專利名稱：一體式真菌除臭反應(yīng)器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用生物技術(shù)處理惡臭氣體的設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種一體式真菌除臭反應(yīng)器及其操作方法。
背景技術(shù)：
為防止和避免污水處理廠臭味對(duì)周圍居民生活的影響，一些發(fā)達(dá)國家先后制定了一些具體規(guī)定，例如德國規(guī)定城市污水廠界限外300m范圍內(nèi)不得建造生活措施，達(dá)不到此要求，污水處理廠內(nèi)就要采取必要的防止臭味擴(kuò)散的措施。我國已建成近400座城市污水處理廠，大多在大、中城市，有的很難避開居民區(qū)或村落，因此其氣味問題也應(yīng)得到解決。惡臭氣體的污染控制主要有兩種類型，源控制與收集后處理。源控制需要污水處理廠選址時(shí)就要考慮到惡臭可能對(duì)鄰近居民的影響，當(dāng)?shù)氐目諝饬鲃?dòng)情況等。工藝設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)進(jìn)行合理的水力設(shè)計(jì)，保證足夠的溶解氧供應(yīng)，避免硫化物的產(chǎn)生。污水處理廠應(yīng)定期清除可能產(chǎn)生惡臭的物質(zhì)，避免脂類、污泥等的積累。
高濃度惡臭氣體的處理通常可以采用吸收法，吸附法和催化燃燒法等方法。而對(duì)于低濃度惡臭氣體的凈化處理，生物除臭技術(shù)較為經(jīng)濟(jì)有效。
生物除臭技術(shù)包括生物濾池、生物滴濾池和生物滌氣塔等。生物濾池在20世紀(jì)早期就開始在實(shí)際中應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)是較為可靠的技術(shù)。生物濾池一般包括了增濕裝置及生物處理裝置，圖3表示了一個(gè)現(xiàn)有的生物濾池。惡臭氣體首先經(jīng)過增濕裝置，以增加氣體的濕度，這是預(yù)處理過程。有的預(yù)處理還包括了溫度調(diào)節(jié)、去除顆粒物等工藝。預(yù)處理后的氣體進(jìn)入生物處理裝置。生物處理裝置的填料表面生長著各種微生物。進(jìn)入濾床后，惡臭氣體中的污染物從氣相主體擴(kuò)散到填料外層的水膜而被填料所吸附，最終被填料表面生長的微生物降解轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等。圖4表示了一個(gè)現(xiàn)有的生物滴濾池。生物滴濾池與生物濾池的最大區(qū)別是填料上方噴淋循環(huán)液，設(shè)備內(nèi)除傳質(zhì)過程外還存在很強(qiáng)的生物降解作用。與生物濾池相似，生物滴濾池使用的是碎石、塑料、陶瓷等一類填料，填料的表面是微生物區(qū)系形成的幾毫米厚的生物膜。圖5表示了一個(gè)現(xiàn)有的生物滌氣塔。生物滌氣塔由一個(gè)吸收室和一個(gè)再生池構(gòu)成。生物滌氣液(循環(huán)液)自吸收室頂部噴淋而下，使廢氣中的污染物和氧轉(zhuǎn)入液相，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量傳遞。吸收了廢氣組分的滌氣液，流人再生反應(yīng)器(活性污泥池)中，通人空氣充氧后再生.被吸收的氣態(tài)廢物通過微生物氧化作用，被再生池中的活性污泥懸浮液從液相中除去。
降解臭味物質(zhì)的微生物種類包括細(xì)菌和真菌。常規(guī)的生物濾池中微生物以細(xì)菌為主，因此要求生物濾池中保持潮濕的環(huán)境。惡臭氣體的去除可以劃分為三個(gè)階段有機(jī)物從氣相轉(zhuǎn)移到液相、在液相中遷移并被微生物吸收、被微生物降解。對(duì)于水溶性好的污染物，會(huì)迅速從氣相轉(zhuǎn)移到細(xì)菌表面的水層中，并被細(xì)菌所降解。但是，對(duì)于在水中溶解度低或疏水性物質(zhì)，細(xì)菌表面的水層將阻礙其傳質(zhì)速率，導(dǎo)致處理效率降低。此外，濾床的酸化及干化常常惡化以細(xì)菌為主的生物濾池的處理效果。
真菌可在較干燥的環(huán)境中生長，其菌絲與空氣直接接觸，使得惡臭氣體可直接與微生物接觸并被降解，從而提高了水溶性差和疏水性有機(jī)污染物質(zhì)的降解效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一個(gè)適于惡臭氣體處理的增濕與生物反應(yīng)一體化的除臭反應(yīng)器，生物濾池中的微生物以真菌為主，適合處理在水中溶解度低或疏水性的惡臭物質(zhì)。并且可以解決困擾生物濾池應(yīng)用的濾床的酸化及干化問題，為污水處理廠提供一條經(jīng)濟(jì)高效的惡臭處理途徑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一個(gè)適于惡臭氣體處理的一體式真菌除臭反應(yīng)器的操作方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種一體式真菌除臭反應(yīng)器，是一個(gè)圓柱形容器，由增濕區(qū)，生化反應(yīng)區(qū)，增濕液儲(chǔ)存區(qū)以及營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)組成，其由上下兩部分組成上部為頂端封閉的圓筒，上部頂端的封板中心有一增濕液入口，封板半徑中點(diǎn)的軌跡圓上還設(shè)有營養(yǎng)液入口；圓筒下端側(cè)壁上設(shè)有出氣口、營養(yǎng)液排除口；圓筒下敞口周緣有一圈翻口凸邊，可與法蘭圈相配；下部為碗狀圓盒，其直徑與上部圓筒直徑相同，碗狀圓盒上口由隔板封蓋，隔板直徑大于圓筒直徑，以與法蘭圈相配；隔板中心固設(shè)有一細(xì)圓筒，細(xì)圓筒比上部頂端封閉的圓筒略短，其外圓面上固設(shè)有兩個(gè)支撐板；上面的支撐板為三塊矩形板，在同一水平圓面內(nèi)與外圓面縱向垂直側(cè)接，是增濕區(qū)支撐板；下面的支撐板為環(huán)狀有孔隔板，是填料支撐板；細(xì)圓筒下端涵蓋的隔板上開有許多小孔；碗狀圓盒側(cè)壁上設(shè)有廢氣入口、增濕液出口；上下兩部分由緊固件連接固緊為一體；在生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)有填料，其上附著生長真菌微生物。
所述的反應(yīng)器，其還有一外設(shè)的增濕液輸送泵，通過增濕液輸送管的管道將增濕液出口和增濕液入口連接起來。
所述的反應(yīng)器，其所述的填料支撐板上的孔徑應(yīng)小于生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料的直徑。
所述的反應(yīng)器，其所述的填料為海綿塊。
所述的反應(yīng)器，其所述的增濕區(qū)內(nèi)有惰性填料。
所述的反應(yīng)器，其所述的緊固件為法蘭圈、螺栓、螺母。
所述的反應(yīng)器，其所述的增濕區(qū)直接與生化反應(yīng)區(qū)連接。
一種一體式真菌除臭反應(yīng)器的操作方法，其是，廢氣從廢氣入口進(jìn)入增濕區(qū)內(nèi)，增濕液通過增濕液入口進(jìn)入增濕區(qū)，在增濕區(qū)內(nèi)廢氣與增濕液對(duì)流接觸，使廢氣得到預(yù)濕；具有一定濕度的廢氣由增濕區(qū)上部出口直接進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)，在生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)，廢氣被生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料表面及內(nèi)部所附著的真菌降解；為維持微生物生長所需營養(yǎng)物質(zhì)和保持填料具有一定的濕度，定期向生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)淋灑含有氮和磷等物質(zhì)的營養(yǎng)液，營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液入口進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)，過量的營養(yǎng)液進(jìn)入營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)；凈化后氣體由排氣口排出。
所述的操作方法，其所述的廢氣主要包含疏水性物質(zhì)。
所述的操作方法，其營養(yǎng)液的pH值為3.5～4.5；經(jīng)過預(yù)濕后，生物濾池進(jìn)氣的相對(duì)濕度在80％～90％。
本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器及其操作方法，既可應(yīng)用于污水處理廠和固廢處理過程所排放惡臭氣體的處理，也可用于處理其他公司企業(yè)所排放的惡臭氣體。
本發(fā)明的設(shè)備及其操作方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)造簡(jiǎn)潔，可以保持較長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行操作與維護(hù)十分簡(jiǎn)單；2.一體式真菌除臭反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了增濕過程與生化反應(yīng)過程集成化的設(shè)計(jì)；3.生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)的微生物以真菌為主，適宜處理溶解度低或疏水性的惡臭物質(zhì)；4.廢氣經(jīng)過增濕區(qū)增濕后，直接進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)，不再需要管路連接；5.增濕過程內(nèi)置，易于實(shí)現(xiàn)對(duì)惡臭氣體濕度的調(diào)控，易于調(diào)控實(shí)現(xiàn)適宜真菌生長的環(huán)境，從而節(jié)省能耗。


圖1.本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器示意圖；圖2.本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器處理惡臭氣體的工藝流程示意圖；圖3.現(xiàn)有生物濾池反應(yīng)器示意圖；圖4.現(xiàn)有生物滴濾池反應(yīng)器示意圖；圖5.現(xiàn)有生物滌氣塔反應(yīng)器示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器由增濕區(qū)1、生化反應(yīng)區(qū)2、增濕液儲(chǔ)存區(qū)12、營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)13四個(gè)部分組成，其反應(yīng)器是一個(gè)圓柱形容器，由上下兩部分組成上部為頂端封閉的圓筒，上部頂端的封板中心有一增濕液入口16，封板半徑中點(diǎn)的軌跡圓上還設(shè)有營養(yǎng)液入口9；圓筒下端側(cè)壁上設(shè)有出氣口3、營養(yǎng)液排除口11；圓筒下敞口周緣有一圈翻口凸邊，可與法蘭圈相配。下部為碗狀圓盒，其直徑與上部圓筒直徑相同，碗狀圓盒上口由隔板14封蓋，隔板14直徑大于圓筒直徑，以與法蘭圈相配；隔板14中心固設(shè)有一細(xì)圓筒，細(xì)圓筒比上部頂端封閉的圓筒略短，其外圓面上固設(shè)有兩個(gè)支撐板；上面的支撐板為三塊矩形板，在同一水平圓面內(nèi)與外圓面縱向垂直側(cè)接，是增濕區(qū)支撐板8，下面的支撐板為環(huán)狀有孔隔板，是填料支撐板10；細(xì)圓筒下端涵蓋的隔板14上開有許多小孔；碗狀圓盒側(cè)壁上設(shè)有廢氣入口4、增濕液出口15。上下兩部分由法蘭圈、螺栓、螺母連接固緊為一體。
有一外設(shè)的增濕液輸送泵6，通過增濕液輸送管7的管道將增濕液出口15和增濕液入口16連接起來，以使增濕液循環(huán)。
生化反應(yīng)區(qū)2內(nèi)填充有供真菌生長附著的填料17。
填料17為適合微生物掛膜生長的惰性填料，如海綿塊等。
增濕區(qū)1上部直接與生化反應(yīng)區(qū)2相通，增濕區(qū)1固定于隔板14上，隔板14通過法蘭與生化反應(yīng)區(qū)2相連接。
增濕區(qū)1內(nèi)可以填充惰性填料，也可以不填充。
增濕區(qū)支撐板8與增濕區(qū)1外壁固定相連，與生化反應(yīng)區(qū)2內(nèi)壁非固定相連。
增濕區(qū)1通過增濕區(qū)入口5與增濕液儲(chǔ)存區(qū)12相連，增濕液儲(chǔ)存區(qū)12與營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)13利用隔板14隔開；增濕液儲(chǔ)存區(qū)12上部設(shè)有廢氣入口4，底部設(shè)有增濕液出口15；增濕液通過增濕液輸送泵6，經(jīng)增濕液輸送管7進(jìn)入增濕區(qū)1；增濕區(qū)1上方設(shè)增濕液入口16，增濕液入口16固定于生化反應(yīng)區(qū)2頂部隔板，并位于增濕區(qū)1的中心線上。
隔板14位于增濕區(qū)1之下的部分為穿孔板，孔徑應(yīng)小于增濕區(qū)1內(nèi)填料的直徑，隔板14的其余部分為無孔隔板。
增濕液儲(chǔ)存區(qū)12內(nèi)增濕液液面應(yīng)位于廢氣入口4之下。
生化反應(yīng)區(qū)2頂部隔板上設(shè)有營養(yǎng)液入口9，營養(yǎng)液入口9位于增濕區(qū)1與生化反應(yīng)區(qū)2形成的圓環(huán)區(qū)域的中線位置；填料支撐板10將生化反應(yīng)區(qū)2與營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)13隔開，但過量的營養(yǎng)液可以通過填料支撐板10從生化反應(yīng)區(qū)2進(jìn)入營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)13。
填料支撐板10為穿孔板，孔徑應(yīng)小于生化反應(yīng)區(qū)2內(nèi)填料的直徑，與增濕區(qū)1外壁固定相連，與生化反應(yīng)區(qū)2內(nèi)壁非固定相連。
營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)13內(nèi)營養(yǎng)液液面應(yīng)位于凈化后出氣口3之下。
本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器及其操作方法，既可應(yīng)用于污水處理廠所排放惡臭氣體的處理，也可用于處理其他公司企業(yè)所排放的惡臭氣體。
實(shí)施例1一體式真菌除臭反應(yīng)器是一個(gè)圓柱形容器，由隔板將容器分成增濕區(qū)1，生化反應(yīng)區(qū)2，增濕液儲(chǔ)存區(qū)12以及營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)13。
含乙硫醇廢氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)進(jìn)入增濕液儲(chǔ)存區(qū)12上部，經(jīng)增濕區(qū)入口5進(jìn)入增濕區(qū)1。增濕液儲(chǔ)存區(qū)12的增濕液通過增濕液輸送泵6進(jìn)入增濕區(qū)1。上行的廢氣與下行的增濕液混合，廢氣的濕度得到調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)濕度后的廢氣由增濕區(qū)1上部出口直接進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)2。在生化反應(yīng)區(qū)2內(nèi)，經(jīng)培養(yǎng)，海綿塊填料17表面及內(nèi)部附著有?，F(xiàn)青霉菌、宛氏擬青霉、文氏曲霉、頂孢頭孢霉等真菌。廢氣被生化反應(yīng)區(qū)2內(nèi)填料17表面及內(nèi)部所附著的真菌降解。凈化后氣體由出氣口3排出。
進(jìn)氣中乙硫醇濃度為50ppmv左右，氣體流量為1m3/h，試驗(yàn)裝置連續(xù)運(yùn)行。為維持微生物生長所需營養(yǎng)物質(zhì)和保持一定的濕度，定期向生物濾池中淋灑含有氮和磷等物質(zhì)的營養(yǎng)液，營養(yǎng)液的pH值為4左右。經(jīng)過預(yù)濕，生物濾池進(jìn)氣的相對(duì)濕度在80％-90％。穩(wěn)定運(yùn)行期間，乙硫醇的去除率在95％以上。與同類研究相比，其處理效果優(yōu)于以細(xì)菌為主的生物濾池。
權(quán)利要求
1.一種一體式真菌除臭反應(yīng)器，是一個(gè)圓柱形容器，由增濕區(qū)，生化反應(yīng)區(qū)，增濕液儲(chǔ)存區(qū)以及營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)組成，其特征是，由上下兩部分組成上部為頂端封閉的圓筒，上部頂端的封板中心有一增濕液入口，封板半徑中點(diǎn)的軌跡圓上還設(shè)有營養(yǎng)液入口；圓筒下端側(cè)壁上設(shè)有出氣口、營養(yǎng)液排除口；圓筒下敞口周緣有一圈翻口凸邊，可與法蘭圈相配；下部為碗狀圓盒，其直徑與上部圓筒直徑相同，碗狀圓盒上口由隔板封蓋，隔板直徑大于圓筒直徑，以與法蘭圈相配；隔板中心固設(shè)有一細(xì)圓筒，細(xì)圓筒比上部頂端封閉的圓筒略短，其外圓面上固設(shè)有兩個(gè)支撐板，上面的支撐板為三塊矩形板，在同一水平圓面內(nèi)與外圓面縱向垂直側(cè)接，是增濕區(qū)支撐板；下面的支撐板為環(huán)狀有孔隔板，是填料支撐板；細(xì)圓筒下端涵蓋的隔板上開有許多小孔；碗狀圓盒側(cè)壁上設(shè)有廢氣入口、增濕液出口；上下兩部分由緊固件連接固緊為一體；在生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)有填料，其上附著生長真菌微生物。
2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是，還有一外設(shè)的增濕液輸送泵，通過增濕液輸送管的管道將增濕液出口和增濕液入口連接起來。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是，所述的填料支撐板上的孔徑應(yīng)小于生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是，所述的填料為海綿塊。
5.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是，所述的增濕區(qū)內(nèi)有惰性填料。
6.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是，所述的緊固件為法蘭圈、螺栓、螺母。
7.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是，所述的增濕區(qū)直接與生化反應(yīng)區(qū)連接。
8.一種一體式真菌除臭反應(yīng)器的操作方法，其特征是，廢氣從廢氣入口進(jìn)入增濕區(qū)內(nèi)，增濕液通過增濕液入口進(jìn)入增濕區(qū)，在增濕區(qū)內(nèi)廢氣與增濕液對(duì)流接觸，使廢氣得到預(yù)濕。具有一定濕度的廢氣由增濕區(qū)上部出口直接進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)，在生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)，廢氣被生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)填料表面及內(nèi)部所附著的真菌降解；為維持微生物生長所需營養(yǎng)物質(zhì)和保持填料具有一定的濕度，定期向生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)淋灑含有氮和磷等物質(zhì)的營養(yǎng)液，營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液入口進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)，過量的營養(yǎng)液進(jìn)入營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)；凈化后氣體由排氣口排出。
9.如權(quán)利要求8所述的操作方法，其特征是，所述的廢氣主要包含疏水性物質(zhì)。
10.如權(quán)利要求8所述的操作方法，其特征是，營養(yǎng)液的pH值為3.5～4.5；經(jīng)過預(yù)濕后，生物濾池進(jìn)氣的相對(duì)濕度在80％～90％。
全文摘要
本發(fā)明屬于利用生物技術(shù)處理惡臭氣體的設(shè)備，特別涉及一種一體式真菌除臭反應(yīng)器及其操作方法。所述的一體式真菌除臭反應(yīng)器由增濕區(qū)、生化反應(yīng)區(qū)、增濕液儲(chǔ)存區(qū)、營養(yǎng)液儲(chǔ)存區(qū)四個(gè)部分組成，在生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)有填料，其上附著生長真菌微生物。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)一中心管作為增濕區(qū)，惡臭氣體經(jīng)增濕區(qū)增濕后，直接進(jìn)入生化反應(yīng)區(qū)上部，無須外設(shè)管道連接。本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器為不同類型的真菌、細(xì)菌的穩(wěn)定生長提供一個(gè)適宜的棲息地，從而有效提高惡臭氣體的去除效果。本發(fā)明的一體式真菌除臭反應(yīng)器及其操作方法，既可應(yīng)用于污水處理和固廢處理過程所排放惡臭氣體的處理，也可用于處理其它工廠企業(yè)所排放的惡臭氣體。
文檔編號(hào)B01D53/84GK1486777SQ0315572
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者劉俊新, 朱國營 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心