一种球形生物填料及填料箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种球形生物填料及填料箱，属于环保设备领域。球形生物填料包括疏水性外壳和亲水性内核，所述的疏水性外壳包裹于亲水性内核外部，所述的亲水性内核中有若干个孔隙。所述的孔隙一端与水性内核的外部连通。而基于该填料，还公开了一种填料箱，填料箱内通过挡板分隔为底部连通的预处理室和生物处理室，生物处理室中设有两层所述的球形生物填料组成的生物填料层。本实用新型的疏水性外壳有助于清洗反应副产物和死亡生物体，可有效防止堵塞等问题。填料内部为多孔疏松结构，提高降解效率的同时又降低了反应器压力。生物填料箱具有双室结构，保证了填料箱上微生物生长环境的稳定性，大大提高了微生物降解效率，延长填料寿命。
【专利说明】
一种球形生物填料及填料箱
技术领域
[0001 ]本实用新型属于环保设备领域，具体为一种球形生物填料及填料箱。
【背景技术】
[0002]众所周知，市政污水处理、食品生产、造纸等工业生产过程中会产生大量的废气，其中含有许多有毒有害气体，如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)等。这类气体具有刺激性气味，会对人体健康造成不利影响。
[0003]近年来，生物过滤技术已广泛地应用于市政污水处理厂、食品厂等恶臭治理当中，生物过滤技术采用了液体吸收和生物处理的组合作用，臭气首先被液体(吸收剂)有选择地吸收形成混合污水，再通过微生物的作用将其中的污染物降解。该技术具有处理效果好、成本低和无二次污染等特点。
[0004]生物除臭的最主要部分是滤料，滤料为微生物提供潮湿的生态环境，可为其直接提供生长发育场所。目前，国内使用的生物填料主要可分为两类。一类是有机填料，包括堆月巴、木片、土壤等；另一类为无机填料，包括陶粒、鲍尔环、拉西环、火山岩等。微生物在这些填料上会形成生物膜，当废气经过这些区域时，其中的污染物如H2S等便会被填料上所附着的微生物所分解。
[0005]目前，生物填料主要存在以下问题:
[0006]I)材质本身缺陷
[0007]无机填料具有一定的强度和稳定性，具有使用寿命长，运行稳定等特点，然而由于其本身缺乏营养物质，在运行过程中需要不断补充营养物质，导致运行成本增加，工艺复杂。有机填料本身包含微生物生长所需营养物质，然而随着使用时间的增加，其内部不断分解损耗，容易导致填料层的坍塌、板结等问题。同时，现有无机有机材料自身比重都比较大，对除臭系统整体的结构强度要求较大，导致一次性投入较高。
[0008]2)运行问题
[0009]随着降解作用的进行，H2S等污染物的降解中间产物也不断累积导致填料表面酸化现象发生，影响微生物的降解效果。另外，由于目前国内使用的填料比表面积、孔隙率、化学性质等都处于较低的水平，对于难降解、疏水性的污染物，如还原硫化物、VOCs等降解效果较差。由于较低的降解效率低而不得不增加停留时间，使得整个生物过滤床的体积变大，占用大量空间，增加成本。
[0010]综上所述，随着工业市政恶臭废气处理需求的不断增长，对于生物过滤系统的运行效率和经济效益的要求也越来越高。而目前所用的填料存在运行效率低、稳定性差等问题，因此，针对除臭装置中的填料的改良和提升具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0011]本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供涉及一种球形生物填料，具体技术方案如下:
[0012]—种球形生物填料，包括疏水性外壳和亲水性内核，所述的疏水性外壳包裹于亲水性内核外部，所述的亲水性内核中有若干个孔隙。
[0013]作为优选，所述的孔隙一端与水性内核的外部连通。
[00? 4]作为优选，所述的亲水性内核材料为加气混凝土、粘土或浮石。
[0015]作为优选，所述的球形生物填料的表观密度为0.3?0.5 8/(31113，填料外径为2-25mm;孔隙率约为80?86%。
[0016]作为优选，所述的疏水性外壳由若干层附着层组成，由内向外依次为金属添加剂层、碱性黏合剂层、有机碳层、碱性黏合剂层、吸附剂层和疏水材料层。
[0017]作为进一步的优选，所述的金属添加剂层材料为铁、锰、镍、铜或钛;所述的有机碳层材料为有机堆肥产物;所述的碱性黏合剂层材料为水泥、石膏;所述的吸附剂层材料为活性炭或沸石;所述的疏水材料层材料为石蜡。
[0018]本实用新型的另一目的在于提供一种填料箱，填料箱内通过挡板分隔为底部连通的预处理室和生物处理室，预处理室和生物处理室上分别设有进气口和出气口，预处理室底部依次与第一循环水池、第二循环水池相连;第一循环水池中设有过滤器;预处理室中设有与第一循环水池相连的水雾喷洒装置;生物处理室中设有两层由上述的球形生物填料组成的生物填料层，每层生物填料层上方均设有与第二循环水池相连的水雾喷洒装置；出气口之前设置除雾器。
[0019]作为优选，所述的生物处理室中还设有温湿度探头。
[0020]本实用新型的有益效果为:
[0021]该填料颗粒大小均匀，有效解决了板结等问题，减少了压力损失，节约能源，延长系统使用寿命。填料本身含有碱性物质，可有效中和硫化氢等酸性气体降解产生的酸性物质，保障微生物有一个中性良好的生长环境。疏水性外壳有助于清洗反应副产物和死亡生物体，可有效防止堵塞等问题。填料内部为多孔疏松结构，提高了比表面积，增强了持水性能，降低比重，提高降解效率的同时又降低了反应器压力。专用生物填料箱具有双室结构，保证了填料箱上微生物生长环境的稳定性，大大提高了微生物降解效率，延长填料寿命。
【附图说明】
[0022]图1为一种球形生物填料的结构示意图；
[0023]图2为一种填料箱的结构示意图。
[0024]图中:疏水性外壳1、亲水性内核2、内核孔隙3、除雾器4、生物填料层5、支撑架6、温湿度探头7、第二循环水池8、过滤器9、第一循环水池10、进气口 11、出气口 12、预处理室13、水雾喷洒装置14和生物处理室15。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型中的技术特征在没有相互冲突的前提下均可进行组合。
[0026]如图1所示，一种球形生物填料，包括疏水性外壳I和亲水性内核2，所述的疏水性外壳I包裹于亲水性内核2外部，所述的亲水性内核2中有若干个孔隙3 ο孔隙3—端与水性内核2的外部连通。
[0027]亲水性内核2材料为加气混凝土、粘土或浮石。疏水性外壳I由若干层附着层组成，由内向外依次为金属添加剂层、碱性黏合剂层、有机碳层、碱性黏合剂层、吸附剂层和疏水材料层。金属添加剂层材料为铁、锰、镍、铜或钛;所述的有机碳层材料为有机堆肥产物;所述的碱性黏合剂层材料为水泥、石膏;所述的吸附剂层材料为活性炭或沸石;所述的疏水材料层材料为石蜡。
[0028]亲水性内核2的制作过程为在回转炉中加热至1100°C以上高温，在此温度下，内核中的矿物质会分解并且其中的空气会膨胀。从而使得整个内核具有多孔性，提高持水性能，具有耐腐蚀、化学惰性、不可燃烧、无毒无味等特点。疏水性外壳I需要通过分步覆盖的方式进行附着。最终制备得到的球形生物填料大小可视实际情况调整，优选的表观密度为0.3?
0.5 g/cm3，填料外径为2-25mm，孔隙率约为80?86%。
[0029]填料颗粒可为微生物提供生长支撑。该填料可用于去除恶臭气体中的污染物，例如硫化氢、还原性硫化物、VOCs等，并且能解决传统生物填料运行效率低、稳定性差、营养物供给等问题。
[0030]基于上述填料颗粒，本实用新型还提供了一种填料箱。如图2所示，填料箱内通过挡板分隔为底部连通的预处理室13和生物处理室15，预处理室13和生物处理室15上分别设有进气口 11和出气口 12，预处理室13底部依次与第一循环水池10、第二循环水池8相连;第一循环水池10中设有过滤器9;预处理室13中设有与第一循环水池10相连的水雾喷洒装置14;生物处理室15中设有两层上述任一一种形式的球形生物填料组成的生物填料层5，每层生物填料层5上方均设有与第二循环水池8相连的水雾喷洒装置14;出气口 12之前设置除雾器4。生物处理室15中还设有温湿度探头7，可感应其温度和湿度变化情况。填料层的下端设置有支撑架6。
[0031 ]生物填料箱运行原理为:
[0032]气体从进气口11进入预处理室13后，通过水雾喷洒装置2对进入箱体的气体进行增湿降温处理，同时还可以去除部分颗粒物。紧接着，废气在压力下进入到生物处理室15。喷淋装置不仅可以进一步调节填料层湿度，同时还可以进行营养液补充，冲洗副产物等。废气在经过生物填料层5时，其中的!125、硫醇等污染物由气相进入到液相，并进一步被附着在填料外壳和内核孔隙中的微生物所降解。然后通过除雾器4除去水雾后，从出气口 12排出。喷淋所用的水经过第一循环水池10、第二循环水池8过滤处理后可重复利用。
[0033]以上所述，仅是本实用新型一种实现方式，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是根据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改，等同变化与修改，均任属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种球形生物填料，其特征在于，包括疏水性外壳(I)和亲水性内核(2)，所述的疏水性外壳(I)包裹于亲水性内核(2)外部，所述的亲水性内核(2)中有若干个孔隙(3)。2.如权利要求1所述的球形生物填料，其特征在于，所述的孔隙(3)—端与水性内核(2)的外部连通。3.如权利要求1所述的球形生物填料，其特征在于，所述的亲水性内核(2)材料为加气混凝土、粘土或浮石。4.如权利要求1所述的球形生物填料，其特征在于，所述的球形生物填料的表观密度为0.3-0.5 g/cm3，填料外径为2-25mm;孔隙率为80?86%。5.如权利要求1所述的球形生物填料，其特征在于，所述的疏水性外壳(I)由若干层附着层组成，由内向外依次为金属添加剂层、碱性黏合剂层、有机碳层、碱性黏合剂层、吸附剂层和疏水材料层。6.如权利要求5所述的球形生物填料，其特征在于，所述的金属添加剂层材料为铁、锰、镍、铜或钛;所述的有机碳层材料为有机堆肥产物;所述的碱性黏合剂层材料为水泥或石膏;所述的吸附剂层材料为活性炭或沸石;所述的疏水材料层材料为石蜡。7.—种填料箱，其特征在于，填料箱内通过挡板分隔为底部连通的预处理室(13)和生物处理室(15)，预处理室(13)和生物处理室(15)上分别设有进气口(11)和出气口(12)，预处理室(13)底部依次与第一循环水池(10)、第二循环水池(8)相连;第一循环水池(10)中设有过滤器(9);预处理室(13)中设有与第一循环水池(10)相连的水雾喷洒装置(14);生物处理室(15)中设有两层如权利要求1?6任一所述的球形生物填料组成的生物填料层(5)，每层生物填料层(5)上方均设有与第二循环水池(8)相连的水雾喷洒装置(14);出气口(12)之前设置除雾器(4)。8.如权利要求7所述的填料箱，其特征在于，所述的生物处理室(15)中还设有温湿度探头(7)。
【文档编号】B01D53/84GK205517239SQ201620027260
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月12日
【发明人】羊嘉文, 王巍, 赵碧海
【申请人】羊嘉文, 王巍, 赵碧海