一體化生物氧化脫氨氣裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]本實用新型涉及一種一體化生物氧化脫氨氣裝置，其可以用于資源與環境技術領域、節能減排領域的含氨氣體的治理，具體而言，可用于處理工業或農業生產過程中產生的含氨氣體，亦可改善城市霧霾水平，適用場合包括畜禽養殖、污水處理、好氧堆肥、糞污處理、石油化工、印染皮革、有機原料加工等。
【背景技術】
[0002]大氣的氨氣防控對于構建區域大氣污染聯防聯控技術體系具有重要作用，其中在北京，針對大氣中氨排放的分析與控制，已成為首都藍天專項行動的重點任務之一。針對氨氣末端排放，排放到大氣中的氨氣控制技術我國還沒有實際生產的應用案例，氨氣絕對排放量相關的規范性法律法規或標準也未出臺。
[0003]從國內外目前的研究來看，氨氣治理的方法基本上是采用物理、化學和生物手段，或者這幾種方法的組合。物理法有活性炭吸附、分子篩吸附法，該方法將氨氣通過由活性炭或分子篩組成的濾層，進行吸附，但該方法只能將氨氣暫時吸附，未能有效處理，存在二次污染問題，且需要配合化學法進行處理。化學法有酸液吸收法，處理成本高，一般采用過量酸液進行吸收，因此吸收后的廢液存在二次污染。
[0004]生物法可以有效克服物理法和化學法可能出現的二次污染問題。目前生物法采用的，微生物掛膜填料多為火山巖顆粒、陶粒、樹皮、干草、椰殼等天然生物質填料，其使用壽命期短、傳質性能無法完全滿足工業需求，其填料壽命直接影響生物法脫氨設備的壽命及運行費用，而且填料的粒徑小、易掉落，對承托層有很高的要求，這些均給生物脫氨法的推廣應用帶來不便。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術運行成本高、處理不穩定、設備壽命短以及造成危險化學品二次污染的缺陷，本實用新型提供一種一體化生物氧化脫氨氣裝置。不僅能有效克服系統氣體過流壓降大所導致的系統引風能耗大、填料性能不足的缺點，而且運行成本低，運行穩定，安全易操作，設備壽命長，能方便的實現生物氧化脫氨氣設備的一體化、成套化撬裝。
[0006]根據本實用新型的一個實施例，一種一體化生物氧化脫氨氣裝置，包括:第一生物氧化反應室，用以進行氨氣生物氧化反應；以及填料承托層，設置在該第一生物氧化反應室內中部，該填料承托層之上設有微生物掛膜填料，其中該微生物掛膜填料是由高分子聚合物材料制成的透水且透氣的成型模塊，其模塊的形狀和尺寸與該第一生物氧化反應室的中部容納空間相適配，在該微生物掛膜填料內容納有微生物活性污泥。
[0007]其中該微生物掛膜填料的成型模塊是由多個高分子聚合物材料層疊加制成，該成型模塊在三維空間內外形成多個相互連通的微小腔孔，該微生物掛膜填料自身具有結構強度。
[0008]其中該微生物掛膜填料的比表面積大于400m2/m3，承載力大于自身重力10倍，能夠根據尺寸需求在長、寬、高三個維度上進行自由切割和組裝。
[0009]其中該微生物掛膜填料的成型模塊呈立方體形。
[0010]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括:霧化噴淋裝置，設置在該第一生物氧化反應室內上部，使用蠕動栗或污泥栗將含有該微生物活性污泥的噴淋循環液栗入該霧化噴淋裝置進行噴淋掛膜，其噴出的噴淋循環液向下進入該微生物掛膜填料中形成生物膜，繼而又一部分噴淋循環液落在該第一生物氧化反應室內的下部，再通過由該蠕動栗或該污泥栗組成的循環裝置輸送至該霧化噴淋裝置；進氣口，設置在該生物氧化反應室側壁上并位于該填料承托層下方，待處理氣體經由該進氣口進入該第一生物氧化反應室內部；以及氣體分布器，設置在該填料承托層下方，該待處理氣體通過該氣體分布器均勻布氣，并向上穿過該微生物掛膜填料，在該微生物掛膜填料中與該噴淋循環液逆流接觸。
[0011]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括出氣口，設置在該第一生物氧化反應室上方，通過該微生物掛膜填料后的氣體經由該出氣口流出該第一生物氧化反應室。
[0012]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括:第二生物氧化反應室，其設置在該第一生物氧化反應室附近，并具有與該第一生物氧化反應室相同的結構。
[0013]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括排氣口，設置在第二生物氧化反應室的頂部，在該排氣口中設有負壓排氣裝置，在該負壓排氣裝置之下設有旋流板。
[0014]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括氣室，設置在該第一生物氧化反應室與第二生物氧化反應室之間，其中該氣室與該第一生物氧化反應室和該第二生物氧化反應室連通；以及支架，設置在該第一生物氧化反應室、該第二生物氧化反應室及該氣室下方用于支撐。
[0015]采用高分子聚合物和PVC等材料制成的高比表面積的生物親和性填料，確保了氣液充分接觸；通過調整風量、微生物生長PH、濕度、氣體停留時間、填料層高度、循環液成分來優化設計參數，降低了填料層壓降、提高了氨氣去除率、實現了一體化裝置結構和處理過程。將含氨氣體通入反應裝置中，循環液通過水栗從填料上方噴淋下來，采用氣液逆流的方式使含氨氣體通過生物填料，通過優勢降解微生物的氧化作用實現氨氣的轉化脫除，處理后的氣體通過負壓排氣裝置排放，排放氣體中的水分通過旋流板分離而留在反應室內。
[0016]高分子聚合物材料制成的微生物掛膜填料成型模塊透水且透氣性能良好，掛膜效果比傳統的天然生物質填料有很大改善，對填料承托層的要求得以降低，徹底解決了填料易掉落及其引起的后續問題，可使本裝置的使用年限達15年以上。本裝置對氨的處理效率可達80%以上。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型中的一體化生物氧化脫氨氣裝置結構示意圖；
[0018]圖2為微生物掛膜填料成型模塊的立體示意圖。
[0019]其中的附圖標記說明如下:
[0020]1、進氣口 ；2、排氣口 ；3、霧化噴淋裝置；4、微生物掛膜填料；5、第一生物氧化反應室；6、填料承托層；7、噴淋循環液；8、出氣口 ；9、旋流板；10、負壓排氣裝置；11、氣室；12、氣體分布器；13、支架；14、第二生物氧化反應室；40、高分子聚合物材料層。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型的裝置和方法以及運行方式進行詳細描述。
[0022]如圖1所示，為本實用新型中的一體化生物氧化脫氨氣裝置結構示意圖。
[0023]根據本實用新型的一個實施例，一體化生物氧化脫氨氣裝置包括:第一生物氧化反應室5，用以進行氨氣生物氧化反應；以及填料承托層6，可具有桿狀結構并設置在該第一生物氧化反應室5內中部，該填料承托層6之上設有微生物掛膜填料4，該微生物掛膜填料4是由高分子聚合物材料制成的透水且透氣的成型模塊，其模塊的形狀和尺寸與該第一生物氧化反應室5的中部容納空間相適配，在該微生物掛膜填料4內容納有微生物活性污泥。
[0024]如圖2所示，該微生物掛膜填料4的成型模塊是由多個高分子聚合物材料層40疊加制成，該成型模塊在三維空間內外形成多個相互連通的微小腔孔，該微生物掛膜填料4自身具有結構強度。該微生物掛膜填料4的比表面積大于400m2/m3，承載力大于自身重力10倍。該成型模塊可以適應不同尺寸的設計，能夠根據尺寸需求在長、寬、高三個維度上進行自由切割和組裝。
[0025]該微生物掛膜填料4在反應室內的填料區內可填充整個填料區(根據填料區尺寸和模數可設置兩層或三層微生物掛膜填料4，圖1中有相應表示)。
[0026]其中該微生物掛膜填料4的成型模塊可以呈立方體形，也可以是與生物氧化反應室的形狀相適配的其他任意三維形狀。
[0027]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括:霧化噴淋裝置3，設置在該第一生物氧化反應室5內上部，使用蠕動栗或污泥栗將含有該微生物活性污泥的噴淋循環液7栗入該霧化噴淋裝置3進行噴淋掛膜，其噴出的噴淋循環液7向下進入該微生物掛膜填料4中形成生物膜，繼而又一部分噴淋循環液7落在該第一生物氧化反應室5內的下部，再通過由該蠕動栗或該污泥栗組成的循環裝置輸送至該霧化噴淋裝置3 ;進氣口 1，設置在該生物氧化反應室5側壁上并位于該填料承托層6下方，待處理氣體經由該進氣口 1進入該第一生物氧化反應室5內部；以及氣體分布器12，設置在該填料承托層6下方，該待處理氣體通過該氣體分布器12均勻布氣，并向上穿過該微生物掛膜填料4，在該微生物掛膜填料4中與該噴淋循環液7形成逆流接觸。
[0028]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括出氣口 8，設置在該第一生物氧化反應室5上方，通過該微生物掛膜填料4后的氣體經由該出氣口 8流出該第一生物氧化反應室5。
[0029]該一體化生物氧化脫氨氣裝置還包括第二生物氧化反應室14，其設置在該第一生物氧化反應室5附近，除了將出氣口 8換成排氣口 2之外，該第二生物氧化反應室14具有與該第一生物氧化反應室5基本相同的結構和功能。S卩，第二生物氧化反應室14同樣設置有進氣