CN109126410A - 一种沼气生物脱硫工艺 - Google Patents

一种沼气生物脱硫工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109126410A
CN109126410A CN201811303167.XA CN201811303167A CN109126410A CN 109126410 A CN109126410 A CN 109126410A CN 201811303167 A CN201811303167 A CN 201811303167A CN 109126410 A CN109126410 A CN 109126410A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biogas
alkali liquor
desulfurization
absorption tower
biological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811303167.XA
Other languages
English (en)
Inventor
焦翔翔
刘瑜
史力川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Capital Polytron Technologies Inc
Original Assignee
Shanxi Capital Polytron Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Capital Polytron Technologies Inc filed Critical Shanxi Capital Polytron Technologies Inc
Priority to CN201811303167.XA priority Critical patent/CN109126410A/zh
Publication of CN109126410A publication Critical patent/CN109126410A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/345—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
    • C10L3/103—Sulfur containing contaminants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/05—Biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/101—Sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明是关于一种沼气生物脱硫工艺，包括如下步骤:沼气通过进气装置进入化学吸收塔内，由下往上通过填料机构；碱液由化学吸收塔中的碱液分布器的压力喷嘴喷成雾滴降落，与沼气发生逆向传质；碱液将沼气中的硫化氢吸收得到含硫碱液；脱硫后的沼气由出气口排出；含硫碱液流入含硫碱液收集装置中；生物氧化脱硫池中的脱硫菌对含硫碱液进行脱硫氧化处理；生物氧化脱硫池中的溶氧量与含硫量的比值为(1.8‑2.2)：1；生物氧化脱硫池内液体的pH值控制在6.8‑7.5；生物氧化脱硫池内的温度控制在28℃‑35℃之间；沉淀池对生物氧化脱硫池中的溢出液进行固液分离，得到再生碱液；再生碱液流入碱液池中重复利用。本发明用于提供一种高效经济的沼气生物脱硫工艺。

Description

一种沼气生物脱硫工艺
技术领域
本发明涉及一种沼气脱硫技术领域，特别是涉及一种沼气生物脱硫工艺。
背景技术
沼气是一种可再生的高品位清洁能源，其组成成分包括甲烷(60-70％)、二氧化碳(25-40％)、以及少量的硫化氢(臭鸡蛋味)、氨气、氢气等。其中，硫化氢是含硫化合物在微生物还原过程中形成的，对燃烧动力设备和金属管道有很强的腐蚀作用，其燃烧产生的二氧化硫和三氧化硫是环境酸化的重要前驱物，具有较大的危害。因此，为了避免硫化氢腐蚀压缩机、气体储罐、发动机等、以及避免硫化氢中毒，沼气在使用之前需要进行脱硫处理。并且，相关标准规定，用于民用集中供气，沼气的含流量不大于20mg/m3，用于发电供气，含硫量不大于200mg/m3。
现有技术中，沼气脱硫技术主要有干法脱硫技术、湿发脱硫技术、及生物脱硫技术。其中，干法脱硫技术是利用固体吸附剂(氧化铁、活性炭等)的物理作用和化学氧化作用，将硫化氢氧化生成单质硫和硫酸盐，主要适用于硫化氢含量低的沼气。湿法脱硫是利用碱液等液体吸收剂吸收硫化氢，碱液吸收饱和后再生重复利用，适用于硫化氢含量高或流量大的沼气。生物脱硫技术是利用活性脱硫污泥中的硫氧化细菌将H2S经生物氧化过程转化为单质硫或硫酸根。
干法脱硫技术的脱硫效率不稳定，脱硫剂易饱和，硫容量低，需定期更换，运行费用高，易造成二次污染。湿法脱硫技术的吸收剂消耗量大，去除效率低，操作困难。与干法脱硫和湿发脱硫技术相比，生物脱硫技术的工艺流程简单、操作方便、高效易控制，运行成本低。但是，本发明的发明人发现，现有的生物脱硫工艺主要集中在实验室模拟实验阶段，缺少应用于现场、且高效经济的沼气生物脱硫工艺。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种沼气生物脱硫工艺，主要目的在于提供一种高效经济的沼气生物脱硫工艺。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
本发明的实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，其包括如下步骤:
沼气在加压泵的作用下通过进气装置进入化学吸收塔内，在压力作用下由下往上通过所述化学吸收塔内的填料机构；
碱液由化学吸收塔中的碱液分布器喷成雾滴降落，在填料机构中与沼气发生逆向传质；碱液将沼气中的硫化氢吸收后得到含硫碱液；脱硫后的沼气由化学吸收塔的出气口排出；含硫碱液在重力装置下流入化学吸收塔的含硫碱液收集装置中；
生物氧化脱硫池中的脱硫菌对由含硫碱液收集装置流入所述生物氧化脱硫池中的含硫碱液进行脱硫氧化处理；其中，生物氧化脱硫池中的溶氧量与含硫量的比值为(1.8-2.2)：1；生物氧化脱硫池内液体的pH值控制在6.8-7.5；生物氧化脱硫池内的温度控制在28℃-35℃之间；
沉淀池对生物氧化脱硫池中的溢出液进行固液分离，得到再生碱液；再生碱液流入碱液池中重复利用。
优选的，所述进气装置中，沼气的进气流量为3000-6000m3/d；和/或
由所述进气装置进入化学吸收塔内的沼气中，硫化氢的浓度不超过5000ppm；优选的，由所述进气装置进入化学吸收塔内的沼气中，硫化氢的浓度为200-5000ppm。
优选的，当由所述出气口排出的沼气中，硫化氢的浓度大于200ppm时，由出气口排出的沼气再次通过进气装置进入化学吸收塔中进行再次脱硫；
当由所述出气口排出的沼气中，硫化氢的浓度不大于200ppm时，由出气口排出的沼气通过出气管排出。
优选的，在所述化学吸收塔中，除硫后的沼气先经除沫器将其中的雾沫、液滴除去后，再由出气口排出；
所述化学吸收塔内由上自下依次设置有出气口、喷淋洗涤器、除沫器、碱液分布器、填料机构、进气装置，含硫碱液收集装置；其中，所述化学吸收塔设置有排水口；所述喷淋洗涤器用于连通化学吸收塔外的水系统，利用高压水清洗所述化学吸收塔。
优选的，所述碱液分布器包括压力式排管分布器；其中，所述压力式排管分布器通过管路与所述碱液池连通，在压力作用下使碱液由所述压力排管分布器上的排管侧壁的喷嘴喷出；和/或
所述进气装置包括进气布气管；其中，所述进气布气管上开设有多个进气孔，且进气孔朝下设置；所述进气布气管通过管路与所述化学吸收塔外的加压泵连接；和/或
所述出气口连接有总出气管路；其中，所述总出气管路分别与所述进气装置、出气管连接；其中，当所述出气口排出的沼气不合格时，使出气口排出的气体再次通过进气装置进入化学吸收塔中对沼气进行多次重复净化；当所述出气口排出的沼气合格时，使出气口排出的沼气流向出气管。
优选的，填料机构包括填料层和曝气层；其中，所述曝气层包括曝气管；所述曝气管的一端封闭，另一端用于连通位于化学吸收塔外的空气压缩机；所述曝气管的下方开设有多个曝气孔；和/或
所述含硫碱液收集装置包括：
导流板，所述导流板焊接在所述化学吸收塔的内壁，且所述导流板向下倾斜设置，且与水平方向呈设定角度α；其中，10°≤α≤20°；
漏斗，所述漏斗与所述导流板的下端连接；
出液导管，所述出液导管的一端与所述漏斗连通，另一端用于连通位于化学吸收塔外的生物氧化脱硫池。
优选的，所述生物氧化脱硫池包括：
池体，所述池体设有进液口和出液口；其中，所述池体的进液口与所述含硫碱液收集装置连通；所述池体内有好氧嗜硫细菌；
曝气管路，所述曝气管路布设于所述池体内；且所述曝气管路用于连通所述池体外的空气压缩机，以通过曝气满足所述池体内微生物代谢的溶氧需求；
溶氧监测装置，所述溶氧监测装置包括安置在所述池体内的溶氧监测探头，用于监测出所述池体内的溶氧量；
加热盘管，所述加热盘管铺设于所述池体内；
保温层，所述池体的外壁上设置有保温层；
温度监测控制装置，所述温度监测控制装置包括温度监测探头和温度控制器；所述温度监测探头安置于所述池体内；所述温度控制器与所述加热盘管连接；
pH监测控制装置，所述pH监测控制装置包括放置于所述池体内的pH监测探头和用于控制碱液罐是否向所述池体内注入碱液的控制器。
优选的，所述生物氧化脱硫池的池体上设置有溢流槽，所述溢流槽与所述沉淀池连通，以使所述生物氧化脱硫池中的液体自流进入所述沉淀池中；和/或
所述沉淀池中在沿着液体的流向上依次设置成导流区、沉降区、沉淀区；其中，所述导流区包括连接于所述沉淀池内壁的导流板；所述沉降区内设置有支架，所述支架上安置有斜管，以促进固定液分离；所述沉淀区为锥形结构；
其中，所述沉淀区连接有排泥管，以使污泥通过排泥管排出；所述沉淀池上设置有溢流口，其中，所述溢流口设置成三角堰，以拦截溢流液的表面浮渣。
优选的，所述沉淀池通过所述溢流口与所述碱液池连通；和/或
所述碱液池内设置有pH监测控制装置，所述pH监测控制装置包括放置于所述碱液池内的pH监测探头和用于控制碱液罐是否向所述碱液池内注入碱液的控制器。
优选的，所述沼气生物脱硫系统还包括在线监测控制系统；其中，
所述在线监测控制系统与进气装置中的进气管路上的流量计、压力表、成分分析仪连接，并对进气装置中的进气进行控制；
所述在线监测控制系统与所述出气口处的总出气管路上的成分分析仪、阀门连接，以根据出气成分控制出气的流向；
所述在线监测控制系统与所述生物氧化脱硫池中的溶氧监测探头、pH监测探头、温度监测探头连接，以将所述生物氧化脱硫池中的溶氧量、pH值、温度控制在设定范围内；
所述在线监测控制系统与所述碱液池中的pH监测探头连接，以将所述碱液池中的pH值控制在设定范围内；
其中，所述在线监测控制器包括PLC控制系统。
与现有技术相比，本发明的沼气生物脱硫工艺至少具有下列有益效果：
本发明实施例提供的沼气生物脱硫工艺由进气装置进入化学吸收塔内的沼气由下往上通过填料机构；由碱液分布器喷出的碱液进入填料机构中与沼气发生逆向传质，增加了沼气和碱液的传质接触，提高碱液对硫化氢的吸收率；并且通过单独设置生物氧化脱硫池提高硫细菌对含硫碱液的代谢；以及通过单独设置沉淀池、与沉淀池连通的碱液池能提高含硫污泥的沉淀分离效率和碱液的循环使用率。关键在于通过将生物氧化脱硫池中的温度、pH值、溶解氧控制在设定范围内，以使脱硫菌处于适宜的环境，尽可能地将硫化氢氧化成单质硫，降低硫酸根的生成。由此可见，本实施例中的沼气生物脱硫系统的脱硫效率高，沉淀分离效率高、且碱液可以重复利用，从而降低了成本，经济性好。
进一步地，本发明实施例的沼气生物脱硫工艺通过在化学吸收塔中的靠近塔顶的位置处安装的除沫器包括由金属丝网卷成的盘状结构，能将出气中的泡沫和雾滴去除。并且，该除沫器通过在通气孔处设置引流丝能将金属丝网块中的雾沫引流成液滴，并沿着引流细丝脱落，避免雾沫附着在金属丝网块表面，提高金属丝网块的透气性。
进一步地，本发明实施例提供的沼气生物脱硫工艺通过在化学吸收塔内的靠近顶部的位置处安装洗涤喷淋装置，当塔内附着杂质影响运行效果时，开启洗涤装置，利用高压水冲洗除沫器和碱液分布器等，并在塔内注满水，完成对整个装置的清洗，清洗后，将污水由排水口排出即可。
进一步地，本发明实施例中的沼气生物脱硫系统还包括在线监测控制系统。通过在线监测控制系统(包括PLC和在线监测仪)对整个工艺流程进行实时监控，实现全自控运行。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种沼气生物脱硫工艺所采用的沼气生物脱硫系统的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的一种除沫器的结构剖示图；
图3是本发明的实施例提供的一种填料机构的结构示意图；
图4是图3所示填料机构中的曝气管的结构仰视图；
图5为本发明的实施例提供的一种生物氧化脱硫池的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1
本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，如图1所示，该沼气生物脱硫工艺包括如下步骤:
沼气在加压泵18的作用下通过进气装置16进入化学吸收塔1内，在压力作用下由下往上通过所述化学吸收塔1内的填料机构15。
碱液由化学吸收塔1中的碱液分布器14喷成雾滴降落，在填料机构15中与沼气发生逆向传质；碱液将沼气中的硫化氢吸收后得到含硫碱液；脱硫后的沼气由化学吸收塔1的出气口11排出；含硫碱液在重力装置下流入化学吸收塔的含硫碱液收集装置17中；
生物氧化脱硫池2中的脱硫菌对由含硫碱液收集装置流入所述生物氧化脱硫池中的含硫碱液进行脱硫氧化处理；其中，生物氧化脱硫池2中的溶氧量与含硫量的比值为(1.8-2.2)：1；生物氧化脱硫池2内液体的pH值控制在6.8-7.5；生物氧化脱硫池2内的温度控制在28℃-35℃之间；
沉淀池3对生物氧化脱硫池中的溢出液进行固液分离，得到再生碱液；再生碱液流入碱液池4中重复利用。
本实施例提供的沼气生物脱硫工艺由进气装置进入化学吸收塔内的沼气由下往上通过填料机构；由碱液分布器喷出的碱液进入填料机构中与沼气发生逆向传质，增加了沼气和碱液的传质接触，提高碱液对硫化氢的吸收率；并且通过单独设置生物氧化脱硫池提高硫细菌对含硫碱液的代谢；以及通过单独设置沉淀池、与沉淀池连通的碱液池能提高含硫污泥的沉淀分离效率和碱液的循环使用率。关键在于通过将生物氧化脱硫池中的温度、pH值、溶解氧控制在设定范围内，以使脱硫菌处于适宜的环境，尽可能地将硫化氢氧化成单质硫，降低硫酸根的生成。由此可见，本实施例中的沼气生物脱硫系统的脱硫效率高，沉淀分离效率高、且碱液可以重复利用，从而降低了成本，经济性好。
较佳地，所述进气装置中，沼气的进气流量为3000-6000m3/d；由所述进气装置进入化学吸收塔内的沼气中，硫化氢的浓度不超过5000ppm；优选的，由所述进气装置进入化学吸收塔内的沼气中，硫化氢的浓度为200-5000ppm。通过这样设置能确保沼气的脱硫效果。
较佳地，当由所述出气口排出的沼气中，硫化氢的浓度大于200ppm时，由出气口排出的沼气再次通过进气装置进入化学吸收塔中进行再次脱硫；当由所述出气口排出的沼气中，硫化氢的浓度不大于200ppm时，由出气口排出的沼气通过出气管排出。
实施例2
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上一实施例相比，如图1和图2所示，本实施例进一步如下设计：
本实施例通过在化学吸收塔1内还设置有除沫器13，用于将除硫后的沼气中的泡沫和雾滴除去；除沫器13位于出气口11的下方、除沫器13位于碱液分布器14的上方；其中，除沫器13包括：限位腔体131和金属丝网块133；其中，限位腔体131为筒状结构，且限位腔体131的底部设置有多个通气孔1311，每个通气孔1311处设置有向下延伸的引流丝1312；限位腔体131的顶部敞口设置。金属丝网块133填充在限位腔体131围设成的腔体中(金属丝网块133呈盘状结构，与限位腔体的内部空间相适配)；压力盖包括压环132和多根压条(未示出)；其中，压环132呈环状结构，且所述压环132与限位腔体131以可拆卸的方式连接；压条位于压环132围设的腔体中，且与压环132连接；其中，多根压条交叉成网状结构。
本实施例的沼气生物脱硫工艺通过在化学吸收塔中的靠近塔顶的位置处安装的除沫器包括由金属丝网卷成的盘状结构，能将出气中的泡沫和雾滴去除。并且，该除沫器通过在通气孔处设置引流丝能将金属丝网块中的雾沫引流成液滴，并沿着引流细丝脱落，避免雾沫附着在金属丝网块表面，提高金属丝网块的透气性。
实施例3
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上一实施例相比，如图1所示，本实施例的沼气生物脱硫工艺还在化学吸收塔1内还设置有喷淋洗涤器12；其中，喷淋洗涤器12位于除沫器13的上方、位于出气口11的下方；化学吸收塔1设置有排水口19；喷淋洗涤器12用于连通化学吸收塔1外的水系统121，利用高压水清洗化学吸收塔1及其内部的部件，如除沫器、碱液分布器、填料机构等。
本实施例提供的沼气生物脱硫工艺通过在化学吸收塔内的靠近顶部的位置处安装洗涤喷淋装置，当塔内附着杂质影响运行效果时，开启洗涤装置，利用高压水冲洗除沫器和碱液分布器等，并在塔内注满水，完成对整个装置的清洗，清洗后，将污水由排水口排出即可。
另外，本实施例中的化学吸收塔包括不锈钢罐体；其中，出气口11开设在所述不锈钢罐体的顶部；除沫器13、碱液分布器14、填料机构15、进气装置16，含硫碱液收集装置17从上到下依次分布在所述不锈钢罐体内。
较佳地，碱液分布器14包括压力式排管分布器；其中，压力式排管分布器包括：进液口141、液位管142、液体分配管143及排管144。压力式排管分布器通过管路(管路上设置有加压泵)与碱液池4连通，在压力作用下使碱液由压力排管分布器上的排管侧壁的喷嘴喷出。
较佳地，进气装置16包括进气布气管；其中，进气布气管上开设有多个进气孔，且进气孔朝下设置，这样设置提高气体分布性能。进气布气管通过UPVC管路与化学吸收塔外的加压泵18连接，这样设置，实现使沼气由下向上流动。
较佳地，出气口11连接有总出气管路；其中，总出气管路通过管路分别与进气装置、出气管连接；其中，当出气口排出的沼气不合格时，使出气口排出的气体再次通过第一管路112连通进气装置而进入化学吸收塔中对沼气进行多次重复净化；当所述出气口排出的沼气合格时，使出气口排出的沼气流向出气管111。
实施例4
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上一实施例相比，如图1、图3及图4所示，本实施例进一步对化学吸收塔1内的填料机构15进行如下设计：
填料机构15包括至少一个填料层，每个填料层的下方设置有曝气层。其中，每一填料层包括筒状支撑件151及多个填料153；其中，筒状支撑件151固定在化学吸收塔1内，筒状支撑件151的上敞口端连接有金属丝网153、筒状支撑件151的下敞口端连接有金属丝网153；多个填料153散堆于筒状支撑件151、金属丝网153围设而成的腔体中。填料153选用拉西环填料。具体地，拉西环填料包括拉西环本体，且拉西环本体上开设有孔；且拉西环本体包括内环和外环；其中，内环和外环通过连接筋连接；其中，孔开设在外环的壁上。
本实施例提供的填料机构通过在每一填料层的下方布设曝气层，利用曝气产生的微气泡造成的气流扰动，将附着在填料上的杂质冲洗掉，免去人力对填料的拆卸清理。
较佳地，曝气层包括曝气管154，曝气管154的一端封闭，另一端用于连通位于化学吸收塔外的空气压缩机；曝气管154的下方开设有多个曝气孔1541。曝气孔均匀布置。其中，曝气管154包括依次连接的曝气单管；且曝气单管平行设置，以使曝气层呈多层折叠管状结构。通过这样设置，可以增加曝气层的面积，增加单位面积的曝气量，提高对填料层的清洗效率。
实施例5
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上述实施例相比，如图1所示，本实施例进一步对含硫碱液收集装置17进行如下设计：
本实施例中的含硫碱液收集装置17包括：导流板171、漏斗172及出液导管173。其中，导流板171焊接在化学吸收塔1的内壁，且导流板171向下倾斜设置，且与水平方向呈设定角度α；其中，10°≤α≤20°；优选为15°。漏斗172与导流板171的下端连接；出液导管173的一端与漏斗172连通，另一端用于连通位于化学吸收塔外1的生物氧化脱硫池2。
本实施例提供的含硫碱液收集装置通过在化学吸收塔1内靠近塔底的位置处设置倾斜的导流板，能对含硫碱液起到很好的引流作用，使含硫碱液沿着导流板流入锥形漏斗中，进一步由出液导管导流出化学吸收塔；上述设置不仅能很好地实现将含硫碱液导流至生物氧化脱硫池，还能降低含硫碱液在重力作用下流下塔底的噪音。
实施例6
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上述实施例相比，如图1和图5所示，本实施例进一步对生物氧化脱硫池进行如下设计：
本实施例中的生物氧化脱硫池2包括：池体20、曝气管路24、溶氧监测装置(未示出)、加热盘管202、保温层201、温度监测控制装置21及pH监测控制装置。
池体20设有进液口28和出液口29(较佳地，进液口、出液口均设置成矩形堰)；其中，池体20的进液口28与含硫碱液收集装置17连通；池体20内有营养液，营养液中含有好氧嗜硫细菌。
曝气管路24布设于所述池体20内；且所述曝气管路24用于连通所述池体20外的空气压缩机25，以通过曝气满足所述池体20内微生物代谢的溶氧需求。
溶氧监测装置包括安置在池体20内的溶氧监测探头，用于监测出所述池体20内的溶氧量，以实现使所述池体20内的溶氧量与含硫量的比值为(1.8-2.2)：1。较佳地，设计一控制器，控制器根据溶氧量，控制空气压缩机25的开启，实现使所述池体20内的溶氧量与含硫量的比值为(1.8-2.2)：1，使硫化氢更多的被氧化成硫单质，减少硫酸盐的生成。
较佳地，加热盘管202铺设于所述池体20内；较佳地，池体20的底部、侧壁均铺设有加热盘管202，这样设置能尽可能地使池体内的温度均匀。池体20的外壁上设置有保温层201，以减小池体20的散热量。温度监测控制装置包括温度监测探头22和温度控制器21；所述温度监测探头22安置于所述池体20内；所述温度控制器21与所述加热盘管202连接，将所述池体20内的温度控制在28℃-35℃之间，为脱硫菌的生物代谢活动提供适宜环境。较佳地，温度检测探头22设置多个，分布在池体内的不同位置处，以准确地测定出池体内的温度。
pH监测控制装置包括放置于所述池体内的pH监测探头27和用于控制碱液罐5是否向所述池体内注入碱液的控制器，在此，控制器根据所监测出的pH值，控制连通碱液罐与池体的管路51上的阀门52是否打开，以将所述池体内的pH值控制在6.8-7.5。
较佳地，生物氧化脱硫池的池体20上设置有溢流槽，所述溢流槽与所述沉淀池连通，以使所述生物氧化脱硫池中的液体自流进入所述沉淀池中。
本实施例提供的生物氧化脱硫池通过设计加热盘管、保温层、温度监测控制装置、pH监测控制装置、曝气管及溶氧监测装置，以将生物氧化脱硫池的内环境维持在适宜环境，以尽可能地使硫化氢更多的被氧化成硫单质，减少硫酸盐的生成。
实施例7
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上述实施例相比，如图1所示，本实施例进一步对沉淀池3、碱液池4(也称为贫液池)进行如下设计：
较佳地，沉淀池3中在沿着液体的流向上依次设置成导流区、沉降区、沉淀区；其中，所述导流区包括连接于所述沉淀池内壁的导流板31、沉降区内设置有支架，支架上安置有斜管32，以促进固定液分离；沉淀区为锥形结构；其中，沉淀区连接有排泥管，以使污泥通过排泥管排出；所述沉淀池上设置有溢流口35，其中，溢流口35设置成三角堰，以拦截溢流液的表面浮渣。具体地，沉淀池包含配液导流区，沉降区，沉淀区。沉淀池内壁焊接导流板，优化液体流动特性，保证沉降效果。沉淀池内焊接矩形支架，安置塑料斜管，倾角为60度，促进固液分离。沉淀区为锥形结构，沉淀污泥通过穿孔排泥管排出。
本实施例提供的沉淀池内在沿着液体的流动方向依次设置成导流区、沉降区及沉淀区；在导流区通过导流板31将液体导流入沉降区31中，在沉降区31中通过支架上安置有斜管32，以促进固定液分离，最终使沉淀通过沉淀区沉淀后又排泥管排出；上述设置能确保固液分离效果；确保溢流出的液体含泥量较少。
较佳地，沉淀池3通过所述溢流口35与所述碱液池4连通。较佳地，溢流口35的位置维持靠近沉淀池上端的位置处。
较佳地，碱液池4内设置有pH监测控制装置，所述pH监测控制装置包括放置于所述碱液池内的pH监测探头和用于控制碱液罐6是否向所述碱液池内注入碱液的控制器，实时调控池内碱液pH在7.8-8.5之间。碱液池4通过管路与碱液分布器4连通，且该管路上设置有加压泵41。
实施例8
较佳地，本实施例提供一种沼气生物脱硫工艺，与上述实施例相比，本实施例中的沼气生物脱硫工艺通过在线监测控制系统(包括PLC和在线监测仪)对整个工艺流程进行实时监控，实现全自控运行。
例如，在线监测控制系统与进气装置中的进气管路上的流量计、压力表、成分分析仪连接，并对进气装置中的进气进行控制；所述在线监测控制系统与所述出气口处的总出气管路上的成分分析仪、阀门连接，以根据出气成分控制出气的流向；所述在线监测控制系统与所述生物氧化脱硫池中的溶氧监测探头、pH监测探头、温度监测探头，以将所述生物氧化脱硫池中的溶氧量、pH值、温度控制在设定范围内；所述在线监测控制系统与所述碱液池中的pH监测探头连接，以将所述碱液池中的pH值控制在设定范围内。
综上，上述实施例提供的沼气生物脱硫工艺路线为：沼气在气体加压泵的作用下通过进气装置进入化学吸收塔填料底部，在压力作用下，由下往上均匀通过填料层。碱液由化学吸收塔上部液体分布器的压力喷嘴喷成细小的雾滴降落，与沼气发生逆向传质，从而将沼气中的硫化氢吸收，经净化的沼气经过除沫器后，从塔顶的出气口排出。吸收硫化氢后的碱液在重力作用下经过含硫碱液收集装置流入生物氧化脱硫池，利用其中的好氧嗜硫细菌将硫化物氧化为单质硫。生物脱硫池出液通过溢流槽进入沉淀池中，经沉淀分离作用得到再生碱液。再生碱液在沉淀池中通过溢流管进入贫液池中，调控pH后，经碱液循环泵泵送至化学吸收塔顶部的碱液分布器中重复喷洒。另外，当塔内附着杂质影响运行效果时，开启洗涤装置，利用高压水冲洗除沫器和碱液分布器等，并在塔内注满水，完成对整个装置的清洗，清洗后，将污水由排水口排出即可。
另外，沼气流量5000m3/d，进气H2S浓度3000-5000ppm，要求出气H2S浓度不大于200ppm时，各单元运行条件如下：填料吸收塔尺寸为Ф550×8500mm。曝气区：超高0.6m，水深2.5m，水力停留时间2.5h，鼓风量：12.84m3/h。长宽都取6m沉淀区：超高0.3m，与曝气区水位差0.2m，沉淀时间1.5h。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种沼气生物脱硫工艺，其特征在于，其包括如下步骤:
沼气在加压泵的作用下通过进气装置进入化学吸收塔内，在压力作用下由下往上通过所述化学吸收塔内的填料机构；
碱液由化学吸收塔中的碱液分布器喷成雾滴降落，在填料机构中与沼气发生逆向传质；碱液将沼气中的硫化氢吸收后得到含硫碱液；脱硫后的沼气由化学吸收塔的出气口排出；含硫碱液在重力装置下流入化学吸收塔的含硫碱液收集装置中；
生物氧化脱硫池中的脱硫菌对由含硫碱液收集装置流入所述生物氧化脱硫池中的含硫碱液进行脱硫氧化处理；其中，生物氧化脱硫池中的溶氧量与含硫量的比值为(1.8-2.2)：1；生物氧化脱硫池内液体的pH值控制在6.8-7.5；生物氧化脱硫池内的温度控制在28℃-35℃之间；
沉淀池对生物氧化脱硫池中的溢出液进行固液分离，得到再生碱液；再生碱液流入碱液池中重复利用。
2.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，所述进气装置中，沼气的进气流量为3000-6000m3/d；和/或
由所述进气装置进入化学吸收塔内的沼气中，硫化氢的浓度不超过5000ppm；优选的，由所述进气装置进入化学吸收塔内的沼气中，硫化氢的浓度为200-5000ppm。
3.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，当由所述出气口排出的沼气中，硫化氢的浓度大于200ppm时，由出气口排出的沼气再次通过进气装置进入化学吸收塔中进行再次脱硫；
当由所述出气口排出的沼气中，硫化氢的浓度不大于200ppm时，由出气口排出的沼气通过出气管排出。
4.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，在所述化学吸收塔中，除硫后的沼气先经除沫器将其中的雾沫、液滴除去后，再由出气口排出；
所述化学吸收塔内由上自下依次设置有出气口、喷淋洗涤器、除沫器、碱液分布器、填料机构、进气装置，含硫碱液收集装置；其中，所述化学吸收塔设置有排水口；所述喷淋洗涤器用于连通化学吸收塔外的水系统，利用高压水清洗所述化学吸收塔。
5.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，
所述碱液分布器包括压力式排管分布器；其中，所述压力式排管分布器通过管路与所述碱液池连通，在压力作用下使碱液由所述压力排管分布器上的排管侧壁的喷嘴喷出；和/或
所述进气装置包括进气布气管；其中，所述进气布气管上开设有多个进气孔，且进气孔朝下设置；所述进气布气管通过管路与所述化学吸收塔外的加压泵连接；和/或
所述出气口连接有总出气管路；其中，所述总出气管路分别与所述进气装置、出气管连接；其中，当所述出气口排出的沼气不合格时，使出气口排出的气体再次通过进气装置进入化学吸收塔中对沼气进行多次重复净化；当所述出气口排出的沼气合格时，使出气口排出的沼气流向出气管。
6.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，填料机构包括填料层和曝气层；其中，所述曝气层包括曝气管；所述曝气管的一端封闭，另一端用于连通位于化学吸收塔外的空气压缩机；所述曝气管的下方开设有多个曝气孔；和/或
所述含硫碱液收集装置包括：
导流板，所述导流板焊接在所述化学吸收塔的内壁，且所述导流板向下倾斜设置，且与水平方向呈设定角度α；其中，10°≤α≤20°；
漏斗，所述漏斗与所述导流板的下端连接；
出液导管，所述出液导管的一端与所述漏斗连通，另一端用于连通位于化学吸收塔外的生物氧化脱硫池。
7.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，所述生物氧化脱硫池包括：
池体，所述池体设有进液口和出液口；其中，所述池体的进液口与所述含硫碱液收集装置连通；所述池体内有好氧嗜硫细菌；
曝气管路，所述曝气管路布设于所述池体内；且所述曝气管路用于连通所述池体外的空气压缩机，以通过曝气满足所述池体内微生物代谢的溶氧需求；
溶氧监测装置，所述溶氧监测装置包括安置在所述池体内的溶氧监测探头，用于监测出所述池体内的溶氧量；
加热盘管，所述加热盘管铺设于所述池体内；
保温层，所述池体的外壁上设置有保温层；
温度监测控制装置，所述温度监测控制装置包括温度监测探头和温度控制器；所述温度监测探头安置于所述池体内；所述温度控制器与所述加热盘管连接；
pH监测控制装置，所述pH监测控制装置包括放置于所述池体内的pH监测探头和用于控制碱液罐是否向所述池体内注入碱液的控制器。
8.根据权利要求7所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，所述生物氧化脱硫池的池体上设置有溢流槽，所述溢流槽与所述沉淀池连通，以使所述生物氧化脱硫池中的液体自流进入所述沉淀池中；和/或
所述沉淀池中在沿着液体的流向上依次设置成导流区、沉降区、沉淀区；其中，所述导流区包括连接于所述沉淀池内壁的导流板；所述沉降区内设置有支架，所述支架上安置有斜管，以促进固定液分离；所述沉淀区为锥形结构；
其中，所述沉淀区连接有排泥管，以使污泥通过排泥管排出；所述沉淀池上设置有溢流口，其中，所述溢流口设置成三角堰，以拦截溢流液的表面浮渣。
9.根据权利要求8所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，所述沉淀池通过所述溢流口与所述碱液池连通；和/或
所述碱液池内设置有pH监测控制装置，所述pH监测控制装置包括放置于所述碱液池内的pH监测探头和用于控制碱液罐是否向所述碱液池内注入碱液的控制器。
10.根据权利要求1-9任一项所述的沼气生物脱硫工艺，其特征在于，所述沼气生物脱硫系统还包括在线监测控制系统；其中，
所述在线监测控制系统与进气装置中的进气管路上的流量计、压力表、成分分析仪连接，并对进气装置中的进气进行控制；
所述在线监测控制系统与所述出气口处的总出气管路上的成分分析仪、阀门连接，以根据出气成分控制出气的流向；
所述在线监测控制系统与所述生物氧化脱硫池中的溶氧监测探头、pH监测探头、温度监测探头连接，以将所述生物氧化脱硫池中的溶氧量、pH值、温度控制在设定范围内；
所述在线监测控制系统与所述碱液池中的pH监测探头连接，以将所述碱液池中的pH值控制在设定范围内；
其中，所述在线监测控制器包括PLC控制系统。
CN201811303167.XA 2018-11-02 2018-11-02 一种沼气生物脱硫工艺 Pending CN109126410A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811303167.XA CN109126410A (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种沼气生物脱硫工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811303167.XA CN109126410A (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种沼气生物脱硫工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109126410A true CN109126410A (zh) 2019-01-04

Family

ID=64807544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811303167.XA Pending CN109126410A (zh) 2018-11-02 2018-11-02 一种沼气生物脱硫工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109126410A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110064295A (zh) * 2019-03-11 2019-07-30 昆明理工大学 一种沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统及方法
CN114053850A (zh) * 2021-08-18 2022-02-18 中国水电建设集团十五工程局有限公司 一种污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103071378A (zh) * 2013-01-11 2013-05-01 中国科学院广州能源研究所 一种两段式沼气生物脱硫装置
CN103752148A (zh) * 2014-01-29 2014-04-30 北京润夏环境技术有限公司 一种基于排硫硫杆菌去除硫化物的脱硫系统
CN207445949U (zh) * 2016-10-26 2018-06-05 云南农业职业技术学院 一种沼气脱硫装置
CN108192678A (zh) * 2018-01-24 2018-06-22 青岛利德恒业机械有限公司 一种沼气生物脱硫工艺
CN108211672A (zh) * 2018-03-16 2018-06-29 山东省科学院能源研究所 基于嗜酸性生物脱硫菌的生物洗涤脱硫装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103071378A (zh) * 2013-01-11 2013-05-01 中国科学院广州能源研究所 一种两段式沼气生物脱硫装置
CN103752148A (zh) * 2014-01-29 2014-04-30 北京润夏环境技术有限公司 一种基于排硫硫杆菌去除硫化物的脱硫系统
CN207445949U (zh) * 2016-10-26 2018-06-05 云南农业职业技术学院 一种沼气脱硫装置
CN108192678A (zh) * 2018-01-24 2018-06-22 青岛利德恒业机械有限公司 一种沼气生物脱硫工艺
CN108211672A (zh) * 2018-03-16 2018-06-29 山东省科学院能源研究所 基于嗜酸性生物脱硫菌的生物洗涤脱硫装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110064295A (zh) * 2019-03-11 2019-07-30 昆明理工大学 一种沼气富氧燃烧-沼液脱硝系统及方法
CN114053850A (zh) * 2021-08-18 2022-02-18 中国水电建设集团十五工程局有限公司 一种污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201832555U (zh) 一种优化双循环烟气除尘脱硫装置
CN109107359B (zh) 一种沼气生物脱硫系统
US20100261266A1 (en) Biological desulfurization apparatus
EP2346788A1 (en) Settling device, purifier comprising a settling device and methods for anaerobic or aerobic purification of waste water
CN210171207U (zh) 一种脱硫制酸系统
CN201324593Y (zh) 湿式氨法烟气脱硫装置
CN101597529B (zh) 沼气生物脱硫装置
CN201249100Y (zh) 旋转喷淋脱硫塔
CN101760425B (zh) 沼气生产-脱硫一体化装置
CN103203175B (zh) 一种回收硫酸铵的烟气脱硫脱硝工艺及装置
CN101948704B (zh) 一体式沼气生物脱硫装置
CN109126410A (zh) 一种沼气生物脱硫工艺
CN202638258U (zh) 脱硫塔
CN201529486U (zh) 一种废气净化装置
CN205886585U (zh) 一种脱硫除尘系统
CN209221841U (zh) 一种沼气生物脱硫系统
CN200967755Y (zh) 氨吹脱吸收塔
CN211411481U (zh) 一种等离子沥青烟气净化系统
CN203090745U (zh) 一种氨法烟气联合脱硫、脱硝的装置
CN201648109U (zh) 一种沼气生产-脱硫一体化装置
CN201551961U (zh) 一种氨法烟气脱硫塔
CN201930698U (zh) 一种脱硫塔吸收液分布器
CN205868002U (zh) 脱硫反应塔
CN210814672U (zh) 挥发性有机废气治理的新型碱洗塔
CN209143848U (zh) 一种沼气生物氧化脱硫装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190104