[發明專利]一種下水道有害氣體凈化裝置

在審

• 申請號: 201710027256.5
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106823679A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王慶國;胡思骙;張靜
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及市政污水管道中有毒有害氣體凈化領域，是一種設置在窨井內利用碾壓能驅動負壓風機原理的有毒有害氣體的凈化裝置。

背景技術

城市污水的集中化處理要求有分布更加廣泛的污水管網系統。隨著污水在長管道內的停留時間（HRT）增長，污水中的溶解氧和硝酸鹽等電子受體完全被消耗，管道內逐步形成厭氧環境，導致污水及管道沉積物中的厭氧微生物利用自身的呼吸代謝作用產生大量有毒有害的揮發性氣體，如硫化氫（H₂S）、甲烷（CH₄）、氨氣（NH₃）等。硫化氫（H₂S）和氨氣（NH₃）都是具有刺激性氣味的有毒氣體，且對管道具有腐蝕作用；甲烷（CH₄）是易燃易爆氣體，在空氣中爆炸極限通常為5%—15%，對管道及城市都具有安全隱患。

目前，國內對下水道中的有害氣體的研究大部分還停留在調查和如何監測預警的階段，關于有害氣體的原位處理方法的實際運用還很少。對于下水道中的有害氣體的處理方法從處理階段上可分為源頭控制和末端控制，源頭控制是采用生物化學方法抑制相關產氣微生物的活性以減少有害氣體的生成釋放；末端控制是采用一定的生物化學或物理吸附方法減少有毒有害氣體的積累，及時去除已形成的有害氣體。利用多孔材料吸附去除有害氣體是一種有效的末端控制方式，然而要找到一種適用于下水道低濃度有毒有害氣體氣體的循環凈化裝置。

經過實驗驗證，下水道窨井內從污水液面到窨井口的垂直距離中甲烷（CH₄）和氨氣（NH₃）主要分布在自下而上的4/5處，硫化氫（H₂S）主要分布在自下而上的1/2處。凈化裝置懸掛在井蓋之下，要對窨井內氣體達到一個良好的吸附去除作用，要通過外力讓氣體發生擾動并進入裝置內與活性吸附材料充分接觸。

目前已有大量多孔材料如活性炭、改性活性炭、γ-Al₂O₃、改性沸石和介孔材料等用于有害氣體的吸附去除研究。進過實驗驗證，市政污水管道系統中的CH₄、NH₃和H₂S等有毒有害氣體都是低濃度氣體，常規的用吸附劑凈化效率可能不高，需要有氣體循環裝置將分散的有毒有害氣體聚集通過吸附材料。

發明內容

本發明目的在于提供一種能夠充分吸附去除市政污水管道窨井內有毒有害氣體的凈化裝置，利用碾壓能驅動負壓風扇轉動驅使分布在窨井垂直空間內的有毒有害氣體進入裝置達到凈化目的。

本發明為解決上述技術問題，采取的技術方案是：

適用于市政污水管網窨井內有毒有害氣體凈化裝置，包括氣體循環模塊和氣體凈化模塊，主要構成為：氣體循環模塊和圓柱形的氣體凈化模塊，氣體循環模塊包括設置在窨井蓋上的彈性頂桿、與頂桿連接的轉動桿、與轉動桿相連的主動傘形齒輪、與主動傘形齒輪相連的從動傘形齒輪、與從動傘形齒輪相連的負壓風扇，及設置在風扇下部的圓臺型集氣罩；氣體凈化模塊為圓柱形過濾塔，放置有可裝卸式濾網，濾網上搭載有活性吸附材料。

本發明的工作原理及優點在于：將該凈化裝置安放在檢查井的井蓋下方時，車輛或行人經過井蓋時，車輛或行人踩踏所產生的碾壓能傳遞給彈性頂桿，使彈性頂桿受力壓縮向下運動，頂桿帶動轉動桿轉動，從而使主動傘形齒輪發生轉動，進而帶動與主動齒輪相連從動傘形齒輪發生轉動，使垂直面內的轉動轉化為水平面內的轉動，最終使與從動傘形齒輪相連的負壓風扇轉動，產生吸力通過圓臺形集氣罩使位于凈化裝置下方的CH₄、NH₃和H₂S等有毒有害氣體進入過濾塔，并被設置于過濾塔內的活性吸附材料吸附去除。

本發明中凈化裝置與窨井蓋為一整體，可替代傳統窨井蓋凈化裝置固定在窨井蓋下方，且窨井蓋為密閉的，防止有毒有害氣體在氣體循環模塊的作用下溢出到空氣中。

窨井蓋上為彈性頂桿預留有連接孔，孔周圍設有橡膠密封環，以防止氣體溢出。

彈性頂桿、轉動桿位于凈化裝置的外部，通過主動傘形齒輪穿過氣體循環模塊壁上小孔與循環模塊內的從動傘形齒輪和負壓風扇相連。

在施加在彈性頂桿上的碾壓能卸載之后，與窨井蓋和頂桿相連的復位彈簧會恢復形變而帶動頂桿復位，從而使裝置能夠連續運行。