CN104818069B - 多级喷淋式沼气生物脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于沼气生产设备领域内的一种多级喷淋式沼气生物脱硫装置，主要由罐体和脱硫液循环泵(7)构成，罐体底部设置有空气布气器(2)；空气布气器（2）的上方设置有沼气布气器（4）；沼气布气器（4）的上方设置有生物膜附着填料层（5）；罐体底部还设置有脱硫液导管（6），脱硫液导管（6）与脱硫液循环泵（7）的进口端和脱硫液进出口(11)连接；脱硫液循环泵(7)的出口端经脱硫液循环管(8)与脱硫液布液器(9)连接；脱硫液布液器(9)为贯穿于生物膜附着填料层(5)内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比。本发明提供的多级喷淋式沼气生物脱硫装置单位有效容积处理效率高，液相中溶解氧浓度梯度变化小，硫化氢去除率高。
Description
技术领域
本发明属于沼气生产设备领域，具体涉及一种多级喷淋式沼气生物脱硫装置。
背景技术
现有技术中，沼气生物脱硫装置一般都设置有脱硫液布液器，但现有脱硫液布液器均设置在反应罐内的顶部位置，只能实现针对顶部脱硫液和生物膜附着填料进行溶解氧和微生物的补充，而其他部分则无法获得及时有效的补充，导致溶液相中解氧浓度梯度变化过大，溶解氧和脱硫微生物的液相传质过程较差，从而影响生化反应过程的顺利进行，进而导致硫化氢去除率相对较低。此外，现有技术的单位有效容积处理效率低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有沼气生物脱硫装置中脱硫液布液器设计不够理想，液相中解氧浓度梯度变化过大的缺陷，为人们提供一种单位有效容积处理效率高，液相中溶解氧浓度梯度变化小，硫化氢去除率高的多级喷淋式沼气生物脱硫装置。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明的多级喷淋式沼气生物脱硫装置，主要由罐体和脱硫液循环泵（7）构成，其特征在于罐体底部设置有空气布气器（2），空气布气器（2）与罐体外侧的空气进气口（1）连接；空气布气器（2）的上方设置有沼气布气器（4），沼气布气器（4）与罐体外侧的沼气进气口（3）连接；沼气布气器（4）的上方设置有生物膜附着填料层（5）；罐体底部还设置有脱硫液导管（6），脱硫液导管（6）与脱硫液循环泵（7）的进口端和脱硫液进出口（11）连接；脱硫液循环泵（7）的出口端经脱硫液循环管（8）与脱硫液布液器（9）连接；脱硫液布液器（9）为贯穿于生物膜附着填料层（5）内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比；罐体顶部设置有沼气出气口（10）。
上述方案中，所述罐体由顶盖（12）、侧壁（13）和底板（14）构成。
上述方案中，所述沼气布气器（4）和空气布气器（2）之间设置有空气隔离板（15），空气隔离板（15）上设置有通往罐体外侧的空气排放管（16）；空气隔离板（15）上还设置有脱硫液下穿管（17），脱硫液下穿管（17）下口位于空气布气器（2）的下方。
上述方案中，所述生物膜附着填料层（5）的上方设置有填料流态化区间（18），脱硫液布液器（9）为贯穿于生物膜附着填料层（5）和填料流态化区间（18）内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比。
本发明是发明人通过实践反复摸索获得的科学实用的技术方案，根据未进行喷淋时液相中溶解氧浓度梯度的变化情况，在脱硫液多级喷淋布液器的不同高度上设置不同喷淋管开孔比，可以使脱硫液喷淋量根据溶解氧浓度梯度的变化情况进行及时有效的补充，从而达到消除溶解氧浓度梯度的目的。另外，多级喷淋也可以使富含微生物的脱硫液更充分地与生物膜附着填料进行接触挂膜，增加生物膜附着填料承载的微生物量，提高单位有效容积处理效率，强化溶解氧和脱硫微生物的液相传质过程，从而加快生化反应的速率，最终可以提高沼气生物脱硫装置的硫化氢去除率20%左右。本发明脱硫过程稳定，廉价，高效，节能。
综上所述，本发明克服了现有沼气生物脱硫装置中脱硫液布液器设计不够理想，液相中解氧浓度梯度变化过大的缺陷，提供的多级喷淋式沼气生物脱硫装置单位有效容积处理效率高，液相中溶解氧浓度梯度变化小，硫化氢去除率高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明实施例二的结构示意图。
图3是本发明实施例三的结构示意图。
图中：1：空气进气口；2：空气布气器；3：沼气进气口；4：沼气布气器；5：生物膜附着填料；6：脱硫液导管；7：脱硫液循环泵；8：脱硫液循环管；9：多级喷淋布液器；10：沼气出气口；11：脱硫液进出口；12：顶盖；13：侧壁；14：底板；15. 空气隔离板；16. 空气排放管；17.脱硫液下穿管；18. 填料流态化区间。
下面通过实施例进一步描述本发明，本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的多级喷淋式沼气生物脱硫装置如图1所示，主要由罐体和脱硫液循环泵7构成，其特征在于罐体底部设置有空气布气器2，空气布气器2与罐体外侧的空气进气口1连接；空气布气器2的上方设置有沼气布气器4，沼气布气器4与罐体外侧的沼气进气口3连接；沼气布气器4的上方设置有生物膜附着填料层5；罐体底部还设置有脱硫液导管6，脱硫液导管6与脱硫液循环泵7的进口端和脱硫液进出口11连接；脱硫液循环泵7的出口端经脱硫液循环管8与脱硫液布液器9连接；脱硫液布液器9为贯穿于生物膜附着填料层5内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比；罐体顶部设置有沼气出气口10。
工作时，过量空气通过空气进气口1和空气布气器2进入装置并均匀布气，沼气通过沼气进气口3和沼气布气器4进入装置并均匀布气；沼气中的硫化氢在装置上部的生物膜附着填料5接触表面上参与微生物代谢的生化反应，硫化氢作为电子供体，氧气作为电子受体，将硫元素由气相转变为液相或固相，从而实现硫化氢的脱除；随着生化反应的进行，脱硫液中的溶解氧不断消耗，沿着生物膜附着填料5由下到上存在明显的溶解氧梯度，因此将装置底部含有大量溶解氧和脱硫微生物的脱硫液通过脱硫液导管6由脱硫液循环泵7泵出，经过脱硫液循环管8和脱硫液多级喷淋布液器9喷洒在生物膜附着填料5的不同高度的多个部位上，达到消除溶氧梯度，有效促进生化反应进行的目的。处理后的沼气通过沼气出气口10导出。脱硫液可以通过脱硫液进出口11导入导出，实现更换补充。罐体由顶盖12、侧壁13和底板14采用同种金属材料焊接构成。
实施例二
本例的多级喷淋式沼气生物脱硫装置如图2所示，除沼气布气器4和空气布气器2之间设置有空气隔离板15，空气隔离板15上设置有通往罐体外侧的空气排放管16；空气隔离板15上还设置有脱硫液下穿管17，脱硫液下穿管17下口位于空气布气器2的下方外，其余同实施例一。
本例中，工作时，由于受到空气隔离板15的阻隔，多余的空气由空气排放管16导出，不会进入装置上部与沼气发生混合，消除了由于甲烷和氧气直接接触引起爆炸的危险。
实施例三
本例的多级喷淋式沼气生物脱硫装置如图3所示，除生物膜附着填料层5的上方设置有填料流态化区间18，脱硫液布液器9为贯穿于生物膜附着填料层5和填料流态化区间18内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比外，其余同实施例二。
本例中，工作时，生物膜附着填料层5在填料流态化区间18中发生膨胀并通过气体流速的设定实现生物膜附着填料层5的流态化，充分释放生物膜附着填料层5中的活性生物接触表面，可以有效提高沼气流速，从而提高单位有效容积处理效率。
Claims (4)
1.一种多级喷淋式沼气生物脱硫装置，主要由罐体和脱硫液循环泵（7）构成，其特征在于罐体底部设置有空气布气器（2），空气布气器(2)与罐体外侧的空气进气口(1)连接；空气布气器(2)的上方设置有沼气布气器(4)，沼气布气器(4)与罐体外侧的沼气进气口(3)连接；沼气布气器(4)的上方设置有生物膜附着填料层(5)；罐体底部还设置有脱硫液导管(6)，脱硫液导管(6)与脱硫液循环泵(7)的进口端和脱硫液进出口(11)连接；脱硫液循环泵(7)的出口端经脱硫液循环管(8)与脱硫液布液器(9)连接；脱硫液布液器(9)为贯穿于生物膜附着填料层(5)内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比；罐体顶部设置有沼气出气口(10)。
2.根据权利要求1所述的多级喷淋式沼气生物脱硫装置，其特征在于所述罐体由顶盖(12)、侧壁(13)和底板(14)构成。
3.根据权利要求1所述的多级喷淋式沼气生物脱硫装置，其特征在于所述沼气布气器(4)和空气布气器(2)之间设置有空气隔离板(15)，空气隔离板(15)上设置有通往罐体外侧的空气排放管(16)；空气隔离板(15)上还设置有脱硫液下穿管(17)，脱硫液下穿管(17)下口位于空气布气器(2)的下方。
4.根据权利要求1或3所述的多级喷淋式沼气生物脱硫装置，其特征在于所述生物膜附着填料层(5)的上方设置有填料流态化区间(18)，脱硫液布液器(9)为贯穿于生物膜附着填料层(5)和填料流态化区间(18)内的螺旋管，并在不同高度上设置不同的喷淋管开孔比。
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