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一種新型生物滴濾塔裝置制造方法

文檔序號:4960673閱讀:157來源:國知局
一種新型生物滴濾塔裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型生物滴濾塔裝置;包括:塔體、循環(huán)水系統(tǒng)、風系統(tǒng)和復合填料層;所述塔體的上方有尾氣出口和循環(huán)噴淋液進口,下方有污染物廢氣進口和循環(huán)噴淋液出口,所述塔體的側(cè)壁設(shè)有觀察窗和取樣口,所述循環(huán)水系統(tǒng)通過循環(huán)噴淋液進口、循環(huán)噴淋液出口與塔體相連接,所述風系統(tǒng)通過污染物廢氣進口與塔體連接,所述復合填料層設(shè)置在塔體內(nèi)部。本實用新型通過在填料表面構(gòu)建了穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境,降低傳質(zhì)的阻礙,提高生物滴濾塔對于廢氣處理效率,有利于滴濾塔的穩(wěn)定高效運行,抗不良環(huán)境干擾能力強,可以避免微生物受損和污染,同時微生物量保持穩(wěn)定;會消除傳統(tǒng)生物滴濾塔,由于生物膜消融而失效,由于微生物過度繁殖而堵塞的風險。
【專利說明】一種新型生物滴濾塔裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種滴濾塔裝置領(lǐng)域,尤其涉及一種新型生物滴濾塔裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子、能源、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的迅速發(fā)展進入大氣中的污染物越來越多。如城市污水處理廠和制藥廠污水處理站產(chǎn)生的惡臭廢氣包括硫化氫(H2S)和揮發(fā)性有機物(volatileorganic compounds,VOCs)等有毒有害成分,會嚴重污染周圍環(huán)境。硫化氫為無色劇毒惡臭氣體,其嗅閾值約為0.00143mg/m3,低濃度時就對人體有很大危害;VOCs多為致癌物質(zhì),在光照下可引發(fā)光化學煙霧。
[0003]廢氣的生物法處理主要有生物過濾、生物滴濾和生物洗滌三種方式。相比于吸收法、吸附法、催化燃燒法、中和法和氧化法等傳統(tǒng)物化法,生物法具有效果好、操作穩(wěn)定、運行費用低、無二次污染等優(yōu)勢,特別適合處理大流量、低濃度廢氣。其中生物滴濾塔是最常用的一種裝置,它主要通過附著于滴濾塔內(nèi)填料表面的微生物的新陳代謝過程,把污染物降解為CO2、水和無機鹽等物質(zhì),并利用廢氣作為營養(yǎng)或能源生成新的微生物細胞質(zhì),形成穩(wěn)定平衡的微生態(tài)環(huán)境,可以持續(xù)的代謝轉(zhuǎn)化廢氣中的污染物質(zhì)。
[0004]在生物滴濾塔裝置中,填料既是微生物生長的支撐載體,又是氣液兩相的傳質(zhì)介質(zhì),為氣液固三相提供充分的接觸,其性能直接影響污染物的去除效果及處理費用。利用海藻酸鉀、海藻酸鈉易溶于水,且其水溶液具有一定粘稠度;海藻酸鈣不溶于水的特點可將微生物包埋其中,若將生物滴濾塔填料和微生物同時包埋于海藻酸鈣凝膠中,即可作為新型的生物滴濾塔復合填料,因為載體是惰性的,且沒有化學試劑參與過程,所以被固定的微生物處在與懸浮微生物相同的生理條件下,這樣就不會影響微生物的代謝和生長,也不會影響微生物的特性和活力。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種新型生物滴濾塔裝置。本實用新型通過高效的固定化微生物轉(zhuǎn)化能力,達游離細胞的幾十倍,可使微生物間的接觸更為緊密,氣體和營養(yǎng)供應形成梯度,有利于轉(zhuǎn)化效率的提高。通過循環(huán)噴淋液的循環(huán)供應,一方面保障微生物的營養(yǎng)需要,另一方面可以避免由于代謝產(chǎn)物的積累,對微生物代謝造成反饋抑制,通過海藻酸鈣固定化后的致密結(jié)構(gòu),可以避免細胞受損和污染。
[0006]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]本實用新型提供一種新型生物滴濾塔裝置,包括:塔體、循環(huán)水系統(tǒng)、風系統(tǒng)和復合填料層;所述塔體的上方有尾氣出口和循環(huán)噴淋液進口,下方有污染物廢氣進口和循環(huán)噴淋液出口,所述塔體的側(cè)壁設(shè)有觀察窗和取樣口,所述循環(huán)水系統(tǒng)通過循環(huán)噴淋液進口、循環(huán)噴淋液出口與塔體相連接,所述風系統(tǒng)通過污染物廢氣進口與塔體連接,所述復合填料層設(shè)置在塔體內(nèi)部。
[0008]優(yōu)選地,所述復合填料層設(shè)置在塔體內(nèi)部的填料承重柵板上。
[0009]優(yōu)選地,所述復合填料層的高度為I?1.5m。
[0010]優(yōu)選地,所述復合填料層由海藻酸鈣凝膠和填料載體構(gòu)成,所述海藻酸鈣凝膠包覆在填料載體表面形成復合填料層。
[0011]優(yōu)選地,將復合填料層裝入生物滴濾塔,填料層高度為I?1.5m ;向生物滴濾塔通入含有微生物特異底物的硫化氫或者VOCs等氣體,I?3周后檢測進出口氣體濃度,VOCs等有機廢氣去除率達90%以上,硫化氫的去除率達到99%以上。
[0012]優(yōu)選地,所述凝膠層厚度為I?3mm。
[0013]優(yōu)選地,所述循環(huán)水系統(tǒng)還包括進出水管、循環(huán)水槽、水泵、流量計、循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥和壓力表,所述循環(huán)水系統(tǒng)依次經(jīng)進出水管、循環(huán)水槽、水泵、循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥、流量計、壓力表與塔體的上端連接。
[0014]優(yōu)選地,所述風系統(tǒng)還包括風機、管路、進氣量調(diào)節(jié)閥和氣體流量計,所述風系統(tǒng)依次經(jīng)風機、管路上的進氣量調(diào)節(jié)閥和氣體流量計與塔體的下端連接。
[0015]優(yōu)選地,所述填料載體為竹炭顆粒、陶粒或聚氨酯小球中的一種或者幾種的混合。
[0016]本實用新型的工作原理為:本實用新型通過風機I將一定濃度的硫化氫氣體或VOCs氣體,通過連接管路經(jīng)進氣量調(diào)節(jié)閥2、氣體流量計3、污染物廢氣進口進塔體4的底部,氣體流量可以通過管路上的進氣量調(diào)節(jié)閥2,以控制適當?shù)倪M氣濃度,進氣流量調(diào)節(jié)可通過氣體流量計3觀察;通入塔體的氣體,均勻擴散到塔體底部,然后經(jīng)由復合填料層14,并從頂部排出;氣體中的硫化氫、VOCs或其它污染物廢氣經(jīng)過復合填料時,被復合填料層14上固定的微生物吸收、代謝轉(zhuǎn)化為沒有污染的二氧化碳、水和無機鹽類等物質(zhì),然后尾氣通過塔頂排出,循環(huán)水槽10內(nèi)添加為微生物提供微量元素的營養(yǎng)液,由水泵9經(jīng)循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥8、液體流量計7、壓力表6到達塔體頂部,循環(huán)噴淋液進口 5噴灑到填料表面,由上到下浸潤復合填料層14表面,其中的無機鹽為微生物提供生長必須的微量元素,循環(huán)營養(yǎng)液的流量可由循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié),可通過液體流量計7觀察,管路壓力可通過壓力表6觀察,循環(huán)水每2小時噴灑一次,每次3-5分鐘即可,循環(huán)營養(yǎng)液經(jīng)由復合填料層14,逐漸滴濾至塔體4底部,可由管路流回循環(huán)水槽1,排水管路可通過循環(huán)水排水閥11控制,循環(huán)水槽10中的循環(huán)營養(yǎng)液每周更換一次即可。塔體4還設(shè)置有觀察窗12,取樣口 13。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果為:
[0018]1.本實用新型省去了生物滴濾塔須經(jīng)微生物掛膜后方可投入使用的步驟,而傳統(tǒng)的生物滴濾塔微生物掛膜周期過長,長達數(shù)周至數(shù)月之久,嚴重影響設(shè)備的使用效率和運行成本,而通過本方法構(gòu)建的新型生物滴濾塔,是將微生物直接固定于填料載體,無需經(jīng)過微生物掛膜,直接可以投入運行,因此具有制作簡單,成本低,效率高,效果顯著的特點。
[0019]2.本實用新型在塔體內(nèi)填料表面構(gòu)建了穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境,降低傳質(zhì)的阻礙,提高生物滴濾塔對于廢氣處理效率,更有利于生物滴濾塔的穩(wěn)定高效運行,抗不良環(huán)境干擾能力強,可以避免微生物受損和污染,同時微生物量保持穩(wěn)定;會消除傳統(tǒng)生物滴濾塔,由于生物膜消融而失效,由于微生物過度繁殖而堵塞的風險。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0021]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖,其中,I為風機,2為進氣量調(diào)節(jié)閥,3為氣體流量計,4為塔體,5為循環(huán)噴淋液進口,6為壓力表,7為液體流量計,8為循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥,9為水泵,10為循環(huán)水槽,11為循環(huán)水排水閥,12觀察窗,13取樣口,14為復合填料層;
[0022]圖2為柵板的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]以下實例將對本實用新型作進一步說明。本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行,給出了詳細的實施方式和過程。盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解,依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換,而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神,其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍中。
[0024]實施例
[0025]下面結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明:如圖1、2所示,
[0026]本實用新型提供的一種新型生物滴濾塔裝置,包括:塔體4、循環(huán)水系統(tǒng)、風系統(tǒng)和復合填料層14 ;所述塔體的上方有尾氣出口和循環(huán)噴淋液進口,下方有污染物廢氣進口和循環(huán)噴淋液出口,所述塔體的側(cè)壁設(shè)有觀察窗12和取樣口 13,所述循環(huán)水系統(tǒng)通過循環(huán)噴淋液進口、循環(huán)噴淋液出口與塔體4相連接,所述風系統(tǒng)通過污染物廢氣進口與塔體4連接,所述復合填料層14設(shè)置在塔體4內(nèi)部。
[0027]進一步地,所述復合填料層14設(shè)置在塔體4內(nèi)部的填料承重柵板上。
[0028]進一步地,所述復合填料層14的高度為I?1.5m。
[0029]進一步地,所述復合填料層14由海藻酸鈣凝膠和填料載體構(gòu)成,所述海藻酸鈣凝膠包覆在填料載體表面形成復合填料層。
[0030]進一步地,所述復合填料層可由以下步驟制備而得:步驟1,將微生物的懸浮液與海藻酸鈉溶液(體積比為1:1?2)混合攪拌均勻,形成混合溶液A ;步驟2,向混合溶液A中加入填料載體(體積比為1:0.5?0.8),攪拌均勻,形成混合溶液B ;步驟3,將混合溶液B通過振蕩篩分散輸送到氯化鈣溶液(體積比為1:2?3)中,浸泡即可。
[0031]本實用新型中涉及的反應機理為:將微生物的發(fā)酵液與冷卻至室溫的海藻酸鈉溶液混合攪拌均勻后,向混合溶液中加入孔隙率50%左右的填料載體,填料載體的體積約為混合溶液的0.5?0.8倍,然后將填料載體與微生物和海藻酸鈉混合溶液一起攪拌均勻;將上述添加填料載體的混合液通過振蕩篩分散輸送到氯化鈣溶液中,填料載體表面的海藻酸鈉迅速與氯化鈣反應,形成穩(wěn)定的海藻酸鈣凝膠,穩(wěn)固附著于填料表面,并在氯化鈣溶液中浸泡30分鐘,使海藻酸鹽徹底鈣析,即可得生物滴濾塔復合填料;將生成的生物滴濾塔復合填料裝入生物滴濾塔,填料層高度為I?1.5m ;向生物滴濾塔通入含有微生物特異底物的硫化氫或者VOCs等氣體,I?3周后檢測進出口氣體濃度,VOCs等有機廢氣去除率達90%以上,硫化氫的去除率達到99%以上。
[0032]進一步地,所述凝膠層厚度為I?3mm。
[0033]進一步地,所述循環(huán)水系統(tǒng)還包括進出水管、水槽、水泵、流量計、閥門和壓力表。
[0034]進一步地,所述風系統(tǒng)還包括風機、管路、閥門和流量計。
[0035]進一步地,所述填料載體為竹炭顆粒、陶?;蚓郯滨バ∏蛑械囊环N或者幾種的混人口 O
[0036]本實用新型通過風機I將一定濃度的硫化氫氣體或VOCs氣體,通過連接管路經(jīng)進氣量調(diào)節(jié)閥2、氣體流量計3、污染物廢氣進口進塔體4的底部,氣體流量可以通過管路上的進氣量調(diào)節(jié)閥2,以控制適當?shù)倪M氣濃度,進氣流量調(diào)節(jié)可通過氣體流量計3觀察;通入塔體的氣體,均勻擴散到塔體底部,然后經(jīng)由復合填料層14,并從頂部排出;氣體中的硫化氫、VOCs或其它污染物廢氣經(jīng)過復合填料時,被復合填料層14上固定的微生物吸收、代謝轉(zhuǎn)化為沒有污染的二氧化碳、水和無機鹽類等物質(zhì),然后尾氣通過塔頂排出,循環(huán)水槽10內(nèi)添加為微生物提供微量兀素的營養(yǎng)液(循環(huán)營養(yǎng)液配方:NH4C12.64g/L ;KH2PO41.36g/L ;MgSO4.7H200.2g/L ;FeS04.7H200.0lg/L ;NaC15g/L),由水泵 9 經(jīng)循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥 8、液體流量計7、壓力表6到達塔體頂部,循環(huán)噴淋液進口 5噴灑到填料表面,由上到下浸潤復合填料層14表面,其中的無機鹽為微生物提供生長必須的微量元素,循環(huán)營養(yǎng)液的流量可由循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié),可通過液體流量計7觀察,管路壓力可通過壓力表6觀察,循環(huán)水每2小時噴灑一次,每次3-5分鐘即可,循環(huán)營養(yǎng)液經(jīng)由復合填料層14,逐漸滴濾至塔體4底部,可由管路流回循環(huán)水槽10,排水管路可通過循環(huán)水排水閥11控制,循環(huán)水槽10中的循環(huán)營養(yǎng)液每周更換一次即可。塔體4還設(shè)置有觀察窗12,取樣口 13。
[0037]將本實施例生物滴濾塔填料層裝入生物滴濾塔,填料層高度I?1.5m,向生物滴濾塔通入180mg/m3的H2S氣體,同時啟動營養(yǎng)液循環(huán)噴淋填料表面,通氣一周后達到平穩(wěn)運行狀態(tài),此時檢測出氣口的H2S氣體濃度,計算后H2S氣體的去除率達到99%以上。
[0038]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本實用新型并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容,且原理易懂,結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,有一定的市場前旦
-5^ O
【權(quán)利要求】
1.一種新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,包括:塔體、循環(huán)水系統(tǒng)、風系統(tǒng)和復合填料層;所述塔體的上方有尾氣出口和循環(huán)噴淋液進口,下方有污染物廢氣進口和循環(huán)噴淋液出口,所述塔體的側(cè)壁設(shè)有觀察窗和取樣口,所述循環(huán)水系統(tǒng)通過循環(huán)噴淋液進口、循環(huán)噴淋液出口與塔體相連接,所述風系統(tǒng)通過污染物廢氣進口與塔體連接,所述復合填料層設(shè)置在塔體內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,所述復合填料層設(shè)置在塔體內(nèi)部的填料承重柵板上。
3.如權(quán)利要求1所述的新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,所述復合填料層的高度為I ?L 5m。
4.如權(quán)利要求1所述的新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,所述復合填料層由海藻酸鈣凝膠和填料載體構(gòu)成,所述海藻酸鈣凝膠包覆在填料載體表面形成復合填料層。
5.如權(quán)利要求4所述的新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,所述凝膠層厚度為I?3mm ο
6.如權(quán)利要求1所述的新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,所述循環(huán)水系統(tǒng)還包括進出水管、循環(huán)水槽、水泵、流量計、循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥和壓力表,所述循環(huán)水系統(tǒng)依次經(jīng)進出水管、循環(huán)水槽、水泵、循環(huán)水量調(diào)節(jié)閥、流量計、壓力表與塔體的上端連接。
7.如權(quán)利要求1所述的新型生物滴濾塔裝置,其特征在于,所述風系統(tǒng)還包括風機、管路、進氣量調(diào)節(jié)閥和氣體流量計,所述風系統(tǒng)依次經(jīng)風機、管路上的進氣量調(diào)節(jié)閥和氣體流量計與塔體的下端連接。
【文檔編號】B01D53/96GK204134473SQ201420450328
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】陳波, 黃健翔, 朱忞晟 申請人:上海梅思泰克環(huán)境設(shè)備有限公司
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