一种生化过滤池及其除臭方法与流程

1.本发明涉及一种生化过滤池及其除臭方法。


背景技术：

2.垃圾的臭味因垃圾中的有机成分由细菌分解而产生，生活垃圾中有75一80％是有机物，主要有果皮、菜叶菜梗、剩饭/菜，家禽、动物及鱼类的皮、毛，内脏。脂肪、粪便。下脚料/血水。树叶，废纸。花草和动物的机体等和一定的水分。在自然消化的过程中，经有氧/厌氧发酵等作用下，产生恶臭，尤其是在天气炎热的时候，由于发酵作用加快，臭气变的更加严重。生活垃圾的臭味有氨气，硫化氢，有机胺，有机硫，挥发性脂肪酸等。
3.目前，本领域对于污水处理厂产生的臭气进行处理的方法主要包括生物法。活性炭吸附法。化学洗涤法。等离子体法等，现有的生物除臭装置通常包括生物洗涤塔、生物过滤塔及生物滴滤塔等，然而其通常存在以下缺点:
4.1)布气不均匀，易产生短流死区；
5.2)污染物去除负荷填料层沿程差异大，易板结；
6.3)气液传质效果差。
7.综上所述，现有的生物除臭装置由于存在布气不均匀。污染物去除负荷填料层差异大。易板结。污染物气液传质效率低等缺点，使得装置的有效体积降低，处理负荷较低，处理效果不好，难以满足现今越来越高的除臭要求。，因此提出一种生化过滤池及其除臭方法来解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

8.本发明提供一种生化过滤池及其除臭方法，以解决现有的生物除臭装置的1、布气不均匀，易产生短流死区；2、污染物去除负荷填料层沿程差异大，易板结；3、气液传质效果差的技术问题。
9.为解决上述问题，本发明提供的生化过滤池及其除臭方法采用如下技术方案：包括：
10.池体，所述池体的内部连接有沿池体高度方向延伸的隔板，所述池体经过隔板分为预洗腔、生物滤腔和排放腔，所述预洗腔和生物滤腔之间通过排放腔相互连通；
11.所述预洗腔内填装有第一化工填料；
12.所述生物滤腔内填装有第二化工填料，所述第二化工填料上第二化工填料表面设置有大量的微生物菌群；
13.所述排放腔的底部设置有多个第一支撑墩和第二支撑墩，所述第一支撑墩上安装有用于承载第一化工填料和第二化工填料的格栅网；
14.第一喷淋管，设置在预洗腔内，所述第一喷淋管上安装进气管，使得第一喷淋管在进液过程中产生的负压带动进气管内的臭气同时移动，所述第一喷淋管内部安装有混合单元，使得液体和气体充分混合；
15.第二喷淋管，所述第二喷淋管延池体长度方向延伸设置在生物滤腔内，且位于第二化工填料上方。
16.进一步的，所述池体为50mm玻璃钢复合板，所述池体的内部填充有岩棉保温材料。
17.进一步的，所述池体的顶部设置有池盖。
18.进一步的，所述第一化工填料为多面空心球填料，填料高度为1。6m，填料的体积比表面积不低于380m2/m3。
19.进一步的，所述所述混合单元包括固定管，所述固定管的内部设置有两个漏板，两个所述漏板之间设置有转轴，所述转轴的上端贯穿漏板且设置有第一风扇，两个所述漏板之间设置有连接在转轴上的第二风扇。
20.进一步的，所述第二风扇的叶片与第一风扇的叶片方向相反。
21.进一步的，所述所述第二化工填料为竹炭填料。
22.进一步的，所述所述第二支撑墩的长度大于第一支撑墩，所述第二支撑墩延伸至生物滤腔内。
23.一种生化过滤池除臭方法，包括以下步骤：
24.步骤a：预处理：臭气通过进气管进入到预洗腔内，同时经过第一喷淋管与臭气接触融合，进入到第一化工填料内，去除臭气中的液体，同时进行氧化处理；
25.步骤b：净化处理：预处理过后的臭气中的气体经过预洗腔向下移动通过排放腔中的格栅网进入到生物滤腔内，臭液经过格栅网进入到排放腔内；
26.步骤c：菌化处理：臭气经过第二化工填料与菌种接触反应，使菌种达到合适的生存温度，臭气从预洗腔至生物滤腔内停留一段时间，同时根据臭气成分的不同，采用不同的菌种针对不同种类的臭气；
27.步骤f：经过生物滤腔内处理的臭气达到排放标准，经过排气管排出。
28.有益效果是：臭气经导入进气管先进入预洗腔，经第一喷淋管加湿，在第一化工填料该区内完成了对臭气水的吸收、除尘及加湿的预处理。未清除的恶臭气体再进入生物滤腔过滤区，通过第二化工填料时，污染物从气相中转移到生物膜表面，进入生物膜的恶臭成分在微生物的氧化分解下被去除。微生物把吸收的恶臭成分作为能量来源，用于进一步的繁殖，从而达到除臭的目的。
附图说明
29.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
30.图1为本发明池体结构的内部示意图；
31.图2为本发明池体结构的立体示意图；
32.图3为本发明第一喷淋管结构的剖面示意图；
33.图4为本发明混合单元结构的剖面示意图。
34.图中：1、池体；2、隔板；3、第一喷淋管；4、进气管；5、第二喷淋管；6、排气管；7、排水管；8、池盖；11、预洗腔；12、生物滤腔；13、排放腔；111、第一化工填料；121、第二化工填料；131、第一支撑墩；132、第二支撑墩；133、格栅网；31、混合单元；301、固定管；302、漏板；304、
转轴；305、第一风扇；306、第二风扇。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
37.下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
38.如图1和图2所示，本发明所提供的生化过滤池：包括池体1，池体1为50mm玻璃钢复合板，池体1的内部填充有岩棉保温材料，可以使得池体1具有良好的保温效果，能够在冬季保持生物过滤池内部温度的稳定，池体1的顶部设置有池盖8，使得构筑物内部废气的较低温度，及微生物新陈代谢所产生的热量能够保持温度在15℃以上，维持微生物在冬季的正常运行，池体1的内部连接有沿池体1高度方向延伸的隔板2，使得隔板2的上方和两侧分别与池体1对应的内壁连接，池体1经过隔板2分为预洗腔11、生物滤腔12和排放腔13，预洗腔11和生物滤腔12之间通过排放腔13相互连通。
39.如图1和图2所示，预洗腔11的顶部连接有第一喷淋管3和进气管4，预洗腔11内填装有第一化工填料111，第一化工填料111为多面空心球填料，填料高度为1。6m，填料的体积比表面积即表面积体积比不低于380m2/m3，并合适孔隙率，压损较低，臭气进入预洗腔11经过第一化工填料111可以完成对臭气水的吸收，除尘及加湿的预处理。
40.如图3和图4所示，进气管4连接在第一喷淋管3上并连通，使得第一喷淋管3在进液过程中产生的负压带动进气管4内的臭气同时移动，第一喷淋管3的内部设置有混合单元31，使得液体和气体在同时经过混合单元31时搅拌混合，混合单元31包括固定管301，固定管301的内部设置有两个漏板302，两个漏板302之间设置有转轴304，转轴304的上端贯穿漏板302且设置有第一风扇305，两个漏板302之间设置有连接在转轴304上的第二风扇306。具体而言，第一风扇305在液体的冲击下转动，使液体向下流动，同时第一风扇305通过转轴304带动第二风扇306，由于第二风扇306的叶片与第一风扇305的叶片方向相反，在第二风扇306和漏板302的作用下减缓液体和气体向下流动的速度，再通过第一风扇305和第二风扇306使液体和气体之间充分混合。
41.如图1和图2所示，生物滤腔12的顶部连接有排气管6，生物滤腔12远离隔板2的一侧设置有延池体1长度方向延伸的第二喷淋管5，为了防止设备在高温下35-40℃连续工作而导致填料湿度的下降，第二喷淋管5下方设置有多个喷头，生物滤腔12内填装有第二化工填料121，第二化工填料121位于第二喷淋管5下方，第二化工填料121为竹炭填料，具有比表面积大，抗酸碱性腐蚀，第二化工填料121经过严格筛选，并进行合理的分配，在第二化工填料121表面设置有大量的微生物菌群，该菌群为优势菌种，经过驯化后，对恶臭物质的去除高于一般生物除臭细菌，废臭气经第二化工填料121上的菌种处理后最终排放的气体达到排放标准，不影响周边环境，第二化工填料121适宜微生物生长的特性，持水性好，不易腐烂，易挂膜等。生物滤池在正常工作时不需投加任何用于微生物生长、繁殖的营养物质。
42.如图1和图2所示，排放腔13的底部设置有多个第一支撑墩131和第二支撑墩132，第二支撑墩132的长度大于第一支撑墩131，第二支撑墩132延伸至生物滤腔12内，第一支撑墩131上安装有用于承载第一化工填料111和第二化工填料121的格栅网133，格栅网133与隔板2接触，第一支撑墩131以实现排放腔13具有排水的空间，第一支撑墩131和第二化工填料121之间的设置能够对格栅网133支撑和固定，排放腔13的一端设置有连接在池体1上的排水管7。
43.一种生化过滤池除臭方法，包括以下步骤：
44.步骤a：预处理：臭气通过进气管4进入到预洗腔11内，同时经过第一喷淋管3与臭气接触融合，进入到第一化工填料111内，去除臭气中的液体，同时进行氧化处理；
45.步骤b：净化处理：预处理过后的臭气中的气体经过预洗腔11向下移动通过排放腔13中的格栅网133进入到生物滤腔12内，臭液经过格栅网133进入到排放腔13内；
46.步骤c：菌化处理：臭气经过第二化工填料121与菌种接触反应，菌种的生存温度为25℃左右，臭气从预洗腔11至生物滤腔12内停留的时间为15秒，臭气为含硫系列被氧化分解成s、so32-、so42-，菌种为硫黄氧化菌，硫黄氧化菌的作用是清除硫化氢、甲硫醇、甲基化硫等硫黄化合物；
47.臭气为含氮系列则被氧化分解成nh4+、no2-、no3-，菌种为消化菌或氮化菌，消化菌或氮化菌的作用是清除恶臭成分中的氨；
48.当臭气体为h2s时，菌种为自养型硫氧化菌，自养型硫氧化菌会在一定的条件下将h2s氧化成硫酸根；
49.当臭气体为有机硫如甲硫醇时，菌种为异养型微生物，需要异养型微生物将有机硫转化成h2s，然后h2s再由自养型微生物氧化成硫酸根。
50.h2s+o2+自养硫化细菌+co2
→
合成细胞物质+so42-+h2o
51.ch3sh
→
ch4+h2s
→
co2+h2o+so42-52.当恶臭气体为nh3时，氨先与水反应生成氨水，菌种为亚硝酸细菌和硝酸细菌，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的硝化作用转为硝酸，在兼性厌氧条件下，硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原为氮气。
53.硝化：nh3+o2
→
hno2+h2o
54.hno2+o2
→
hno3+h2o
55.反硝化：hno3
→
hno2
→
hno
→
n2o
→
n2
56.整个系统ph维持在5—8之间，如ph值下降说明正常菌群破坏，需调整ph至中性。
57.步骤d：喷淋处理：臭气成分被氧化分解后，生成了h2so4(弱硫酸)和hno3(弱硝酸)，通过第二喷淋管5内喷淋水将这些酸冲洗干净，同时将脱落的生物膜及时排出，以保持适于微生物生长的良好环境。
58.微生物分解主要恶臭成分时的反应：
59.硫化氢：h2s+2o2
→
h2so4
60.甲硫醇：2ch3sh+7o2
→
2h2so4+2co2+2h2o
61.甲基化硫：(ch3)2s+5o2
→
h2so4+2co2+2h2o
62.二甲二硫：2(ch3)2s+13o2
→
4h2so4+4co2+2h2o
63.氨：nh3+2o2
→
nho3+h2o
64.三甲胺：2(ch3)3n+13o2
→
2hno3+6co2+8h2o
65.步骤f：经过生物滤腔12内处理的臭气达到排放标准，经过排气管6排出。
66.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
67.另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

技术特征：
1.一种生化过滤池，其特征在于，包括：池体(1)，所述池体(1)的内部连接有沿池体(1)高度方向延伸的隔板(2)，所述池体(1)经过隔板(2)分为预洗腔(11)、生物滤腔(12)和排放腔(13)，所述预洗腔(11)和生物滤腔(12)之间通过排放腔(13)相互连通；所述预洗腔(11)内填装有第一化工填料(111)；所述生物滤腔(12)内填装有第二化工填料(121)，所述第二化工填料(121)上第二化工填料(121)表面设置有大量的微生物菌群；所述排放腔(13)的底部设置有多个第一支撑墩(131)和第二支撑墩(132)，所述第一支撑墩(131)上安装有用于承载第一化工填料(111)和第二化工填料(121)的格栅网(133)；第一喷淋管(3)，设置在预洗腔(11)内，所述第一喷淋管(3)上安装进气管(4)，使得第一喷淋管(3)在进液过程中产生的负压带动进气管(4)内的臭气同时移动，所述第一喷淋管(3)内部安装有混合单元(31)，使得液体和气体充分混合；第二喷淋管(5)，所述第二喷淋管(5)延池体(1)长度方向延伸设置在生物滤腔(12)内，且位于第二化工填料(121)上方。2.根据权利要求1所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述池体(1)为50mm玻璃钢复合板，所述池体(1)的内部填充有岩棉保温材料。3.根据权利要求1所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述池体(1)的顶部设置有池盖(8)。4.根据权利要求1所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述第一化工填料(111)为多面空心球填料，填料高度为1。6m，填料的体积比表面积不低于380m2/m3。5.根据权利要求1所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述所述混合单元(31)包括固定管(301)，所述固定管(301)的内部设置有两个漏板(302)，两个所述漏板(302)之间设置有转轴(304)，所述转轴(304)的上端贯穿漏板(302)且设置有第一风扇(305)，两个所述漏板(302)之间设置有连接在转轴(304)上的第二风扇(306)。6.根据权利要求5所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述第二风扇(306)的叶片与第一风扇(305)的叶片方向相反。7.根据权利要求1所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述所述第二化工填料(121)为竹炭填料。8.根据权利要求1所述的生化过滤池及其除臭方法，其特征在于：所述所述第二支撑墩(132)的长度大于第一支撑墩(131)，所述第二支撑墩(132)延伸至生物滤腔(12)内。9.一种生化过滤池除臭方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：预处理：臭气通过进气管(4)进入到预洗腔(11)内，同时经过第一喷淋管(3)与臭气接触融合，进入到第一化工填料(111)内，去除臭气中的液体，同时进行氧化处理；步骤b：净化处理：预处理过后的臭气中的气体经过预洗腔(11)向下移动通过排放腔(13)中的格栅网(133)进入到生物滤腔(12)内，臭液经过格栅网(133)进入到排放腔(13)内；步骤c：菌化处理：臭气经过第二化工填料(121)与菌种接触反应，使菌种达到合适的生存温度，臭气从预洗腔(11)至生物滤腔(12)内停留一段时间，同时根据臭气成分的不同，采用不同的菌种针对不同种类的臭气；
步骤f：经过生物滤腔(12)内处理的臭气达到排放标准，经过排气管(6)排出。

技术总结
本发明涉及一种生化过滤池，包括池体、第一喷淋管和第二喷淋管，池体的内部连接有沿池体高度方向延伸的隔板，池体经过隔板分为预洗腔、生物滤腔和排放腔；预洗腔内填装有第一化工填料；生物滤腔内填装有第二化工填料，第二化工填料上第二化工填料表面设置有大量的微生物菌群；排放腔的底部设置有多个第一支撑墩和第二支撑墩，第一支撑墩上安装有格栅网。本发明臭气经导入进气管先进入预洗腔，经第一喷淋管加湿，在第一化工填料该区内完成了对臭气水的吸收、除尘及加湿的预处理。恶臭气体再进入生物滤腔过滤区，通过第二化工填料时，污染物从气相中转移到生物膜表面，进入生物膜的恶臭成分在微生物的氧化分解下被去除，从而达到除臭的目的。除臭的目的。除臭的目的。


技术研发人员：刘强 王亚明 王蒙
受保护的技术使用者：河南斯坦德环境科技有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/12