CN111040818A - 沼气脱氮脱硫的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种沼气脱氮脱硫的装置，包括喷淋塔以及补充液池，所述喷淋塔顶端具有出气口，所述喷淋塔上层设置进水口，中层为填料层，所述填料层的填料中包含活性微生物，所述喷淋塔下层设置排水口以及沼气进气口。本发明还公开一种沼气脱氮脱硫的方法，来自上游污水处理系统的沉淀池出水混合碳酸钠溶液进入喷淋塔作为喷淋水，沼气中的硫化氢、氨气部分被降解吸收；沼气中的氨气、硫化氢等气体经过喷淋塔填料层，被活性微生物吸附，降解转化后随自喷淋塔上层滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔进入好氧曝气池处理。本发明的装置以及方法能同时高效去除硫化氢和氨气，简化了步骤、装置；且更加环保、经济、生态友好。

Description

沼气脱氮脱硫的装置及方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种沼气脱氮脱硫的喷淋塔装置以及方法。
背景技术
目前厌氧系统产生的沼气通常采用沼气燃烧塔燃烧方式处理，但沼气是一种混合气体，除主要成分甲烷外，还含有硫酸盐转化的硫化氢、有机氮氨化的氨气、二氧化碳等废气。其中，硫化氢和氨气经沼气燃烧塔燃烧后分别产生硫氧化物和氮氧化物，这两种气体都是大气污染物排放严格控制的废气。虽然配合干法脱硫塔可以高效去除沼气中的硫化氢，但是该方法需使用氧化铁作为干法脱硫剂，需定期更换氧化铁，且后续会产生固体废料。且该方法无法去除沼气中的氨气，需另外配合去除氨气的装置、方法进行处理，处理步骤复杂繁琐。
发明内容
本发明提供一种沼气脱氮脱硫的装置，包括喷淋塔以及补充液池，所述喷淋塔顶端具有出气口，所述喷淋塔上层设置进水口，用于引进上游污水处理系统的沉淀池出水以及所述补充液池中的碳酸钠溶液作为喷淋水，所述喷淋塔中层为填料层，所述填料层的填料中包含活性微生物，所述喷淋塔下层设置排水口以及沼气进气口，所述排水口导向下游好氧曝气池。
作为一个具体的实例，所述活性微生物的种类包括异养菌，用于降解有机物，具体的，所述异养菌包括硝化菌。
作为一个具体的实例，所述喷淋水的pH值为8.0～9.0。
作为一个具体的实例，所述喷淋塔引进所述沉淀池出水的进水量为1.0～2.0m3/h。
作为一个具体的实例，所述填料层的填料厚度为20cm～30cm。
作为一个具体的实例，所述填料层的填料为下游好氧曝气池的挂膜填料，可直接投入使用，节省培养菌群的时间。
本发明还提供一种沼气脱氮脱硫的方法，所述方法包括步骤：
a.来自上游污水处理系统的沉淀池出水混合碳酸钠溶液进入喷淋塔作为喷淋水，沼气中的硫化氢、氨气部分被降解吸收，随滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔进入下游好氧曝气池处理；
b.沼气中的氨气、硫化氢等气体经过喷淋塔填料层，被活性微生物吸附，降解转化后随自喷淋塔上层滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔进入好氧曝气池处理；
c.喷淋水滴落至喷淋塔下层后汇集自排水口进入下游好氧曝气池进行处理。
本发明的沼气脱氮脱硫的装置以及方法利用沉淀池出水溶解吸收沼气中的硫化氢、氨气等废气，并在进水中补充碳酸钠溶液，发生如下反应，可保持适宜的pH值，确保硫化氢高效的处理。
H2S+Na2CO3＝NaHS+NaHCO3
NH4 ++1.4O2+1.98HCO3 -→0.02C5H7O2N+0.98NO2 -+1.89H2CO3+10.4H2O+能量
同时，碳酸根可以为填料层中的硝化菌提供无机碳源，硝化菌得到生长和繁殖，进一步的保证了氨气的高效处理。
与现有技术相比，本发明的沼气脱氮脱硫的装置以及方法利用上游污水处理系统的沉淀池出水，使用生物、化学方法在一个喷淋反应塔内同时高效去除硫化氢和氨气等废气，避免了现有技术中脱硫塔内氧化铁的更换，再生的等操作，无需使用多种装置并简化了步骤，同时杜绝了操作人员在更换氧化铁时的安全隐患。
本发明的沼气脱氮脱硫的装置以及方法对上游沉淀池出水进行了利用，所述沉淀池出水中含有少量活性微生物，在喷淋时部分能够被喷淋塔的填料层截留，且所述沉淀池出水中残留的N、P等营养元素可用于维持微生物的生长和活性。且使用本发明的装置以及方法不会产生固体废弃物，便于后续的处理，更加环保、经济、生态友好。
附图说明
图1本发明的沼气脱氮脱硫的装置示意图
附图中符号标记说明：
1 喷淋塔
2 补充液池
3 填料层
4 上游污水处理系统
5 出气口
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种沼气脱氮脱硫的装置，包括喷淋塔1以及补充液池2，喷淋塔1顶端设置出气口，喷淋塔1上层设置进水口，用于引进上游污水处理系统4的沉淀池出水以及补充液池2中的碳酸钠溶液作为喷淋水，所述喷淋水的pH值为8.0～9.0，喷淋塔1引进所述沉淀池出水的进水量为1.0～2.0m3/h。
喷淋塔1中层为填料层3，填料层3的填料中包含活性微生物，主要为异养菌，用于降解有机物，例如硝化菌。所述填料层的填料厚度为20cm～30cm。在本实施例中，所述填料层的填料采用下游好氧曝气池的挂膜填料，可直接投入使用，节省了培养菌群的时间。
喷淋塔1下层设置排水口以及沼气进气口，所述喷淋水滴落后通过所述排水口进入下游好氧曝气池进行处理。待处理沼气自喷淋塔1下端的沼气进气口进气，经喷淋处理后去除沼气中的硫化氢、氨气等废气，处理后的沼气继续上移自喷淋塔1顶端的出气口排出装置。
本发明还提供一种沼气脱氮脱硫的方法，所述方法包括步骤：
a.来自上游污水处理系统4的沉淀池出水混合碳酸钠溶液进入喷淋塔1作为喷淋水，沼气中的硫化氢、氨气部分被降解吸收，随滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔1进入下游好氧曝气池处理；
b.沼气中的氨气、硫化氢等气体经过填料层3，被活性微生物吸附，降解转化后随自喷淋塔1上层滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔1进入好氧曝气池处理；
c.喷淋水滴落至喷淋塔1下层后汇集自排水口进入下游好氧曝气池进行处理。
以上所述为本发明实施例主要组成部分的说明，以下说明本发明实施例的沼气脱氮脱硫装置的主要物流参数和效果。
Figure BDA0002335845050000031
对本发明的喷淋塔1的沼气进气口以及出气口的沼气进行含量测量，由上表所示，可知本发明对于沼气中包含氨气在内的氮氧化物的去除率大于99％，对包含硫化氢在内的硫化物的去除率大于98％，使处理后的沼气中硫化物和氮氧化物远低于排放限值标准。
综上所述，上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，包括喷淋塔以及补充液池，所述喷淋塔顶端具有出气口；所述喷淋塔上层设置进水口，用于引进上游污水处理系统的沉淀池出水以及所述补充液池中的碳酸钠溶液作为喷淋水，所述喷淋塔中层为填料层，所述填料层的填料中包含活性微生物，所述喷淋塔下层设置排水口以及沼气进气口，所述排水口导向下游好氧曝气池。
2.根据权利要求1所述的沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，所述活性微生物的种类包括异养菌。
3.根据权利要求2所述的沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，所述异养菌包括硝化菌。
4.根据权利要求1所述的沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，所述喷淋水的pH值为8.0～9.0。
5.根据权利要求1所述的沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，所述喷淋塔引进所述沉淀池出水的进水量为1.0～2.0m3/h。
6.根据权利要求1所述的沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，所述填料层的填料厚度为20cm～30cm。
7.根据权利要求1所述的沼气脱氮脱硫的装置，其特征在于，所述填料层的填料为下游好氧曝气池的挂膜填料。
8.一种沼气脱氮脱硫的方法，其特征在于，包括步骤：
a.来自上游污水处理系统的沉淀池出水混合碳酸钠溶液进入喷淋塔作为喷淋水，沼气中的硫化氢、氨气部分被降解吸收，随滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔进入下游好氧曝气池处理；
b.沼气中的氨气、硫化氢等气体经过喷淋塔填料层，被活性微生物吸附，降解转化后随自喷淋塔上层滴落的喷淋水自排水口排出喷淋塔进入好氧曝气池处理；
c.喷淋水滴落至喷淋塔下层后汇集自排水口进入下游好氧曝气池进行处理。
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