭技術(shù)有物理法、化學(xué)法、高級氧化法和生物法。物理法主要是利用多孔物質(zhì)的吸附性能吸附臭氣，由于存在吸附容量有限、吸附劑再生困難、運(yùn)行成本高等弊端，目前工程運(yùn)用有限；化學(xué)法主要利用各種酸、堿、氧化劑吸收液吸收、中和、氧化致臭物質(zhì)，但是化學(xué)法要消耗大量藥劑且容易產(chǎn)生二次污染，因而應(yīng)用也受到一定的限制；高級氧 化法是利用臭氧、低溫等離子、紫外光等技術(shù)激發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基來達(dá)到破壞臭氣分子基團(tuán)的作用，由于目前該類技術(shù)還處于研發(fā)階段，一些技術(shù)問題并沒有完全解決，效果不是十分穩(wěn)定，實(shí)際工程應(yīng)用受限。微生物除臭技術(shù)是利用由環(huán)境有意微生物制成的生物除臭劑對散發(fā)惡臭氣體的臭源進(jìn)行除臭。其基本原理是在適宜的環(huán)境條件下，附著于生物填料上的微生物利用廢氣中的污染物作為能源，維持生命活動(dòng)，并將其分解為C02、H2O和其他無機(jī)鹽類，從而使廢氣得以凈化，在此過程中所產(chǎn)生的廢水經(jīng)過簡單的處理即可排放，無二次污染物。Odors (VOC) + 微生物一C02+H20+ 生物組份和其他工藝相比，生物除臭技術(shù)的設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于運(yùn)行維護(hù)且效果穩(wěn)定；因微生物種類的多樣性,一套生物除臭設(shè)備可同時(shí)處理多組分致臭物質(zhì),處理成本低廉,還可避免二次污染。目前美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家對污水處理廠的惡臭多采用生物除臭技術(shù)進(jìn)行治理。生物除臭技術(shù)相對其他處理手段具有明顯的優(yōu)勢。盡管生物除臭技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但也存在著很多尚待解決的問題。目前的生物除臭技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在設(shè)備占地面積大、啟動(dòng)調(diào)試周期較長、抗沖擊負(fù)荷能力較弱、需外加營養(yǎng)鹽等缺點(diǎn)。I.根據(jù)運(yùn)行結(jié)果調(diào)查表明，生物除臭系統(tǒng)的停留時(shí)間大多在30-60s左右或者更高，處理規(guī)模為10000m3/h的生物除臭裝置占地面積可能達(dá)到40-50m2，占地面積大。2.從調(diào)試過程來看，生物除臭菌種在除臭裝置的馴化周期較長，除臭菌群的生長周期一般在一個(gè)月甚至更久，而且受到臭氣濃度、營養(yǎng)源、濕度、PH等多重因素的影響。3.從抗沖擊負(fù)荷來看，由于生物方法適宜處理中低濃度的臭氣，對于高濃度的臭氣往往較難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)工程實(shí)踐表明，以硫化氫的去除為例，當(dāng)進(jìn)氣硫化氫濃度達(dá)到20PPM以上時(shí)，出氣將很難達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。4.從處理的氣體種類來看，生物法對水溶性較高的硫化氫、甲硫醇、氨氣等有較高的去除率，對水溶性較差的苯、鹵代烴、烷烴等去除效率較低，應(yīng)用場合、范圍有局限。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型涉及一種惡臭氣體處理設(shè)備，特別是一種通過除臭技術(shù)組合和加強(qiáng)填料表面生物膜生長活性以強(qiáng)化生物除臭效果的裝置。綜上所述，針對現(xiàn)有的臭氣處理方法中存在的諸多問題，有必要從運(yùn)行控制、功能強(qiáng)化、達(dá)標(biāo)保障等多方面來提高生物除臭系統(tǒng)的除臭效率，這其中研究的熱點(diǎn)是新型除臭填料與組合保障除臭技術(shù)的開發(fā)研究工作。本實(shí)用新型即從新型填料與除臭組合保障技術(shù)入手，著力解決上述問題。目前市場上常見的除臭填料有竹炭、焦炭、陶粒、聚氨酯、沸石、塑料空心多面球、樹皮等多種，以上填料在去除效能、造價(jià)等方面均存在一定的局限性。要達(dá)到較好的除臭效果，所需要的除臭填料價(jià)格應(yīng)約在1000元/m3，而除臭填料的選擇能夠影響到除臭裝置總投資的大小，因此選擇效率穩(wěn)定，價(jià)格低廉的新型填料具有一定的經(jīng)濟(jì)性意義。本實(shí)用新型一方面采用顆粒生物碳填料作為微生物生長的載體。目前可以制備和 /或購買得到的生物碳主要是污水廠剩余污泥資源化的產(chǎn)物，通過高溫將活性污泥炭化、活化，使其具備多孔吸附的特性。此外，還可選擇化學(xué)試劑對其進(jìn)行表面改性，提高其對特殊污染物的吸附效率。生物碳來源于生物體，比其他無機(jī)填料更適宜于微生物的生長，比有機(jī)填料又更具有持久性，表面具有一定的堿性基團(tuán)可以吸附吸收酸性惡臭氣體。此外，經(jīng)過改性后的生物碳強(qiáng)化了對難溶于水的非極性、弱極性分子的生化降解與物理吸附能力，因此可使難溶氣體的溶解從液膜控制變?yōu)闅饽た刂苹驓饽ひ耗す餐刂?，從而提高難溶氣體的生物降解去除率。本實(shí)用新型可根據(jù)待處理的臭氣特性選擇合適的生物碳作為填料，一般情況下選擇普通的生物碳填料即可，若臭氣中含苯、鹵代烴、烷烴等水溶性較差的成分比例較高時(shí)，也可選擇一定比例的經(jīng)過化學(xué)改性的生物碳填料以提高處理效率。以下是分別以竹炭和生物碳為填料進(jìn)行臭氣的生物處理在去除率等方面的比較結(jié)果
調(diào)試掛膜期穩(wěn)定運(yùn)行期(兩個(gè)月的平均值)
掛膜時(shí)間去除率(進(jìn)氣濃高濃度去除率I正常濃度去除
度 20~50ppm)( 30 ~ IOOppm )率(10 ~ 30ppm )
生物碳 4 ~ 5天92%93%99%
竹炭—7~8 天— 88%90%96%從上述數(shù)據(jù)中可以看出，生物碳的吸附性能優(yōu)異，且其微環(huán)境更利于微生物的生長，能夠在相同的容積條件下富集更多的活性微生物量，從而表現(xiàn)出更為良好的處理效果。本實(shí)用新型另一方面通過除臭技術(shù)組合從運(yùn)行控制、功能強(qiáng)化等多方面來提高生物除臭裝置的除臭效率和除臭的穩(wěn)定性。為此，本實(shí)用新型提供了一種強(qiáng)化生物除臭裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該強(qiáng)化生物除臭裝置包括自下而上的預(yù)活性污泥池A、化學(xué)反應(yīng)區(qū)B、生物處理區(qū)C、排放區(qū)D，其中活性污泥池A和化學(xué)反應(yīng)區(qū)B中進(jìn)行生物處理前的預(yù)處理。引風(fēng)機(jī)I通過進(jìn)氣管2與活性污泥池中設(shè)置的擴(kuò)散器3連接，活性污泥池的底部設(shè)置有排水口 4，其通過管道分別與排空閥門4-1和循環(huán)閥門4-2連接，循環(huán)閥門4-2的另一端依次連接有循環(huán)泵5和設(shè)置于預(yù)處理區(qū)B上部的加藥噴淋管7，預(yù)處理區(qū)B的中部還設(shè)置有微量臭氧進(jìn)氣管12和臭氧擴(kuò)散器13，生物處理區(qū)中C填充有生物碳填料8，生物碳填料
8上方設(shè)置有營養(yǎng)液噴淋管11，該營養(yǎng)液噴淋管11還連接有加藥泵9和營養(yǎng)液藥箱10，營養(yǎng)液噴淋管11的上方為排放區(qū)D，其頂部設(shè)置有排氣管14。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)用新型的除臭裝置還設(shè)置有存放除臭藥劑的化學(xué)藥劑儲(chǔ)箱6，并將其與循環(huán)泵5連接，選用的除臭藥劑為堿液或次氯酸鈉等氧化劑。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)用新型的除臭裝置中的排放區(qū)D可采用錐形以利于收集氣體，排氣管14還可與引風(fēng)機(jī)相連以加強(qiáng)排風(fēng)，有利于氣體排放。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，本實(shí)用新型的除臭裝置中選用的生物碳填料的粒徑可以為3-10mm，另外也可采用生物碳和竹炭的混合填料，混合比可以為I : 2_2 I。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，本實(shí)用新型的處理設(shè)備中在垂直方向上設(shè)置不同的處 理功能區(qū)，可有效的防止采用水平方向上設(shè)置處理功能區(qū)時(shí)，由于水平擋板密閉不嚴(yán)格，而造成的在不同功能區(qū)的串氣問題，保證處理效率和除臭效果。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，為了有效的降低生物膜填料區(qū)的污染物負(fù)荷，去除粉塵等雜質(zhì)及其他有毒有害物質(zhì)，在生物處理之前還可采用活性污泥洗滌、化學(xué)吸收或高級氧化等多種方法組合的預(yù)處理步驟，分別論述如下預(yù)處理方式之一利用活性污泥池中儲(chǔ)存的活性污泥洗滌臭氣。臭氣進(jìn)入反應(yīng)裝置后首先以微水頭的形式直接鼓入微生物菌種懸浮生長的活性污泥混合液中，對臭氣進(jìn)行初步的除塵、加濕處理生物的同時(shí)活性污泥絮體中的微生物菌種懸浮生長的嗜酸性環(huán)境能夠有效降解臭氣中的酸性氣體，降低其后的固定生物膜填料區(qū)的污染物負(fù)荷。預(yù)處理方式之二 采用低濃度臭氧氧化。低濃度的臭氧氣體一方面可以對臭氣中部分難降解物質(zhì)產(chǎn)生氧化去除作用，另一方面混合氣體中殘留的微濃度臭氧還可以在經(jīng)過生物處理區(qū)時(shí)去除一部分生物碳填料表面的微生物或者胞外多聚物，改善了生物填料層中的床層結(jié)構(gòu)、改變了不同填充高度內(nèi)微生物的群落結(jié)構(gòu)及代謝活性，因此通過臭氧的篩選可以在生物反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生高效降解菌，提高生物碳填料表面生物膜的活性。預(yù)處理方式之三采用噴淋化學(xué)藥劑的方式在較短的時(shí)間內(nèi)降低臭氣濃度。其一般是作為應(yīng)急措施使用。對于處于極端峰值的酸性或堿性氣體的處理，必要時(shí)需要啟動(dòng)化學(xué)噴淋系統(tǒng)，通過選擇針對性強(qiáng)的化學(xué)藥劑來有效中和酸堿廢氣，保障達(dá)標(biāo)。本實(shí)用新型中，預(yù)處理部分的處理工藝設(shè)計(jì)有以上三種方式，日常運(yùn)行中對于一般濃度的臭氣，可以采用活性污泥洗滌結(jié)合生物膜降解方式為主，若臭氣中含有難降解的VOC組分，可采用活性污泥洗滌結(jié)合低濃度臭氧氧化和生物膜降解方式，在極端的沖擊負(fù)荷的情況下，可啟用化學(xué)噴淋系統(tǒng)，采用化學(xué)噴淋結(jié)合生物膜降解的方式。

圖I :顯示了本實(shí)用新型的一種強(qiáng)化生物除臭裝置的示意圖。圖中A.活性污泥池B.化學(xué)反應(yīng)區(qū)C.生物處理區(qū)D.排放區(qū)I.引風(fēng)機(jī)2.進(jìn)氣管3.擴(kuò)散器4.排水口 4-1排空閥門4-2循環(huán)閥門5.循環(huán)泵6.加藥箱區(qū)7.加藥噴淋管
8.生物碳填料9.加藥泵10.營養(yǎng)液藥箱11營養(yǎng)液噴淋管12.臭氧進(jìn)氣管13.臭氧擴(kuò)散器14.排氣管
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的工作原理。
具體實(shí)施方式
參見圖1，當(dāng)惡臭氣體的濃度處于正常水平時(shí)，產(chǎn)生的惡臭氣體經(jīng)收集后通過引風(fēng)機(jī)I的作用經(jīng)進(jìn)氣口 2進(jìn)入處理裝置，通過設(shè)置于活性污泥池A液面之下的擴(kuò)散管3從多點(diǎn)擴(kuò)散至水體中，經(jīng)過活性污泥絮體初步除塵、加濕及生物降解處理之后，臭氣向上進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)區(qū)B。如果臭氣中含有一定量的難生物降解的VOC組分，可以將低濃度的臭氧氣體通過臭氧進(jìn)氣管13和臭氧擴(kuò)散器13引入到化學(xué)反應(yīng)區(qū)并與臭氣混合反應(yīng)，反應(yīng)后的混合氣體向上進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)C并與裝填于其中的生物碳填料8上所固定的生物膜接觸反應(yīng)，如果臭氣中不含有此類難生物降解的VOC組分，可不進(jìn)行臭氧處理而直接使從活性污泥池中溢出的臭氣進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行處理。經(jīng)過生物處理的氣體向上進(jìn)入到排放區(qū)D后經(jīng)排氣管14排出處理裝置。在遇到極端的進(jìn)氣條件的情況下，比如當(dāng)惡臭氣體中某類酸性或堿性物質(zhì)濃度較高時(shí)，為了保證裝置的處理效果和排放氣體的感官效果，減少該類物質(zhì)對后續(xù)生物碳濾料表面生物膜的沖擊作用，需要引入噴淋化學(xué)藥劑的方式來在較短的時(shí)間內(nèi)消減沖擊負(fù)荷。此時(shí)需先將平時(shí)關(guān)閉的排空閥門4-1打開，并將平時(shí)關(guān)閉的循環(huán)閥門4-2繼續(xù)保持關(guān)閉，將 活性污泥池中的活性污泥混合液排空，之后將排空閥門4-1關(guān)閉將循環(huán)閥門4-2打開，并通過加藥噴淋管7將化學(xué)藥劑噴淋至化學(xué)反應(yīng)區(qū)中與臭氣進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的剩余藥劑在池底部經(jīng)收集后排至排水口 4并經(jīng)循環(huán)泵5重新提升至加藥噴淋管中重復(fù)利用。循環(huán)泵5還可以通過與其連接的化學(xué)藥劑箱不停的補(bǔ)充藥劑。在化學(xué)反應(yīng)區(qū)中與經(jīng)噴淋霧化后的化學(xué)藥劑充分反應(yīng)后的氣體向上進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)行后續(xù)的生物處理，并被收集排放。生物碳填料8的上方還設(shè)置有營養(yǎng)液噴淋管11，以定期向生物碳填料噴灑營養(yǎng)液，促進(jìn)生物膜的選擇性生長。
權(quán)利要求1.一種強(qiáng)化生物除臭裝置，其特征在于包括自下而上的活性污泥池(A)，化學(xué)反應(yīng)區(qū)(B)，生物處理區(qū)(C)，排放區(qū)(D)，引風(fēng)機(jī)(I)通過進(jìn)氣管(2)與活性污泥池中設(shè)置的擴(kuò)散器(3)連接，活性污泥池的底部設(shè)置有排水口(4)，其通過管道分別與排空閥門(4-1)和循環(huán)閥門(4-2)連接，循環(huán)閥門(4-2)的另一端依次連接有循環(huán)泵(5)和設(shè)置于化學(xué)反應(yīng)區(qū)(B)上部的加藥噴淋管(7)，化學(xué)反應(yīng)區(qū)(B)的中部還設(shè)置有臭氧進(jìn)氣管(12)和臭氧擴(kuò)散器(13)，生物處理區(qū)中(C)填充有生物碳填料(8)，生物碳填料(8)上方設(shè)置有營養(yǎng)液噴淋管(11)，該營養(yǎng)液噴淋管(11)還連接有加藥泵(9)和營養(yǎng)液藥箱(10)，營養(yǎng)液噴淋管(11)的上方為排放區(qū)(D)，其頂部設(shè)置有排氣管(14)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種強(qiáng)化生物除臭裝置，其特征在于循環(huán)泵(5)還與化學(xué)藥劑儲(chǔ)箱(6)相連。
3.如權(quán)利要求I所述的一種強(qiáng)化生物除臭裝置，其特征在于生物碳填料(8)的粒徑為3-10mmo
4.如權(quán)利要求I所述的一種強(qiáng)化生物除臭裝置，其特征在于頂部排放區(qū)(D)為錐形，排氣管(14)的另一端還連接有引風(fēng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種強(qiáng)化生物除臭裝置，其將活性污泥洗滌、化學(xué)吸收、臭氧氧化和生物處理等多種方法組合，選用生物碳填料作為生物膜的負(fù)載介質(zhì)，能夠有效的處理不同類型的臭氣，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行靈活、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01D53/75GK202538638SQ201220070140
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者盧歡亮, 葉向東, 曾祥專, 李朝暉, 汪永紅, 黃志華 申請人:廣東環(huán)科院環(huán)境科技有限公司, 廣東省環(huán)境科學(xué)研究院