專利名稱：一種處理空氣中惡臭污染物的生物滴濾床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于去除空氣中惡臭物的生物處理裝置，具體的說(shuō)屬于采用一種新的填料及填料裝填方式構(gòu)建新型的生物滴濾床，亦稱生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
惡臭污染物根據(jù)我國(guó)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》定義，是指一切刺激嗅覺(jué)器官引起人們不愉快及損害生活環(huán)境的氣體物質(zhì)。
惡臭物在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境修復(fù)過(guò)程中廣泛存在(McNevin D，Barford J.Biofiltration as anodour abatement strategy[J].Biochem.Eng.J.，2000，5231～242.)上個(gè)世紀(jì)50年代以來(lái)人們開(kāi)展了去除惡臭物的廣泛研究，大致發(fā)展了物理化學(xué)方法和生物法兩大類技術(shù)，生物法處理空氣中氣態(tài)微量或痕量污染物具有成本低、無(wú)二次污染等特點(diǎn)一直備受關(guān)注。生物滴濾床通過(guò)采用人工接種特定種群的微生物、強(qiáng)化的噴淋有效控制填料床內(nèi)微生物的微生態(tài)環(huán)境以及采用人工或天然的惰性填料避免填料的自降解，這些改進(jìn)使其相對(duì)于其它生物處理技術(shù)具有基質(zhì)譜廣、負(fù)荷高、可操控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為主流技術(shù)。典型的生物滴濾床工藝流程如附圖1所示。
填料是生物滴濾床中微生物的載體，填料種類及其裝填方式是反應(yīng)器設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。到目前為止，多種填料得到研究(Chung Y C，Huang C，Tseng C P.Removal of hydrogen sulphideby immobilized Thiobacillus sp.strain CH11in a biofilter(硫桿菌固定生物過(guò)濾器去除硫化氫)[J].J.Chem.Technol.Biotechnol.，1997，6958-62；Song J H，Kinney K A.Effect ofvapor-phase bioreactor operation on biomass accumulation，distribution，and activitylinkingbiofilm properties to bioreactor performance(生物反應(yīng)器生物聚集和活性對(duì)氣相生物反應(yīng)的效應(yīng))[J].Biotechnol.Bioeng，2000，68508-516；Chung Y C，Huang C，Tseng C P.Biologicalelimination of H2S and NH3from wastegases by biofilter packed with immobilized heterotrophicbacteria(由集聚的生物膜和固定的異質(zhì)菌消除廢氣中的硫化氫和氨臭)[J].Chemosphere，2001，431043-1050；Kazuhiro Shinabe，Satosi Oketani，Takashi Ochi，el al.Characteristicsof hydrogen sulfide removal in a carrier-packed biological deodorization system(由集聚的生物去異味系統(tǒng)去除硫化氫)[J].Biochemical Engineering Journal.2000，5209-217；MalhautierL，Gracian C，Roux J C.Biological treatment process of air loaded with an ammonia and hydrogensulfide mixture[J].Chemosphere，2003，50145-153)但是，目前研究的填料普遍存在著壓降大，噴淋量大等問(wèn)題，這些缺點(diǎn)將直接導(dǎo)致投資及運(yùn)行費(fèi)用的增加。同時(shí)，目前研究采用的填料裝填方式一般從底部到頂部是均勻的(填料種類為單一或者多種填料混合)，這樣在運(yùn)行中大量的負(fù)荷集中在反應(yīng)器底部，長(zhǎng)期運(yùn)行易積累過(guò)多的生物量和代謝產(chǎn)物(Lu C，LinM R，Wey I.Removal of pentane and styrene mixtures from waste gases by a trickle-bed airbiofilter[J].J.Chem.Technol.Biotechnol，2001，76820-826)，從而引起壓降增加和去除率下降，需要頻繁反沖從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用的增加，不利于工業(yè)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
1、目的本發(fā)明目的旨在提供一種新的可用于處理空氣中惡臭物的生物滴濾床，該裝置采用新型填料及獨(dú)特的填料裝填方式，其壓降低、噴淋量小、負(fù)荷沿反應(yīng)器軸向分布均勻，長(zhǎng)期運(yùn)行反應(yīng)器底部不發(fā)生生物量和代謝產(chǎn)物積累。
2、技術(shù)方案本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，生物滴濾床的高徑比為4～10。高徑比選值視待處理的氣體中惡臭物濃度而定，硫化氫或其它惡臭物濃度低于100mg/m3采用下限范圍，硫化氫或其它惡臭物濃度高于300mg/m3小于600mg/m3采用上限范圍。生物滴濾床采用多種不同粒徑的填料，塑料或陶瓷均可。從底部至頂部裝填的顆粒填料從大到小分布。
本發(fā)明的改進(jìn)包括采用兩種規(guī)格填料，底部裝填大顆粒填料，頂部裝填小顆粒填料。所述的填料為一般為塑料材質(zhì)制成，尤其是高密度聚乙稀改良型拉西環(huán)填料。尤其是采用兩種不同規(guī)格的高密度聚乙稀改良型拉西環(huán)填料。采用分層裝填的方式。分兩層裝填兩種填料體積比(大顆粒/小顆粒)為20～80％。
本發(fā)明裝置具有如下有益效果1、處理負(fù)荷高 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)在氣體空床停留時(shí)間(GRT)為19s時(shí)，入口濃度小于350mg/m3(對(duì)應(yīng)的負(fù)荷值為120gH2S/m3填料.h)，GRT為12s時(shí)，入口濃度大于270mg/m3(對(duì)應(yīng)的負(fù)荷值為120gH2S/m3填料.h)時(shí)去除率大于90％。
2、負(fù)荷分布均勻 本反應(yīng)器底層去除比率穩(wěn)定在37％-55％之間，兩填料層去除負(fù)荷基本均勻。底層去除比率按下式定義 3、反沖時(shí)間長(zhǎng) 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)反沖周期大于兩個(gè)月，而較長(zhǎng)的反沖周期能降低操作費(fèi)用。
4、壓降低 從整個(gè)運(yùn)行期間看來(lái)，反應(yīng)器壓降長(zhǎng)期穩(wěn)定在180Pa/m(GRT為19s)和280Pa/m(GRT為12s)，本試驗(yàn)所采用的填料在保持相同負(fù)荷的條件下壓降明顯低于其他填料。較低的壓降可以選用較小功率的風(fēng)機(jī)，能有效降低投資和運(yùn)行費(fèi)用。
四

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2生物滴濾床工藝實(shí)驗(yàn)室中試圖1中1、氣體收集系統(tǒng) 2、風(fēng)機(jī) 3、加濕緩沖器 4、生物滴濾床 5、噴淋頭 6、噴淋泵 7、噴淋液儲(chǔ)槽 8、取樣口，圖1是雙層床結(jié)構(gòu)五具體實(shí)施方式
生物滴濾床是一填料塔，頂部設(shè)有噴淋頭，塔底為氣體入口，塔頂為氣體出口。填料塔(反應(yīng)器)的土建結(jié)構(gòu)材質(zhì)為鋼筋混凝土。
噴淋裝置采用無(wú)堵塞噴頭，整個(gè)反應(yīng)器截面均布。
填料采用兩種不同規(guī)格的高密度聚乙稀改良型拉西環(huán)填料。填料參數(shù)見(jiàn)下表表1填料參數(shù)

因?yàn)榱降囊?guī)格可以在較大范圍內(nèi)變化，填料尺寸的范圍可以更寬一般而言，高度在10-60(mm)、直徑在10-30(mm)和表面棱高在2-6(mm)均可行，也可以采用陶瓷或金屬材料填料。
填料的裝填生物滴濾床底部裝填大顆粒填料，頂部裝填小顆粒填料，裝填方式均為亂堆。裝填完成形成從反應(yīng)器底部到頂部的規(guī)整分層的非均勻填料床。裝填體積視處理氣量和惡臭物濃度而定，當(dāng)硫化氫峰值濃度低于100mg/m3時(shí)，填料負(fù)荷采用120gH2S/m3填料.h，當(dāng)硫化氫峰值濃度大于200mg/m3，填料負(fù)荷采用81gH2S/m3填料.h，當(dāng)硫化氫峰值濃度大于600mg/m3時(shí)，應(yīng)加前處理。
填料裝填體積比兩種不同填料裝填體積比(大顆粒/小顆粒)視情形采用20～80％。
噴淋氣液比為100～600。當(dāng)入口惡臭物濃度低時(shí)選用下限，濃度高時(shí)選用上限。
實(shí)施例一
1、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)室中試氣體組成硫化氫+空氣反應(yīng)器填料塔內(nèi)徑150mm，透明有機(jī)玻璃制成。填料層總高度600mm，分為兩層，每層高度均為300mm，層間距100mm。高徑比為4填料見(jiàn)表1，裝填體積為10L，其中大顆粒填料及小顆粒填料各5L。
2、運(yùn)行效果詳見(jiàn)附圖2，生物接種硫桿菌或包括硫桿菌的混合菌種。
實(shí)施例二1、實(shí)驗(yàn)條件污水提升泵站實(shí)際惡臭物氣體處理氣體組成實(shí)際惡臭氣體反應(yīng)器填料塔內(nèi)經(jīng)1500mm，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。填料層總高度3500mm，分為兩層，每層1600mm，層間距300mm。
也可以在每層的底部裝填大顆粒填料，頂部裝填小顆粒填料。下層的顆粒填料規(guī)格尺寸相應(yīng)大于上層塔的顆粒填料規(guī)格尺寸。
填料見(jiàn)表1，裝填體積為5.6m3其中大顆粒及小顆粒填料各2.8m3。
2、運(yùn)行效果生物接種硫桿菌或包括硫桿菌的混合菌種。整個(gè)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間為180天，入口硫化氫峰值濃度為150mg/m3，去除率穩(wěn)定在98％以上，底層去除比率穩(wěn)定在40～53％之間，整個(gè)運(yùn)行期間未反沖，壓降穩(wěn)定在400Pa/m。
選用更高的塔，即高徑比為6-8的生物滴濾床處理入口惡臭物濃度高時(shí)的效果更好。
權(quán)利要求
1.一種用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，生物滴濾床是一填料塔，頂部設(shè)有噴淋頭，塔底為氣體入口，塔頂為氣體出口，其特征是生物滴濾床的高徑比為4～10。生物滴濾床采用多種不同粒徑的新型填料，從底部至頂部裝填的顆粒填料從大到小分布。
2.由權(quán)利要求1所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是采用兩種規(guī)格填料，底部裝填大顆粒填料，頂部裝填小顆粒填料。
3.由權(quán)利要求1或2所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是所述的填料為塑料或陶瓷。
4.由權(quán)利要求1或2所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是所述的填料為高密度聚乙稀改良型拉西環(huán)填料。
5.由權(quán)利要求1或2所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是采用分層裝填的結(jié)構(gòu)。
6.由權(quán)利要求5所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是分兩層裝填兩種填料。
7.由權(quán)利要求1或2所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是大顆粒與小顆粒兩種填料體積比為20～80％。
8.由權(quán)利要求1或2所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是噴淋頭在整個(gè)反應(yīng)器截面均布。
9.由權(quán)利要求4所述的用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，其特征是采用大小兩種規(guī)格的高密度聚乙稀改良型拉西環(huán)填料。
全文摘要
一種用于去除空氣中惡臭污染物的生物滴濾床，生物滴濾床是一填料塔，頂部設(shè)有噴淋頭，塔底為氣體入口，塔頂為氣體出口，生物滴濾床的高徑比為4～10。生物滴濾床采用多種不同粒徑的新型填料，從底部至頂部裝填的顆粒填料從大到小分布。采用兩種規(guī)格填料，底部裝填大顆粒填料，頂部裝填小顆粒填料。本發(fā)明處理負(fù)荷高、負(fù)荷分布均勻壓降低。
文檔編號(hào)B01D53/84GK1772352SQ20051009510
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者任洪強(qiáng), 伍永鋼, 丁麗麗 申請(qǐng)人:南京大學(xué)