一种延长生物滤料使用周期的废气处理设备及其使用方法与流程

1.本发明涉及臭气处理领域，尤其是一种延长生物滤料使用周期的废气处理设备及其使用方法。


背景技术：

2.恶臭气体不仅对生态环境造成严重影响，而且对人体健康具有极大的危害，会使中枢神经产生障碍、病变，引起慢性病、急性病。
3.各种恶臭气体处理方法的目的在于经过物理、化学、生物的作用，使恶臭气体的物质结构发生改变，消除恶臭。常规的恶臭气体常见处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法等。其中生物法除臭是当前的“热点”技术之一，其具有设备简单、操作方便、运行费用低、二次污染少等优点，多用于易水溶、易降解的恶臭气体的净化。如申请号为201910450962.x的发明专利申请《一种适用于多种工况的生物法废气处理装置》，其生物滤料部分3包括一密封结构的滤料箱301，所述滤料箱301具有生物滤料腔302，所述生物滤料腔302内置有生物填料(也叫生物滤料)304。但现有技术中的滤料箱存在如下不足：1）滤料箱装、卸生物滤料很不便。需要将整个装置从使用环境中拆除出来，打开装置；2）因生物滤料的沉降，脱落生物膜填塞，从而导致运行过程中生物滤料板结，使生物滤料的通透性降低，除臭系统风阻上升，能耗增加，处臭效率下降，不得不重新人工翻料与换料。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种延长生物滤料使用周期的废气处理设备及其使用方法，能够降低劳动者的工作强度，提高装卸生物滤的效率5
‑
10倍；有效利用所有生物滤料的净化作用，预防滤料板结，改善滤料在使用时的通透性，延长生物滤料使用时间，进一步提高了除臭效果，更好的保护环境。同时还能够降低风阻，降低除臭过程中的能耗。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种延长生物滤料使用周期的废气处理设备，包括用于净化臭气的生物滤料系统，所述生物滤料系统设置于一个密封的罩体内，该生物滤料系统包括：用于盛装生物滤料的旋转网筒，所述旋转网筒两端的环形端面通过相应的可拆卸结构固定安装在空心转轴上，位于旋转网筒内的空心转轴的轴身上均布有气体喷嘴，空心转轴的一端封堵，另一端开口，空心转轴的封堵端低于开口端，以使旋转网筒的两端具有高低差，开口端通过旋转接头与臭气源管道连通，旋转网筒的内壁沿轴向设有螺旋导板，在旋转网筒较高一端的筒壁上设有进出料仓门；所述可拆卸结构包括：封堵于所述环形端面环孔外侧的可拆卸环，在环形端面与可拆卸环之间设有第一密封圈，所述可拆卸环的环孔与空心转轴之间具有间隙，在所述可拆卸环内侧设有止挡环，止挡环与可拆卸环之间设有第二密封圈，止挡环的环孔与空心转轴之间固定密封连接，空心转轴的两端通过相应的轴承固定在支架上，电动机通过
变速箱与设置在空心转轴开口端上的齿轮传动连接；还设有用于给所述生物滤料加湿的加湿系统，所述加湿系统由水箱、设置于水箱内的水泵、水管、及水管上的多个螺旋喷洒头组成，多个所述螺旋喷洒头一字排列且位于旋转网筒的上方；所述水箱设有进水管和水箱排污管，进水管上设有进水阀，水箱排污管上设有排污阀，水箱设有传输管，传输管与所述水管连接，传输管上设有三通阀，三通阀的中间出口连接一旁路管，在旁路管的出口接有软管；所述水泵和电动机均通过相应的导线与电路控制器电连接。
6.一种权利要求1所述的延长生物滤料使用周期的废气处理设备的使用方法，其特征包括如下步骤：装料时，先拆除罩体的顶板与侧板，打开旋转网筒较高一端的可拆卸环，从打开一侧的环形端面的环孔倒入生物滤料，开启电动机，通过旋转网筒内的螺旋导板将生物滤料推送至旋转网筒的另一端，填装至无法填装时停机，关闭可拆卸环；启动电动机将进出料仓门转动到上方，打开进出料仓门，从进出料仓门填装生物滤料，将旋转网筒填满，关闭进出料仓门；卸料时，先拆除罩体的顶板与侧板，打开旋转网筒较高一端的可拆卸环、并打开进出料仓门，开启电动机，通过旋转网筒内的螺旋导板将生物滤料从环形端面的环孔和进出料仓门排出；当运行过程中出现板结，需要疏松生物滤料时，操作步骤如下：先拆除罩体的顶板与侧板，打开一端的可拆卸环，开启电动机，通过旋转网筒内的螺旋导板将生物滤料从环形端面的环孔排出一部分，以预留出一定的空间；切换加湿系统三通阀至旁路管，在旁路管的出口接上软管，软管出水口对着环形端面的环孔，打开加湿系统的水泵，开启电动机，利用软管喷出的高压喷水打散并冲洗板结的生物滤料，然后再直接对着旋转网筒内的生物滤料进行淋洗；而之前排出的生物滤料，用网片或网袋收纳，生物滤料通过高压淋洗去除生物滤料中的细小杂物与生物膜，最后将淋洗后的生物滤料装填满旋转网筒。
7.所述罩体为一封闭空间，待净化的臭气从臭气源管道进入空心转轴，然后从气体喷嘴排出，经所述生物滤料构成的生物滤料层净化，从旋转网筒的网孔排出，最后从罩体中部的排气口通过管道排至下级处理装置或排放筒；罩体内的污水从底部的排污管排出。
8.所述生物滤料为活性炭，或陶粒，或火山岩，或复合聚氨酯球形填料。
9.所述旋转网筒由网孔板围合而成，在旋转网筒内设有多个网筒支撑。
10.旋转网筒上的小孔直径为8
‑
15 mm；空心转轴轴身上的气体喷嘴为凸起的锥台形，锥台的高度为8～20mm，顶端的气孔直径为3
‑
5mm。
11.旋转网筒内装填好生物滤料后，在水箱中，加入生物菌种和培养基，通过加湿系统将生物菌种和培养基喷到旋转网筒后进入到生物滤料中；之后，控制待净化臭气的进气量为额定设计量的5%，通过加湿系统将适量的所述培养基喷到旋转网筒后进入到生物滤料中，进行12天的挂膜培养；挂膜后，待净化臭气的进气量在4天内从10%，20%，50%，75%的额定设计风量，依次逐级提升至额定设计风量的100%，进行日常的废气处理；与此同时，挂膜后水泵加湿的运行频率夏、秋季为20秒/120
‑
240分钟，冬、春季为20秒/360
‑
480分钟，每次加湿所用水量为15升/每立方生物滤料。
12.与现有技术相比本发明的有益效果是：
1）装、卸生物滤料很方便，降低了劳动者的工作强度，实现了半自动化，提高装卸效率5
‑
10倍；臭气是从生物滤料的中心部位通入，向四周辐射，进一步提高了净化效果；除臭过程中通过旋转网筒的旋转，随时变换生物滤料的气路，有效利用所有生物滤料的净化作用，有效预防滤料板结，改善滤料在使用时的通透性，更进一步提高了除臭效果；同时还能够降低风阻，减少能耗；旋转网筒的两端有高低差，这样是为了在旋转网筒旋转时，顶部的生物滤料由高向低滑落，底部的生物滤料在螺旋导板的作用下由低向高推送，使生物滤料在旋转网筒内除了绕空心转轴转动流动外，绕空心转轴轴向上下层也产生流动，避免生物滤料板结，延长生物滤料使用时间，充分加大生物滤料与臭气的接触,提高臭气的净化效率和效果。
13.2）进一步的有益效果是：本设备能够去除板结，进行淋洗，延长生物滤料使用时间200%
‑
300%左右。风量从5%，10%，20%，50%，75%额定设计风量，逐级提升至额定设计风量(即额定设计风量的100%)，缓解了待净化臭气风力对生物菌膜的强大冲击，达到了减小冲击平稳过渡的效果。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；图2是图1中罩体去掉了顶板和侧板后的结构示意图；图3是图图2的俯视图；图4是图2中旋转网筒的剖视图；图5是图4中的旋转网筒的端部放大视图；图6是图1中罩体左侧板中部开设的排气口的示意图；图7是图6的俯视图；图8是本发明电路控制器的接线原理图。
具体实施方式
15.为了使本发明的技术方案更加清晰，以下结合附图1至8，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。
16.本发明是一种延长生物滤料使用周期的废气处理设备，包括用于净化臭气的生物滤料系统，所述生物滤料系统设置于一个密封的罩体1内，该罩体1外形可以是长方体形，也可以是圆筒形或拱形，所述生物滤料系统包括：用于盛装生物滤料的旋转网筒4，所述旋转网筒4两端的环形端面4
‑
5通过相应的可拆卸结构固定安装在空心转轴4
‑
3上，位于旋转网筒4内的空心转轴4
‑
3的轴身上均布有气体喷嘴4
‑3‑
1，空心转轴4
‑
3的一端封堵，另一端开口，空心转轴4
‑
3的封堵端低于开口端，以使旋转网筒4的两端具有高低差，开口端通过旋转接头与臭气源管道连通，旋转网筒4的内壁沿轴向设有螺旋导板4
‑
2，在旋转网筒4较高一端的筒壁上设有进出料仓门4
‑
1；所述可拆卸结构包括：封堵于所述环形端面4
‑
5环孔外侧的可拆卸环4
‑
6，在环形端面4
‑
5与可拆卸环4
‑
6之间设有第一密封圈，所述可拆卸环4
‑
6的环孔与空心转轴4
‑
3之间具有间隙，在所述可拆卸环4
‑
6内侧设有止挡环4
‑
7，止挡环4
‑
7与可拆卸环4
‑
6之间设有第二密封圈，止挡环4
‑
7的环孔与空心转轴4
‑
3之间固定密封连接(例如
焊接或粘接)，空心转轴4
‑
3的两端通过相应的轴承固定在支架3上，电动机m1通过变速箱7与设置在空心转轴4
‑
3开口端上的齿轮传动连接；还设有用于给所述生物滤料加湿的加湿系统2，所述加湿系统2由水箱2
‑
1、设置于水箱2
‑
1内的水泵m2、水管2
‑
2、及水管2
‑
2上的多个螺旋喷洒头2
‑
3组成，多个所述螺旋喷洒头2
‑
3一字排列且位于旋转网筒4的上方；所述水箱2
‑
1设有进水管2
‑
4和水箱排污管2
‑
6，进水管2
‑
4上设有进水阀2
‑
5，水箱排污管2
‑
6上设有排污阀2
‑
7，水箱2
‑
1设有传输管2
‑
10，传输管2
‑
10与所述水管2
‑
2连接，传输管2
‑
10上设有三通阀2
‑
8，三通阀2
‑
8的中间出口连接一旁路管2
‑
9，在旁路管2
‑
9的出口接有软管；所述水泵m2和电动机m1均通过相应的导线与电路控制器kzq电连接。
17.上述延长生物滤料使用周期的废气处理设备的使用方法，包括如下步骤：装料时，先拆除罩体1的顶板与侧板，打开旋转网筒4较高一端的可拆卸环4
‑
6，从打开一侧的环形端面4
‑
5的环孔倒入生物滤料，开启电动机m1(如，正转)，通过旋转网筒4内的螺旋导板4
‑
2将生物滤料推送至旋转网筒4的另一端，填装至无法填装时停机，关闭可拆卸环4
‑
6；启动电动机m1将进出料仓门4
‑
1转动到上方，打开进出料仓门4
‑
1，从进出料仓门4
‑
1填装生物滤料，将旋转网筒4填满，关闭进出料仓门4
‑
1；卸料时，先拆除罩体1的顶板与侧板，打开旋转网筒4较高一端的可拆卸环4
‑
6、并打开进出料仓门4
‑
1，开启电动机m1(如，反转)，通过旋转网筒4内的螺旋导板4
‑
2将生物滤料从环形端面4
‑
5的环孔和进出料仓门4
‑
1排出；当运行过程中出现板结，需要疏松生物滤料时，操作步骤如下：先拆除罩体1的顶板与侧板，打开一端的可拆卸环4
‑
6，开启电动机m1(如，反转)，通过旋转网筒4内的螺旋导板4
‑
2将生物滤料从环形端面4
‑
5的环孔排出一部分，以预留出一定的空间；切换加湿系统2三通阀2
‑
8至旁路管2
‑
9，在旁路管2
‑
9的出口接上软管，软管出水口对着环形端面4
‑
5的环孔，打开加湿系统2的水泵m2，开启电动机m1，利用软管喷出的高压喷水打散并冲洗板结的生物滤料，然后再直接对着旋转网筒4内的生物滤料进行淋洗，所述高压喷水的压强优选0.20
‑
0.26mpa；而之前排出的生物滤料，用网片或网袋收纳，生物滤料通过高压淋洗去除生物滤料中的细小杂物与生物膜，最后将淋洗后的生物滤料装填满旋转网筒4。
18.作为优选，所述罩体1为一封闭空间，待净化的臭气从臭气源管道进入空心转轴4
‑
3，然后从气体喷嘴4
‑3‑
1排出，经所述生物滤料构成的生物滤料层净化，从旋转网筒4的网孔排出，最后从罩体1中部的排气口1
‑
2通过管道排至下级处理装置或排放筒；罩体1内的污水从底部的排污管1
‑
1排出，排向污水管道井。作为优选，所述生物滤料为活性炭，或陶粒，或火山岩，或复合聚氨酯球形填料。作为优选，所述旋转网筒4由网孔板围合而成，在旋转网筒4内设有多个网筒支撑4
‑
4。作为优选，旋转网筒4上的小孔直径为8
‑
15 mm；空心转轴4
‑
3轴身上的气体喷嘴4
‑3‑
1为凸起的锥台形，锥台的高度为8～20mm，顶端的气孔直径为3
‑
5mm。
19.作为进一步的优选：旋转网筒4内装填好生物滤料后，在水箱2
‑
1中，加入生物菌种和培养基，通过加湿系统将生物菌种和培养基喷到旋转网筒4后进入到生物滤料中；之后，控制待净化臭气的进气量为额定设计量的5%，通过加湿系统将适量的所述培养基喷到旋转网筒4后进入到生物滤料中，进行12天的挂膜培养；挂膜后，待净化臭气的进气量在4天内从10%，20%，50%，75%的额定设计风量，依次逐级提升至额定设计风量的100%，进行日常的废气
处理；与此同时，挂膜后水泵m2加湿的运行频率夏、秋季为20秒/120
‑
240分钟，冬、春季为20秒/360
‑
480分钟，每次加湿所用水量为15升/每立方生物滤料。
20.所述的生物菌种和培养基配制步骤如下(参见申请人的已将授权的发明专利zl201911246020.6)：步骤一：培养基的配制酵母膏2重量份，氯化钠2重量份，葡萄糖6重量份，水975重量份，食用植物油0.3重量份，ph值7.0～7.5；将上述各物料装入发酵罐中，121℃灭菌30min备用；步骤二：接种向所述培养基内加入菌浓度为2x109个/ml的芽孢杆菌属akl02，其保藏号为cctcc no:m 2019867；步骤三：好氧培养接种后封盖，间隔通入过滤空气并搅拌，使其在延滞期、指数期进行好氧培养,培养时间为2d；步骤四：将上述生物菌种和培养基加入水箱2
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1，通过水泵混合均匀。
21.所述的挂膜培养，优选生物菌种和培养基的用量均为15升/立方滤料：所述12天的挂膜培养过程中，培养基的添加频率为：夏、秋季为20秒/120
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240分钟，冬、春季为20秒/360
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480分钟，每次所用量为15升/每立方生物滤料。
22.所述电路控制器kzq，包括用于控制所述电动机m1正转、反转、停止的第一控制单元kz1，用于控制水箱2
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1内所述水泵m2启动、运行、停止的第二控制单元kz2，还可以设置用于保护线路的空气开关kq，所述空气开关kq接三相四线的380v市电，其电路原理方框图见附图6。用于控制电动机m1正转、停止、反转的第一控制单元(电路)kz1，用于控制水泵m2启动、运行、停止的第二控制单元(电路)kz2，是常用的三相电机控制电路，为大家所公知，在此不再赘述。