本發(fā)明涉及生物除臭領域，具體涉及一種除臭裝置和應用其除臭的方法。
背景技術：
生物除臭主要是利用微生物除臭，通過微生物的新陳代謝將具有臭味的物質加以轉化，使目標污染物被有效分解去除，以達到惡臭的治理目的。由于生物除臭針對性更強，且更經(jīng)濟環(huán)保，因此采用生物除臭的方式對臭氣進行處理已被廣泛應用在多種行業(yè)，尤其廣泛應用在市政污水產生的臭氣的處理中。
目前現(xiàn)有的生物除臭方法主要為生物濾池法。生物濾池法以填充式生物濾池為主，目前市場上填充式生物濾池工藝主要以生物過濾法和生物滴濾法為主。生物過濾法適用于去除低濃度臭氣物質(硫化氫濃度在5mg/m3以下)，而生物滴濾法適用于去除中等濃度臭氣物質(硫化氫濃度50mg/m3以下)。在現(xiàn)有的污水臭氣處理中，有些污水廠產生的污水中的臭氣中所含的臭氣物質的濃度偏低，采用現(xiàn)有的生物過濾法和生物滴濾法尚可滿足除臭要求，但對于有些污水廠來說，因水質和水量的變化，導致臭氣濃度很高，在某些工況下，臭氣中的硫化氫濃度可高達500mg/m3及以上，這時現(xiàn)有的適用于的低濃度臭氣處理的生物過濾和生物滴濾法就無法滿足除臭要求了。
針對現(xiàn)有技術的不足之處，本領域的技術人員迫切希望尋求一種能夠高效處理含有高濃度硫化氫氣體的臭氣的除臭裝置，以彌補現(xiàn)有技術的不足之處。
技術實現(xiàn)要素：
為了實現(xiàn)更高效地處理含有高濃度硫化氫氣體的臭氣的除臭裝置，本發(fā)明提出了一種除臭裝置。
根據(jù)本發(fā)明的除臭裝置，包括殼體，位于殼體內且沿殼體的高度方向依次自上而下設置的噴淋組件、填料層、布氣層和儲液層，設置在殼體上的與布氣層相連通的進氣口，以及設置在殼體的頂部的排氣口，其中，儲液層包括進液口和出液口，儲液層的出液口與噴淋組件通過連接管路連通在一起，且連接管路上設置有循環(huán)泵，儲液層的進液口與外部液源連通在一起。其中，填料層內包括用于除臭的微生物，當儲液層的進液口關閉，且儲液層的出液口、循環(huán)泵進氣口和排氣口開啟時，除臭裝置開啟循環(huán)噴淋除臭模式。
進一步地，填料層為由單一性質的炭粒填充而成的多孔結構的填料層，且用于除臭的微生物附著于多孔炭質填料表面及孔隙中。
進一步地，炭粒的直徑范圍為2-50mm，且多孔炭質填料的比表面積大于等于260m2/g。
進一步地，填料層的高度為1-5m，填充密度為200-600kg/m3。
進一步地，用于除臭的微生物包括極端嗜酸硫桿菌。
進一步地，當儲液層的進液口開啟時，除臭裝置開啟補液模式，從而使得外部液源的液體通過進液口補入儲液層。
進一步地，外部液源的液體為水。
進一步地，水中包括極端嗜酸硫桿菌，且水中的極端嗜酸硫桿菌的濃度小于等于儲液層內的極端嗜酸硫桿菌的濃度。
進一步地，儲液層還包括排液口，當儲液層的排液口開啟時，除臭裝置開啟循環(huán)排液模式。
進一步地，排氣口處為防止帶出水汽而設置有除霧裝置。
進一步地，除臭裝置還包括與進氣口相連的風機。
本發(fā)明還提出了一種應用上述除臭裝置對臭氣進行除臭的除臭方法，包括如下步驟：
步驟一：將用于除臭的微生物培植在填料層內，以使得微生物在填料層內生長繁殖；
步驟二：將外部液源的液體引入儲液層內后開啟除臭裝置的內部循環(huán)噴淋除臭模式，以對由進氣口進入的臭氣進行除臭。
進一步地，在步驟一之前，除臭方法還包括使用炭粒填充以形成填料層，炭粒之間形成的孔隙以及炭粒的表面用于培植微生物。
進一步地，在步驟一中，用于除臭的微生物通過噴淋的方式培植在填料層內。
進一步地，用于除臭的微生物包括極端嗜酸硫桿菌，且極端嗜酸桿菌的濃度為10-500mg/l。
進一步地，除臭方法還包括：當儲液層內的液位降低時，開啟除臭裝置的補液模式。
進一步地，除臭方法還包括：當儲液層內的液體中形成有雜質時，開啟除臭裝置的循環(huán)排液模式。
本發(fā)明的除臭裝置頂部設置有噴淋組件，底部設置儲液層，噴淋組件通過一定壓力連續(xù)循環(huán)噴水，一方面利用附著在填料層內的微生物進行臭氣處理，另一方面還同時充分利用循環(huán)水中的微生物對臭氣進行進一步處理，從而實現(xiàn)更高效處理含有高濃度硫化氫的臭氣的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的除臭裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的除臭裝置100的結構示意圖。如圖1所示，該除臭裝置100包括殼體1，位于殼體1內且沿殼體1的高度方向依次自上而下設置的噴淋組件2、填料層3、布氣層4和儲液層5，設置在殼體1上的與布氣層4相連通的進氣口11，以及設置在殼體1的頂部的排氣口12，其中，儲液層5包括進液口52和出液口51，儲液層5的出液口51與噴淋組件2通過連接管路8連通在一起，且連接管路8上設置有循環(huán)泵7，儲液層5的進液口52與外部液源6連通在一起。其中，填料層3內包括用于除臭的微生物，當儲液層5的進液口52關閉，且儲液層5的出液口51、循環(huán)泵7、進氣口11和排氣口12開啟時，除臭裝置100開啟循環(huán)噴淋除臭模式。
本發(fā)明的除臭裝置100在使用時，如圖1所示，其中雙箭頭的方向示出了臭氣在除臭裝置100內的流動方向，單箭頭的方向示出了液體在除臭裝置100內的流動方向。具體地，臭氣經(jīng)進氣口11進入布氣層4，臭氣自下而上運動，同時，噴淋組件2在循環(huán)泵7的作用下，持續(xù)將儲液層5中的液體吸入并朝向填料層3噴淋，液體依次經(jīng)填料層3、布氣層4后再次進入儲液層5，該向下噴淋的液體能夠充分捕捉向上流動的臭氣，從而使得臭氣更充分地與填料層3中的微生物發(fā)生接觸并反應，以達到處理臭氣的目的。
值得注意的是，該儲液層5中的液體可以是普通的水，也可以是用于分解臭氣中的硫化物或粘性有機組分的微生物培養(yǎng)液。當儲液層5中的液體為普通的水時，該普通的水一方面為填料層3中的微生物提供濕潤的生長環(huán)境，以利于微生物在填料層3中更快地生長繁殖，另一方面由于水能夠經(jīng)填料層3后進入儲液層5，在該過程中水可將填料層3中的部分微生物帶入儲液層5內，而儲液層5內的含有微生物的水還可進一步通過噴淋組件2循環(huán)噴淋，從而可實現(xiàn)高效利用填料層3中的微生物的目的。還需注意的是，本申請中的噴淋組件2可根據(jù)臭氣的類型或流速選擇不同的噴淋壓力，以實現(xiàn)對臭氣更充分地處理，同時，該不同的噴淋壓力還可用于對填料層3進行沖洗，以避免填料層的堵塞。
本發(fā)明的除臭裝置100一方面通過在填料層3內設置用于除臭的微生物，同時通過噴淋組件2對填料層3噴淋液體，從而使得臭氣能夠充分在填料層3內發(fā)生生物降解反應以實現(xiàn)除臭的目的，另一方面通過利用微生物的生長繁殖特性，將噴淋填料層3后的含有用于除臭的微生物的水循環(huán)利用，即將含有用于除臭的微生物的水重新循環(huán)至填料層3中以繼續(xù)與臭氣作用，從而實現(xiàn)了對臭氣的高效地處理。由于用于除臭的微生物在除臭裝置100中能夠在循環(huán)利用的同時還會在填料層3或儲液層5中繼續(xù)生長繁殖，因此本發(fā)明的除臭裝置100無需考慮經(jīng)常對其內部的微生物進行維護或補充，由此可大大提高除臭裝置100的使用效益。
根據(jù)本發(fā)明，填料層3可選用炭質填料填充形成，炭質填料的特性是多孔質、保水性高、有良好的透水性和通氣性，不易風化，抗腐蝕性、抗酸堿性。由于炭質填料具有多孔性表面，因此與微生物的相容性好，有利于多種微生物生長，可形成種類豐富的生物群落，使各種臭氣成分同時被有效去除。同時，由于炭質填料保濕性好，可在較長時間內維持一定的含水率，有利于微生物的存活，因此水的消耗量少，可長期穩(wěn)定運行。炭質填料內部孔隙主要由納米級的微孔構成，與現(xiàn)有的陶粒相比，炭質填料有數(shù)倍于陶粒的表面積，因此自身具有更強的吸附能力。在一個優(yōu)選的實施例中，為了使填料層3的除臭更為經(jīng)濟有效，炭質填料可以選用直徑范圍為2-50mm的炭粒，且多孔炭質層的比表面積大于260m2/g。即填料層3為由直徑范圍為2-50mm的多個炭粒形成的多孔炭質層，優(yōu)選為5-30mm。還優(yōu)選地，填料層3的高度可以為1-5m，且炭粒的填充密度為200-600kg/m3，優(yōu)選為400kg/m3。
根據(jù)本發(fā)明，用于除臭的微生物優(yōu)選包括極端嗜酸硫桿菌。進一步優(yōu)選地，極端嗜酸桿菌的濃度為10-500mg/l。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明，當儲液層5的進液口52、出液口51、循環(huán)泵7、進氣口11和排氣口12均開啟時，除臭裝置100開啟補液模式，從而使得外部液源6的液體通過進液口52補入儲液層5。由于臭氣在排出除臭裝置100時會帶走攜帶部分水分，因此在除臭裝置100運行一段時間后可開啟補液模式，以保持除臭裝置100中的水平衡。優(yōu)選地，可在儲液層5上設置液位表53，從而工作人員可在外部觀察儲液層5內部的水位變化，從而及時對儲液層5內進行補水。還優(yōu)選地，儲液層5還可包括溢流孔54，當儲液層5內的液體到達溢流孔54的位置時，可由溢流孔54流出除臭裝置100，從而避免除臭裝置100中液體量過多。
根據(jù)本發(fā)明，外部液源6的液體可以為普通的水，也可以是含有用于除臭的微生物的水，例如為含有極端嗜酸硫桿菌的水。優(yōu)選地，外部液源6的水中的極端嗜酸硫桿菌的濃度小于等于儲液層內的極端嗜酸硫桿菌的濃度。該設置用于調節(jié)除臭裝置100中用于除臭的微生物的濃度。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明，儲液層5還包括排液口55，當儲液層5的進液口52、排液口55、出液口51、循環(huán)泵8、進氣口11和排氣口12均開啟時，除臭裝置100開啟循環(huán)排液模式。由于臭氣在除臭裝置100中與微生物發(fā)生反應的同時會產生鹽分的積累，因此會在儲液層5中形成一定的鹽垢，因此需要定期設置換水。優(yōu)選地，排液口55設置在儲液層5的底部，通過該設置，儲液層5內的原有液體可在噴淋組件2、填料層3和儲液層5中繼續(xù)循環(huán)使用，而鹽垢可在由外部液源6進入進液口52的液體的作用下通過排液口55排出儲液層5。進一步優(yōu)選地，進液口52的進液速度大于排液口55的排液速度。該設置可有效防止儲液層5內的液體在循環(huán)排液模式下排出過快而影響液體在除臭裝置100中的循環(huán)，從而有效確保除臭裝置100內的水循環(huán)的穩(wěn)定性。
在一個優(yōu)選的實施方式中，排氣口12處設置有除霧填料過濾層(圖中未示出)，以對臭氣在排出除臭裝置100后進行進一步除霧處理。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，除臭裝置100還可包括與進氣口11相連的風機9，以用于將臭氣快速抽入除臭裝置100中。
此外，本發(fā)明還提出了一種應用上述除臭裝置100對臭氣進行除臭的除臭方法，包括如下步驟：步驟一：將用于除臭的微生物培植在填料層3內，以使得微生物在填料層3內生長繁殖；步驟二：將外部液源6的液體引入儲液層5內后開啟除臭裝置100的內部循環(huán)噴淋除臭模式，以對由進氣口11進入的臭氣進行除臭。
根據(jù)本發(fā)明的除臭方法，需要先將用于除臭的微生物培植在填料層3中，該用于除臭的微生物優(yōu)選通過噴淋的方式噴灑在填料層3內，以使微生物更平均地分散在填料層3的孔隙中。然后，開啟臭裝置100的內部循環(huán)噴淋除臭模式，使得臭氣一方面在上升的過程中被向下噴淋的液體捕捉，以使臭氣更充分地在填料層3中發(fā)生降解反應，另一方面液體可攜帶用于除臭的微生物重新噴淋在填料層3中并與臭氣繼續(xù)反應，因此可有效提高臭氣的除臭效率。
優(yōu)選地，在步驟一之前，除臭方法還包括使用炭粒填充以形成填料層3，炭粒之間形成的孔隙以及炭粒的表面用于培植微生物。
還優(yōu)選地，用于除臭的微生物可包括極端嗜酸硫桿菌，且極端嗜酸桿菌的濃度為10-500mg/l。
此外，本發(fā)明的除臭方法還包括：當儲液層5內的液位降低時，開啟除臭裝置100的補液模式：而當儲液層5內的液體中形成有雜質時，開啟除臭裝置100的循環(huán)排液模式。
下面給出應用本發(fā)明的除臭裝置100和除臭方法對臭氣進行處理的具體實施例，其中主要是對該臭氣中的硫化氫(h2s)進行處理。
一、試驗條件
風機9抽進除臭裝置100中的臭氣量為：10000m3/h；
臭氣在除臭裝置100中的停留時間為：25s；
噴淋組件2的循環(huán)噴水量為：22m3/h；
儲液層5內的端嗜酸桿菌的濃度為400mg/l。
二、試驗結果
表1示出了應用本發(fā)明的除臭裝置100和除臭方法對硫化氫(h2s)進行處理的數(shù)據(jù)表，其中，生物媒硫磺負荷代表每立方米的填料每小時去除硫的質量。
表1
由表1可以看出，采用本發(fā)明的除臭裝置100和除臭方法對硫化氫進行處理，當處理的硫化氫進氣濃度為小于420ppm時，h2s的去除率可穩(wěn)定在98％以上，當處理的硫化氫進氣濃度為大于420ppm時，h2s的去除率也可穩(wěn)定在92％以上，可見，本發(fā)明的除臭裝100可對含有高濃度硫化氫的臭氣進行穩(wěn)定、高效地處理。
需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬領域技術人員所理解的通常意義。
在本申請的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本申請中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“相連”、“連接”、等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內的所有技術方案。