一种带有片状填料的除臭装置

摘要

本发明涉及一种气体处理装置，具体为一种带有片状填料的除臭装置。该除臭装置中的循环水系统设置在该除臭装置的侧面，进气口设置在除臭装置的一端，另外一端设置出气口，进气口、出气口分别与布气装置连接，在整个除臭装置的底部设置底部水池，顶部设置顶部布水保湿装置。本发明中的片状填料增大了有效生物膜面积，是球状填料的2-4倍；本生物膜具有自我清洁功能，能长久地保持生物活性，膜总量的恒定，确保处理气体通道的畅通，解决了其它填料因为生物膜增加、微生物死亡淤积造成的填料中下层无法挂膜的情况；更好地解决了风阻增大、能耗增大、处理效果降低的情况。本发明使生物填料体积减少一半，节约了制造成本，运行管理更简单，成本更低。

权利要求

1.一种带有片状填料的除臭装置，其特征在于：该除臭装置包括进气口、循环水系统、进口布气装置、底部水池、顶部布水保湿装置、片状填料、出口布气装置和出气口，其中循环水系统设置在该除臭装置的侧面，进气口设置在除臭装置的一端，另外一端设置出气口，进气口与进气布气装置连接，出气口与出口布气装置连接，在整个除臭装置的底部设置底部水池，与底部水池相对的顶端设置顶部布水保湿装置，所述的片状填料的安装方式为悬挂式，并在每个片状填料的上端安装填料间距压片，片状填料由具有毛细功能的材料编织而成。

2.根据权利要求1所述的带有片状填料的除臭装置，其特征在于：所述的片状填料为一个片状填料，即包含一级片状填料。

3.根据权利要求1所述的带有片状填料的除臭装置，其特征在于：所述的片状填料为二个片状填料，即包含一级片状填料和二级片状填料，一级片状填料和二级片状填料之间串联，所述的每级片状填料之间均设置中间布气装置。

4.根据权利要求1所述的带有片状填料的除臭装置，其特征在于：所述的片状填料为三个片状填料，即包含一级片状填料、二级片状填料和三级片状填料，一级片状填料、二级片状填料和三级片状填料两两之间串联，所述的每级片状填料之间均设置中间布气装置。

5.一种带有片状填料的除臭装置，其特征在于：该除臭装置包括进气口、一级片状填料布气及供水装置、底部水池、一级片状填料、二级片状填料、二级片状填料布气及供水装置和出气口，其中一级片状填料布气及供水装置的上端与进气口连接，其下端与一级片状填料连接，在一级片状填料与二级片状填料之间设置空隙，在二级片状填料的上端设置级片状填料布气及供水装置，级片状填料布气及供水装置与出气口连接，所述的片状填料的安装方式为悬挂式，并在每个片状填料的上端安装填料间距压片，所述的片状填料由具有毛细功能的材料编织而成，所述的片状填料与片状填料之间的安装间距L是根据生物膜最大厚度确定的。

6.根据权利要求1所述的带有片状填料的除臭装置，其特征在于：所述的片状填料的厚度为1-2毫米。

说明书

一种带有片状填料的除臭装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气体处理装置，尤其是一种利用生物膜处理VOC气体处理装置，具体为一种带有片状填料的除臭装置。

背景技术

[0002] 生物膜除臭是采用生物法，通过专门培养在生物滤池内生物填料上的微生物膜对臭气分子进行除臭的生物废气处理技术，在生物滤池内有气、液、固三项物质，依靠在生物填料上的高效微生物菌株形成的生物膜，(固相和液相)来净化和降解废气中的污染物(气相)，生物膜(固相)在运行中不断增加，为保持气体的畅通，通过喷水(液相)冲洗掉已经死亡失效的生物膜(固相)。 生物填料的主要功能是作为生物膜的承载体，生物膜均匀的分布在除臭装置的工作空间中，保证生物膜与处理气体充分接触，保证处理气体的流通通道畅通。目前生物除臭填料主要有树皮有机类填料，塑料类填料，陶粒类填料，碳质类填料，形状上有的为颗粒有的为空心球状，这些填料由于生物膜不断生长覆盖，死亡后的微生物不断淤积，气体通道变小甚至堵塞，致使微生物无法在填料中下部生长挂膜，最终导致整体的生物膜有效处理面积大大减少。为保持气体的畅通，工艺上通过喷淋水冲掉多余死亡的生物膜，工艺上喷淋水量很不好控制，喷淋水量过大，过小都会造成处理效果不理想或风阻很大。在工业化除臭装置中，处理高浓度VOC气体通常会选用比表面积小、风阻小的空心球状填料，处理低浓度VOC气体通常会选用比表面积大，风阻高的颗粒填料。

发明内容

[0003] 本发明正是基于以上技术问题，提供一种可以提高单位体积内的填料有效处理面积，保持生物膜不断更新，保持生物膜活性，保持生物膜总量不变，风阻基本恒定不变的一种带有片状填料的除臭装置。

[0004] 本发明的技术方案为：

[0005] 一种带有片状填料的除臭装置，该除臭装置包括进气口、循环水系统、进口布气装置、底部水池、顶部布水保湿装置、片状填料、出口布气装置和出气口，其中循环水系统设置在该除臭装置的侧面，进气口设置在除臭装置的一端，另外一端设置出气口，进气口与进气布气装置连接，出气口与出口布气装置连接，在整个除臭装置的底部设置底部水池，与底部水池相对的顶端设置顶部布水保湿装置。从进气口进入的气体必须经进气布气装置，这样可以使将要被处理臭气匀速通过片状填料，使待处理的臭气充分与填料上的生物膜接触。

[0006] 所述的片状填料为至少含有一个片状填料，即仅采用一级片状填料，一级片状填料可以处理单一的臭味气体；也可以设定二个片状填料，即包含一级片状填料和二级片状填料，这样可以处理相对复杂的臭味气体，也可以设定三个片状填料，即包含一级片状填料、二级片状填料和三级片状填料。也可以设定4个片状填料等等。在每级片状填料之间设置中间布气装置，方便使经过上一级处理的气体与下一级片状填料的生物膜充分接触。

[0007] 另外一种带有片状填料的除臭装置，该除臭装置包括进气口、一级片状填料布气及供水装置、底部水池、一级片状填料、二级片状填料、二级片状填料布气及供水装置和出气口，其中一级片状填料布气及供水装置的上端与进气口连接，其下端与一级片状填料连接，在一级片状填料与二级片状填料之间设置空隙，在二级片状填料的上端设置级片状填料布气及供水装置，级片状填料布气及供水装置与出气口连接。一级片状填料和二级片状填料均悬挂在设立的相对应的片状填料悬挂主梁上和片状填料悬挂支梁上。

[0008] 两种除臭装置中所述的片状填料的安装方式为悬挂式。片状填料的厚度为1毫米左右。通常选用1-2mm，片状填料的宽度不受限制 ，可根据除臭设备及除臭工艺任意调节，片状填料的高度不受片状填料堆压的限制，只受可进行生物除臭的片状填料强度的限制，理论上可达无穷大，在每个片状填料的上端安装填料间距压片，可以保证每个片状填料之间的间距稳定。

[0009] 片状填料的比表面积大、且具有毛细功能的材料编织面成。由于片状填料的顶部设置了布水保湿装置，片状填料与布水保湿装置中的水相连，通过片状填料上的毛细材料，保证生物膜的水分充足，所采用的毛细材料可以选用亲水性能好的毛线或其余具有毛细功能的编织物等等。

[0010] 所述的片状填料与片状填料之间的安装间距L是可变的，由于处理的VOC气体中有机部分的成份是不相同的，生物膜中的优势菌种也不相同，因此，安装间距L是根据生物膜最大厚度进行设定的。

[0011] 采用生物对气体进行除臭的片状填料在除臭装置中可以为多级串联安装。在处理的VOC气体中，各有机部分的成份和浓度是不相同的，相对应生物膜中的优势菌种也不相同，通过串联片状填料，更利于各段片状填料上优势菌种的生长。通过串联片状填料，在工艺设计上更加方便合理的确定工艺流程和处理时间。

[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0013] （一）很好的解决了普通填料由于生物膜不断生长覆盖，死亡后的微生物不断淤积，气体通道变小甚至堵塞，致使微生物无法在填料中下部生长挂膜，最终导致整体的生物膜有效处理面积大大减少等问题。本申请大大提高了单位体积内的填料有效处理面积；保持生物膜不断更新，保持生物膜活性，保持生物膜总量不变，风阻基本恒定不变；

[0014] （二）使用片状填料，片状填料上生物膜厚度基本恒定，除臭装置气体阻力保持不变，系统长期处在高效稳定的运行状态；

[0015] （三）简单方便的基于生物膜除去VOC气体的除臭装置，能使除臭工艺中VOC气体经生物膜转化为C02、H20和细胞基质后，在除臭填料上的生物膜总量不增加，气体通过阻力不发生变化，生物膜保持活性；

[0016] （四）使用片状填料，不用冲洗水冲洗，更有利于菌种的选别和细菌的生长。

[0017] （五）使用片状填料，片状填料表面积全部为有效处理面积，空塔停留时间能减少50%以上，大大减少除臭设备体积，降低制造成本。

附图说明

[0018] 图1为本发明实施例1中带有片状填料的除臭装置的结构示意图。

[0019] 图2为本发明实施例1中带有片状填料的除臭装置的结构示意图。

[0020] 其中，1——进气口、2——循环水系统、3——进口布气装置、4——底部水池、5——顶部布水保湿系统、6——一级片状填料、7——中间布气装置、8——二级片状填料、
9——出口布气装置、10——出气口、11——填料间距压片、12——一级片状填料布气及供水装置、13——一级片状填料悬挂主梁、14——一级片状填料悬挂支梁、15——二级片状填料悬挂主梁、16——二级片状填料悬挂支梁、17——二级片状填料布气及供水装置。

具体实施方式

[0021] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

[0022] 但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

[0023] 实施例1：

[0024] 一种带有片状填料的除臭装置，该除臭装置中采用二级片状填料除臭，该装置包括进气口、循环水系统、进口布气装置、底部水池、顶部布水保湿装置、一级片状填料、二级片状填料、出口布气装置和出气口，其中循环水系统设置在该除臭装置的侧面，进气口设置在除臭装置的一端，另外一端设置出气口，进气口与进气布气装置连接，从进气口进入的气体必须经进气布气装置，这样可以使将要被处理臭气匀速通过一级片状填料，使待处理的臭气充分与一级片状填料上的生物膜接触，在一级片状填料和二级片状填料之间设置中间布气装置，使经过一级片状填料后的气体再匀速的通过二级片状填料，使经过一级片状填料处理后的气体与二级片状填料上的生物膜接触。出气口与出口布气装置连接，在整个除臭装置的底部设置底部水池，与底部水池相对的顶端设置顶部布水保湿装置。循环水系统的上端连接顶部布水保湿装置，并通过泵与底部水池连接，完成水的循环利用。

[0025] 采用生物膜处理VOC气体的实质是：使附着在滤料介质中的微生物在适宣的环境条件下，利用废气中的有机物作为营养物质，维持生命活动，并将其氧化分解为C02、H20和细胞基质的过程。生物膜处理VOC气体是通过外源功能菌或生物酶对气体中有机气体分子直接降解，有机气体分子作为外源功能菌或生物酶的营养源，片状填料是使生物膜与有机气体分子充分接触，保证生物膜能降解有机气体分子。生物膜在降解有机气体分子中不断生长，而气体同时得到净化，由于生物膜自生重量的原因，在片状填料上生长的生物膜厚度受到限制，生长出的生物膜和死去的生物膜无法附着在片状填料上，而沿着填料自然流入到下面的水池中，从而保证了生物膜的活性。

[0026] 其实际过程为：含VOC的处理气体由进气口进入到片状填料除臭装置内部，首先，经进气口布气装置将含VOC的处理气体均匀分布在气道上，气体速度由10米/秒左右，降到0.1～0.05米/秒左右，在经过一级片状填料的同时，片状填料上的生物膜利用处理气中的VOC有机物作为营养物质，维持生命活动，并将其氧化分解为C02、H20和细胞基质，相应的优势菌种得到了营养生长。经除臭装置中的中间布气装置将上一级处理后的气体混合均匀，再进入下一级片状填料，如此循环，直到处理气体达到国家标准要求。每经过一级处理，气体中的VOC含量都会降低，在设计中，下一级片状填料单位体积的表面积就可以通过调整片状填料间距压片很方便的增加片状填料数量从而增大单位体积的表面积，这样除臭装置处理效率将更高。除臭装置中的循环水系统，把底部水池中的水通过水泵打到顶部水池，通过片状填料上的毛细材料将顶部水池中的水均匀的、微量的分配到片状填料上，保证达到细菌所需要的湿度，同时把生物膜替换出的细菌及细菌排出物冲洗到底部水池。

[0027] 实施例2：

[0028] 该除臭装置包括进气口、一级片状填料布气及供水装置、底部水池、一级片状填料、二级片状填料、二级片状填料布气及供水装置和出气口，其中一级片状填料布气及供水装置的上端与进气口连接，其下端设置一级片状填料悬挂主梁和一级片状填料悬挂支梁，一级片状填料悬挂在一级片状填料悬挂主梁和一级片状填料悬挂支梁上，在一级片状填料与二级片状填料之间设置空隙，在一级片状填料与二级片状填料的下端设置底部水池，在二级片状填料的上端设置二级片状填料布气及供水装置，同时在二级片状填料布气及供水装置的线段设置二级片状填料悬挂主梁和二级片状填料悬挂支梁，二级片状填料均悬挂于二级片状填料悬挂主梁和二级片状填料悬挂支梁上，在二级片状填料布气及供水装置的上端设置出气口。

[0029] 在底部水池的侧面，靠近二级片状填料悬挂位置的端面上，设置水流出口，方便流出。

[0030] 具体操作为：

[0031] 片状填料主要技术参数：第一级采用1980mm×1100mm的片状填料57片，第二级采用1714mm×1100mm的片状填料57片，片状填料间距为100毫米。片状填料装置为Φ500进气口，片状填料总有效处理面积为466㎡。

[0032] 工作过程：处理气体由Φ500进气口进入到一级片状填料除臭装置内部，经布气装置保证处理气体均匀分在布片状填料之间的气道上，气体通过片状填料的速度为0.24米/秒左右，在一级片状填料室内，片状填料相距为50毫米，在片状填料的两面上，生长着由细菌组成的生物膜，处理气体以0.24米/秒的速度缓慢通过一级片状填料室，处理气体中的VOC成分被片状填料上的生物膜捕获，生物膜中细菌获得营养物质，并将其氧化分解为C02、H20和细胞基质，在这个过程中，优势菌种得到了充分的生长，气体的VOC得到了降解，同时，上部供水装置的水分通过片状填料上的毛细材料将供水装置中的水均匀的不断的分配到填料的各个部位，保证了生物膜对水分的要求，多于的水分和超过了细菌附着重量的细菌沿着片状填料流到下部水池，由装置定期排出。经除臭装置中的中间布气装置将一级处理后的气体混合均匀，再进入二级片状填料室，由于处理气体中的部分VOC己降解，在二级片状填料室内，片状填料相距约为50毫米，在片状填料的两面上，生长着由细菌组成的生物膜，处理气体以0.27米/秒的速度缓慢通过二级片状填料室，处理气体中的VOC成分被片状填料上的生物膜捕获，生物膜中细菌获得营养物质，并将其氧化分解为C02、H20和细胞基质，在这个过程中，相对处理现有成分的VOC的优势菌种得到了充分生长，气体中的VOC得到了降解，同时，上部供水装置的水分通过片状填料上的毛细材料将供水装置中的水均匀的不断的分配到填料的各个部位，保证了生物膜对水分的要求，多于的水分和超过了细菌附着重量的细菌沿着片状填料流到底部水池，由装置定期排出。

[0033] 原生物除臭系统采用中空球状填料，挂膜成功后，系统运行进出口压差为350毫米水柱，系统运行3个月后，风阻增大，经检测系统运行进出口压差为1100毫米水柱，处理风量大大减少，已无法满足工艺要求，必须对除臭系统中球状填料的进行人工清洗。在运行中，生物膜必然要经过生长，死亡的这个过程；生物膜死亡后，有部分死亡的生物膜会沉积在球状填料中，喷淋水也无法冲洗掉。随着球状填料中死亡生物膜的增加，风道过流面积减少，风阻增大，处理风量减少，直至无法满足工艺要求，需要停车人工清洗球状填料。改用片状填料后，经3个月运行，风阻稳定在300毫米水柱，除臭效率由原来的75％提高到90％。

[0034] 由于片状生物除臭填料的单位比表面积大，可根据工艺参数确定片状填料的间距，以取得最大的填料比表面积。在运行中，生物膜不断生长，但由于重力的作用，生长出的多余生物膜及死亡后附着的生物膜，会沿着片状填料自然流到底部水池，所以生物膜保持不断更新，生物膜总量保持不变，在除臭设备运行中，气体风阻基本恒定不变，系统长期处在高效稳定的运行状态，本发明中各级片状填料室的单位体积的比表面积是根据工艺要求而设计的，各级片状填料室生长的优势菌种都得到了发展，在运行过程中，片状填料上生物膜厚度基本恒定，除臭装置气体阻力保持不变，系统长期处在高效稳定的运行状态。很好的解决了除臭系统运行中风阻不断变大，风量无法满足工艺要求的问题。