【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用生物方法处理废气的气体生物反应装置，并且更具体地涉及一种低风阻气体生物反应装置或气体净化装置。
技术介绍
1、生物除臭是利用微生物体对恶臭物质的吸附、吸收、降解和转化功能，对臭气进行处理的一种废气处理工艺。根据是否设置水喷淋装置，该工艺可分为生物过滤法和生物滴滤法。在工业应用中，有较高的处理效率要求时，更广泛采用的是生物滴滤法。其装置可称为生物滴滤床、生物滴滤池或生物滴滤塔，其意义相同。为简便起见，如无特别说明，本申请中的生物滤池即指生物滴滤池。生物滤池除臭的主要过程是臭气进入生物滤池，臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤床，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，将恶臭物质吸附后分解或转化成二氧化碳、水、硫酸、硝酸等简单无机物，有效去除废气中的恶臭异味成份。生物法具有无二次污染、降解效果好、运营成本低等诸多优点。在工业规模的生物滤池的众多运行参数中，滤床的风阻对整个装置运行的能耗有巨大影响。但是，现有降低滤床风阻的方式通常是加大填料颗粒度或增加填料孔隙率的方式，这些条件对滤床的细菌载量具有较大的负面影响，在实际应用中受到限制。按现有技术按上下方向设置布气室、滤床和集气室，并降低床层厚度，则整个装置会形成水平薄层结构，空间利用效率和建造成本均不具备实用性。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种气体净化生物反应装置，包括壳体、废气进口、布气室、滤床、集气室、废气排口和密封布水装置装置，滤床呈多层竖向板状。例如，滤床可以呈平行排列，也可以呈一定角度排列，
2、滤床在壳体内的布置方式使得废气从废气进口到达废气排口的路径必须穿过至少一层滤床，例如横向穿过至少一层滤床。实际应用中通常布置两层以上的床层，该装置在工作时，废气沿例如迷宫状途径或蜿蜒的途径穿过滤床。
3、循环水的管路与分布装置从板状滤床上表面连续均匀输送，在重力及毛细作用下自上向下流动并均匀通过滤床，向床层内微生物提供水分、营养物质并带走其代谢产物。
4、密封布水装置(或称循环水分布装置)可以采用由蓄水槽、控水板和吸水垫组成渗水装置实现向滤床均匀适量布水。蓄水槽和吸水垫可以构成气体净化生物反应装置多层板状滤床之间的密封结构。控水板的作用是控制循环水的流速，使其维持在既能满足滤床微生物的生长代谢需求，又不会造成过度冲刷影响微生物附着，从而允许适量循环水在预定方向上通过滤床，例如在自上向下的方向上均匀通过板状滤床。
5、如本文所用的术语“适量”是指通过密封布水装置进入滤床的水既能满足滤床上附着的微生物的生长代谢需求，又不会造成过度冲刷影响微生物附着，并且适量循环水的具体设置对于不同的滤床结构和装置的应用场景是可以调节的。
6、吸水垫采用能够产生毛细现象的微孔亲水透水材料制成，吸水垫的作用是使得循环水均匀分布到板状滤床上表面(例如竖直方向上的顶部表面)，同时阻止废气通过阻力更小的布水空间绕过滤床。吸水垫可以采用市售的长纤维渗水土工布制成，也可以采用开孔的细孔亲水泡沫材料制成。
7、循环水分布装置也可以采用由分布式喷淋头和吸水垫组成渗水装置实现向滤床均匀适量布水。这种方式的布水系统与现有的布水方式最为接近。
8、循环水分布装置还可以采用由分布式滴灌头和吸水垫组成渗水装置实现向滤床均匀适量布水。这种方式可以节省壳体内的布水空间。
9、滤床可以采用目前常用颗粒填料，如竹炭、火山岩、塑料泡沫球等，这些颗粒填料均需要透气容器装填成板状。如采用整体开孔泡沫则更易于制作且整个滤床的透气性更加均匀一致，采用整体活性炭泡沫作为填料可以提高泡沫内表面对微生物群落的附着性。
10、本专利技术的有益作用可以包括但不限于以下方面：
11、1)采用了板状滤床的气体净化生物反应装置，在保证装置空间利用率的前提下显著降低了整个装置的风阻。根据欧根(ergun)公式：
12、
13、在气体通过固定床的空速保持不变的前提下，固定床风阻是吸附固定床厚度的3次函数，固定床的压力降随床层厚度的减小非常显著低地降低。上述公式推导过程及结论表述见专利文件cn11 1359366a，该专利文件的全文为了所有目的以参见的方式纳入本文。生物滤床的空气动力学模型与吸附固定床相当，生物滤床的空塔停留时间与吸附固定床的空速应用意义相似，短空塔停留时间相当于高空速。
14、2)布置两层以上的床层的意义在于当滤床局部区域微生物活性下降造成废气处理效率降低时，通过该区域的废气处理效率明显下降，但废气穿过该床层后会重新分布。即便每个床层都有微生物活性降低的区域，经过多层处理，最终的处理效果仍有基本保障。
15、3)在该装置采用蓄水槽和滴灌头布水的两个实施例中，循环水分布装置与现有生物滴滤床相比，取消了布水喷淋头。其技术优越性在于向蓄水槽供水的水泵只需对储水箱到蓄水槽的水位差的势能增加做功，无需提供布水喷头水雾化所需的额外压力。这会在该装置的长期运行中节省大量动力能耗。
16、4)在上述两个取消了布水喷淋头的实施例的布水过程中，循环水无需雾化，将减少循环水的蒸发水耗，降低排出废气的湿度，有利于后面的进一步深化处理，如分子筛吸附处理等，满足对废气湿度不宜过高的要求。
17、5)由于在该装置中风阻不再成为问题，滤床填料可以采用风阻较大但微小孔较多且分布均匀的有利于废气与微生物生长体之间物质交换的一体开孔泡沫材料。这种材质可以有效提高滤床填料的微生物载量和活性，极大地提高该气体净化生物反应装置对废气的处理效率。经小型实验模型验证，在保证处理效果不下降的前提下，该装置的空塔停留时间可以降低到目前常见商业装置的四分之一。
18、下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种气体生物反应装置，包括壳体、废气进口、布气室、滤床、集气室、废气排口和密封布水装置，其特征在于，所述滤床呈多层竖向板状，在废气处理过程中，废气穿过至少一层滤床，所述密封布水装置允许适量循环水自上向下通过板状滤床。
2.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，废气处理过程中，废气横向穿过多层滤床。
3.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述滤床采用整体活性炭泡沫作为填料，以实现向所述滤床均匀适量布水。
4.根据权利要求3所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述活性炭泡沫具有直径在1-3mm之间的不等孔径开孔，所述不等孔径开孔在所述滤床内均匀分布。
5.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述密封布水装置通过蓄水槽、控水板和吸水垫组成渗水装置向所述滤床均匀适量布水。
6.根据权利要求5所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述蓄水槽依据每层滤床的板状结构分割成呈矩阵形的方格，每个方格单独分配供水。
7.根据权利要求6所述的气体生物反应装置，其特征在于，在每个所述蓄水槽
8.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述密封布水装置通过分布式喷淋头和吸水垫组成渗水装置向所述滤床均匀适量布水。
9.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述密封布水装置通过分布式滴灌头和吸水垫组成渗水装置向所述滤床均匀适量布水。
...【技术特征摘要】
1.一种气体生物反应装置，包括壳体、废气进口、布气室、滤床、集气室、废气排口和密封布水装置，其特征在于，所述滤床呈多层竖向板状，在废气处理过程中，废气穿过至少一层滤床，所述密封布水装置允许适量循环水自上向下通过板状滤床。
2.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，废气处理过程中，废气横向穿过多层滤床。
3.根据权利要求1所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述滤床采用整体活性炭泡沫作为填料，以实现向所述滤床均匀适量布水。
4.根据权利要求3所述的气体生物反应装置，其特征在于，所述活性炭泡沫具有直径在1-3mm之间的不等孔径开孔，所述不等孔径开孔在所述滤床内均匀分布。
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张传忠，武学涛，陈健，
申请(专利权)人：上海深城环保设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。