CN114684969A - 一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置及方法，涉及高含硫气田天然气开发及含硫污水处理技术领域，包括PH调节装置、一级脱硫装置、二级脱硫装置、氧化循环装置、气提气回收装置和PLC控制系统。本发明的目的在于提供一种减少含硫污水处理的气提气的消耗，提高含硫污水中H2S的分离效率，实现气提气的循环利用的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫工艺及装置，而且本发明进行了橇装化，对安装场地要求低、建设周期快、利于安装、可流转使用、利于搬迁，可广泛应用于天然气开采及石油开采中含硫污水脱硫处理。
Description
技术领域
本发明涉及高含硫气田天然气开发及含硫污水处理技术领域，具体涉及一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置及方法。
背景技术
含硫油气田的开采过程中会产生大量高含硫废水，高含硫废水以NaHCO3水型为主，pH值在8以上，其中90％以上的硫化物以HS-、S2-形态存在。高含硫废水中挥发出的硫化氢(H2S)会对操作人员造成巨大危害，废水中的高硫化物含量也会对管线和设备造成腐蚀，引发安全隐患。对高含硫废水进行高效脱硫处理是后续水处理和安全生产的重要前提。
高含硫污水常用的脱硫处理工艺可概括为“正压气提-氧化-絮凝沉降”的三级除硫工艺,理论上可以将高含硫污水的中硫从3000mg/L除至300mg/L；氧化除硫可以根据污水性质选择适当的氧化剂作为氧化型除硫剂；沉淀除硫将低含硫污水中的硫除至5mg/L以下。现有工艺基本能满足现有脱硫废水回注标准，但“正压气提-氧化-絮凝沉降”的三级除硫工艺需要消耗大量的天然气或氮气以及化学药品，同时还增加了废水的产生量；化学沉淀产生的污泥在焚烧过程中转化为了SO2，易形成酸雨，造成大气污染。
随着环保标准的愈来愈严格，需要发展新的脱硫工艺技术，解决含硫废水回注压力大、回注系统运行维护费用逐高的状况；因此需要研究创造出新设备，以便更好地实现含硫污水脱硫及含硫尾气脱硫净化的工艺装置，实现节能降耗的目的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置及方法，具有减少了含硫污水处理的气提气的消耗，提高了含硫污水中H2S的分离效率，实现了气提气的循环利用等优点，解决了传统的脱硫工艺中含硫废水回注压力大、回注系统运行维护费用高的问题。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，包括PH调节装置、一级脱硫装置、二级脱硫装置、氧化循环装置、气提气回收装置和PLC控制系统，所述PH调节装置包括酸液储罐和管道混合器，所述酸液储罐的出液口与管道混合器的进液口相连，所述管道混合器内设置有PH计，所述管道混合器的出液口与一级脱硫装置下部的进液口相连，所述管道混合器还连接有进水泵，所述一级脱硫装置下部的气提气进口与气提气的输入管路相连，所述一级脱硫装置上部的出液口与二级脱硫装置上部的进液口相连，所述一级脱硫装置底部的排污口与排水泵相连，所述一级脱硫装置顶部的出气口与引风机的吸风口相连，所述二级脱硫装置下部的进气口与气提气的输入管路相连，所述二级脱硫装置下部的进液口与碱液储罐的出液口相连，所述二级脱硫装置顶部的出气口与引风机的吸风口相连，所述二级脱硫装置底部的出液口与排水泵相连，所述排水泵的另一端依次连接有流量调节阀和流量计，所述氧化循环装置的进气口与引风机的出风口相连，所述氧化循环装置顶部设有与脱硫剂储罐出液口相连的脱硫剂进液口，所述氧化循环装置顶部设有与气提气回收装置相连的气提气回收口，所述氧化循环装置顶部与底部分别设有循环进液口、循环出液口，循环进液口与循环出液口之间设有循环泵，所述氧化循环装置配合安装有液位变送器，所述气提气回收装置通过鼓风机与气提气输入管路相连，形成循环回路，所述一级脱硫装置、二级脱硫装置、气提气回收装置、PH计、进水泵、排水泵、流量调节阀、引风机、鼓风机、循环泵和液位变送器分别与PLC控制系统电连接。
上述技术方案中，气提气为氮气；通过一级脱硫装置底部设置的排污口定期对一级脱硫装置进行排污；通过设置排水泵用于对脱硫后的污水进行外输处理；通过流量调节阀的设置用于对脱硫后的污水的外输流量进行控制；通过流量计的设置用于实时在线检测和观察污水处理量；通过氧化循环装置侧壁设置的液位变送器，实现对氧化循环装置内液体的体积、液高、重量的准确测量和实时监控。
进一步地，所述的PH调节装置、一级脱硫装置、二级脱硫装置、氧化循环装置、气提气回收装置的进液口及出液口处均设置有阀门，所述PLC控制系统同时与各个装置处的进液口处的阀门及出液口处的阀门连接。
进一步地，所述一级脱硫装置采用运行压力为-0.02～0.05MPa的上向流式微正压气提塔，所述二级脱硫装置为逆流式微正压气提塔，所述氧化循环装置为氧化循环罐，所述气提气回收装置为气液分离器。
进一步地，所述酸液储罐与管道混合器之间设置有酸液计量泵，所述碱液储罐与二级脱硫装置之间设置有碱液计量泵，所述脱硫剂储罐与氧化循环装置之间设置有脱硫剂计量泵。
进一步地，所述一级脱硫装置内下部设置有若干纵向布置的曝气管，所述曝气管与气提气进口相连通，所述曝气管贯穿位于一级脱硫装置内下部的布水盘，所述一级脱硫装置内位于曝气管上方设置有填料层，所述填料层上方设置有溢流堰板，所述溢流堰板底部与出液口相连通。
上述技术方案中，通过设置曝气管增大气提气与高含硫污水的接触面积，通过气提气的吹脱作用，对高含硫污水中的H2S进行深度脱硫，实现H2S从水中的分离；通过设置布水盘将来自PH调节装置的高含硫污水均匀分布在塔底，在高含硫污水上升过程中，硫化物被脱除，并被上升的气提气气流带出一级脱硫装置；通过在填料层内放置填料，在填料层上部设置有装料孔，在填料层下部设置有卸料孔，定期对一级脱硫装置内的填料进行更换；一级脱硫装置内的填料为非金属材质的鲍尔环填料，它采用金属薄板冲扎制成，在环壁上开出了两排带有内伸舌叶的窗孔，每排窗有五个舌叶弯入环内，指向环心，在中心处几乎相搭，上下两层窗孔的位置相互错开，一般开孔的总面积约为整个环面积的35％左右，具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点，鲍尔环填料在本装置中的作用一是将高含硫污水进行均匀分布，二是气提气在高速上升时，能够防止气提气携液；通过设置有溢流堰板，调整含硫污水的溢流速度，均匀向二级脱硫装置进液；溢流堰板底部的出液管内设置有滤网，用于防止填料进入出液管，从出液口进入二级脱硫装置。
进一步地，所述曝气管上设有若干个微孔。
上述技术方案中，通过曝气管上设有若干个微孔，工作时，在气提气的压力下，微孔会自动张开，气提气就进入一级脱硫装置与高含硫污水接触，如果压力消失，曝气管上的微孔就会自动关闭，防止高含硫污水倒灌进入微孔中，采用微孔曝气，用气量小，节约气体用量。
进一步地，所述二级脱硫装置的内侧壁设置有磁翻板液位计，所述磁翻板液位计通过远程控制仪表与PLC控制系统相连接，所述二级脱硫装置内设置有用于含H2S污水高效脱气的填料，所述填料放置在填料盘上。
上述技术方案中，通过二级脱硫装置的内侧壁设置有磁翻板液位计，在二级脱硫装置的出液口设置的排水泵启停受磁翻板液位计的控制，根据磁翻板液位计的液位高低，由远程控制仪表传输给PLC控制系统进行控制排水泵的启停；通过设置填料增大来自一级脱硫装置的低含硫污水与气提气的有效接触面积，实现含H2S污水的高效脱气；通过填料盘进行水质均化；二级脱硫装置内的填料为规整的非金属材质的脉冲式波纹填料，它是以塑料或金属薄板压制成带有凸凹单元体的脉冲波纹板片，然后再按一定规则组装成填料体构成脉冲波纹填料。脉冲波纹填料既具有波纹填料分离效率高、通过能力大、压降低、操作弹性大等优良的综合性能，又具有脉冲填料的脉冲作用，从而强化了传质、传热效果，脉冲式波纹填料在本装置中的作用是增大了低含硫污水与气提气的有效接触面积，在较低的气液比条件下能够将污水中溶解的H2S气体较好地分离出来，通过脉冲式波纹填料内的线性通道能够较好地降低气提气的上升阻力，同时通过线性通道的脉冲式通径实现污水下降过程的脉冲式闪蒸，实现含H2S污水的高效脱气。
进一步地，所述一级脱硫装置和二级脱硫装置的顶部出气口之间设置有压力表和压力变送器，所述压力变送器与PLC控制系统电连接。
上述技术方案中，通过对引风机和鼓风机的在线调节，控制一级脱硫装置和二级脱硫装置内压力值一直保持在5～15Kpa；通过压力表可以显示一级脱硫装置和二级脱硫装置运行工况的压力参数，通过压力变送器可以将压力值传输到PLC控制系统，实现气提压力的在线观察和实时控制；鼓风机的鼓风量和引风机的引风量均采用变频器控制，变频器的频率调节通过一级脱硫装置和二级脱硫装置的顶部出气口之间设置的压力变送器检测运行压力值，将压力值传输到PLC控制系统实现对鼓风机和引风机变频器的风量在线调节。
进一步地，所述循环泵与氧化循环装置顶部的循环进液口之间设置有饱和溶硫剂分离装置。
上述技术方案中，将饱和溶硫剂外输到饱和溶硫剂分离装置中，从而将单质硫化颗粒和脱硫液定期统一进行分离、收集和存放。
根据以上所述用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置的脱硫方法，包括如下步骤：
1)PH调节：将含硫污水通过进水泵的增压作用进入管道混合器中，在管道混合器中含硫污水与酸剂混合，将PH调整到4～5，管道混合器中的PH计能够在线实时监测污水的PH值，根据PH值数据调整酸液计量泵的加注量，以达到H2S分离的最佳PH条件；
2)一级脱硫：将管道混合器中的污水调整到PH＝4～5时，进入一级脱硫装置，一级脱硫装置是气液同向流传质，运行压力为-0.02～0.05MPa，使H2S气体溶解度小，更容易快速脱除，将高含硫污水通过布水盘均匀分布在塔底，气提气从一级脱硫装置下部的气提气进口进入，在上升过程中，污水中溶解的H2S气体从污水中解析出来，并被气体气带走，H2S含量可以从3000～5000mg/L降低到200～500mg/L，通过一级脱硫装置上部的溢流堰板，调整含硫污水的溢流速度，均匀向二级脱硫装置进液；
3)二级脱硫：从一级脱硫装置溢流出来的低含硫污水，进入二级脱硫装置,其中H2S含量为200～500mg/L，低含硫污水自上而下通过二级脱硫装置设置的填料盘进行水质均化，气提气从二级脱硫装置下部的进气口进入，在气提气快速向上流动过程中，将低含硫污水中残余的H2S脱除干净，将低含硫污水中的H2S含量从200～500mg/L降低到3～5mg/L，脱硫后的污水流入到塔底，从二级脱硫装置底部的出液口经排水泵实现外输；
4)氧化循环：含硫气提气通过引风机进入氧化循环装置中，H2S气体与氧化循环装置内的脱硫剂反应被吸收氧化，将H2S全部转化为单质硫磺颗粒，通过循环泵将脱硫剂进行多次循环使用，定期将饱和溶硫剂外输，通过饱和溶硫剂分离装置将单质硫化颗粒和脱硫液统一进行分离、收集和存放；
5)气提气回收：将氧化循环装置内的气提气通过气提气回收口输入气提气回收装置，将分离出的气提气通过鼓风机与气提气输入管路相连，重新进入一级脱硫装置和二级脱硫装置中，实现气提气的循环利用，将分离出的脱硫剂通过气提气回收口回流到氧化循环装置中进行循环利用。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置及方法，具备以下有益效果：
1、该装置集成了上向流式微正压气提塔预脱硫和逆流式微正压气提塔精脱硫工艺，实现了污水深度脱硫和气提气回收再利用的处理，相对传统“正压气提+氧化脱硫+絮凝沉降”等脱硫工艺设备更环保、更便于安装、更加经济；该设备为PLC系统控制，整套设备自动化成度高，可以实现无人值守连续运行，节省了大量的人力资源，降低了劳动强度。本发明所提供的高含H2S污水处理的微正压气提橇装式脱硫工艺及装置减少了含硫污水处理的气提气的消耗，提高了含硫污水中H2S的分离效率，实现了气提气的循环利用，可广泛应用于天然气开采及石油开采中含硫污水脱硫处理。
2、该装置进行了橇装化，对安装场地要求低、建设周期快、利于安装、可流转使用、利于搬迁。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明一级脱硫装置的结构图。
图中标记:1、PH调节装置；2、一级脱硫装置；201、气提气进口；202、布水盘；203、曝气管；204、溢流堰板；205、装料孔；206、填料层；207、卸料孔；208、滤网；3、二级脱硫装置；4、氧化循环装置；5、气提气回收装置；6、PLC控制系统；7、酸液储罐；8、碱液储罐；9、脱硫剂储罐；10、管道混合器；11、进水泵；12、排水泵；13、流量调节阀；14、流量计；15、引风机；16、鼓风机；17、循环泵；18、酸液计量泵；19、碱液计量泵；20、脱硫剂计量泵；21、排污口；22、压力表；23、压力变送器；24、液位变送器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
请参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，包括PH调节装置1、一级脱硫装置2、二级脱硫装置3、氧化循环装置4、气提气回收装置5和PLC控制系统6，所述PH调节装置1包括酸液储罐7和管道混合器10，所述酸液储罐7的出液口与管道混合器10的进液口相连，所述管道混合器10内设置有PH计，所述管道混合器10的出液口与一级脱硫装置2下部的进液口相连，所述管道混合器10还连接有进水泵11，所述一级脱硫装置2下部的气提气进口201与气提气的输入管路相连，气提气为氮气，所述一级脱硫装置2上部的出液口与二级脱硫装置3上部的进液口相连，所述一级脱硫装置2底部的排污口21与排水泵12相连，通过排污口21定期对一级脱硫装置2进行排污，所述一级脱硫装置2顶部的出气口与引风机15的吸风口相连，所述二级脱硫装置3下部的进气口与气提气的输入管路相连，所述二级脱硫装置3下部的进液口与碱液储罐8的出液口相连，所述二级脱硫装置3顶部的出气口与引风机15的吸风口相连，所述二级脱硫装置3底部的出液口与排水泵12相连，通过排水泵12用于对脱硫后的污水进行外输处理，所述排水泵12的另一端依次连接有流量调节阀13和流量计14，通过流量调节阀13用于对脱硫后的污水的外输流量进行控制，通过流量计14用于实时在线检测和观察污水处理量，所述氧化循环装置4的进气口与引风机15的出风口相连，所述氧化循环装置4顶部设有与脱硫剂储罐9出液口相连的脱硫剂进液口，所述氧化循环装置4顶部设有与气提气回收装置5相连的气提气回收口，所述氧化循环装置4顶部与底部分别设有循环进液口、循环出液口，循环进液口与循环出液口之间设有循环泵17，所述氧化循环装置4配合安装有液位变送器24，实现对氧化循环装置4内液体的体积、液高、重量的准确测量和实时监控，所述气提气回收装置5通过鼓风机16与气提气输入管路相连，形成循环回路，所述一级脱硫装置2、二级脱硫装置3、气提气回收装置5、PH计、进水泵11、排水泵12、流量调节阀13、引风机15、鼓风机16、循环泵17和液位变送器24分别与PLC控制系统6电连接。
在本实施例中，所述的PH调节装置1、一级脱硫装置2、二级脱硫装置3、氧化循环装置4、气提气回收装置5的进液口及出液口处均设置有阀门，所述PLC控制系统6同时与各个装置处的进液口处的阀门及出液口处的阀门连接。
在本实施例中，所述一级脱硫装置2采用运行压力为-0.02～0.05MPa的上向流式微正压气提塔，所述二级脱硫装置3为逆流式微正压气提塔，所述氧化循环装置4为氧化循环罐，所述气提气回收装置5为气液分离器。
在本实施例中，所述酸液储罐7与管道混合器10之间设置有酸液计量泵18，所述碱液储罐8与二级脱硫装置3之间设置有碱液计量泵19，所述脱硫剂储罐9与氧化循环装置4之间设置有脱硫剂计量泵20。
在本实施例中，所述一级脱硫装置2内下部设置有若干纵向布置的曝气管203，增大气提气与高含硫污水的接触面积，曝气管203内引入气提气，对高含硫污水中的H2S进行深度脱硫，实现H2S从水中的分离，所述曝气管203与气提气进口201相连通，所述曝气管203贯穿位于一级脱硫装置2内下部的布水盘202，将来自PH调节装置1的高含硫污水均匀分布在塔底，在高含硫污水上升过程中，硫化物被脱除，并被上升的气提气气流带出一级脱硫装置2，所述一级脱硫装置2内位于曝气管203上方设置有填料层206，所述填料层206上方设置有溢流堰板204，调整含硫污水的溢流速度，均匀向二级脱硫装置3进液，所述溢流堰板204底部与出液口相连通。
溢流堰板204底部的出液管内设置有滤网208，用于防止填料进入出液管，从出液口进入二级脱硫装置3。
在填料层206内放置填料，在填料层206上部设置有装料孔205，在填料层206下部设置有卸料孔207，定期对一级脱硫装置内2的填料进行更换。
一级脱硫装置内2的填料为非金属材质的鲍尔环填料，它采用金属薄板冲扎制成，在环壁上开出了两排带有内伸舌叶的窗孔，每排窗有五个舌叶弯入环内，指向环心，在中心处几乎相搭，上下两层窗孔的位置相互错开，一般开孔的总面积约为整个环面积的35％左右，具有通量大、阻力小、分离效率高及操作弹性大等优点，鲍尔环填料在本装置中的作用一是将高含硫污水进行均匀分布，二是气提气在高速上升时，能够防止气提气携液。
在本实施例中，所述曝气管203上设有若干个微孔，工作时，在气提气的压力下，微孔会自动张开，气提气就进入一级脱硫装置2与高含硫污水接触，如果压力消失，曝气管203上的微孔就会自动关闭，防止高含硫污水倒灌进入微孔中，采用微孔曝气，用气量小，节约气体用量。
在本实施例中，所述二级脱硫装置3的内侧壁设置有磁翻板液位计，所述磁翻板液位计通过远程控制仪表与PLC控制系统6相连接，所述二级脱硫装置3内设置有用于含H2S污水高效脱气的填料，增大来自一级脱硫装置2的低含硫污水与气提气的有效接触面积，实现含H2S污水的高效脱气，所述填料放置在填料盘上，通过填料盘进行水质均化。
在二级脱硫装置3的出液口设置的排水泵12启停受磁翻板液位计的控制，根据磁翻板液位计的液位高低，由远程控制仪表传输给PLC控制系统6进行控制排水泵的启停。
二级脱硫装置3内的填料为规整的非金属材质的脉冲式波纹填料，它是以塑料或金属薄板压制成带有凸凹单元体的脉冲波纹板片，然后再按一定规则组装成填料体构成脉冲波纹填料。脉冲波纹填料既具有波纹填料分离效率高、通过能力大、压降低、操作弹性大等优良的综合性能，又具有脉冲填料的脉冲作用，从而强化了传质、传热效果，脉冲式波纹填料在本装置中的作用是增大了低含硫污水与气提气的有效接触面积，在较低的气液比条件下能够将污水中溶解的H2S气体较好地分离出来，通过脉冲式波纹填料内的线性通道能够较好地降低气提气的上升阻力，同时通过线性通道的脉冲式通径实现污水下降过程的脉冲式闪蒸，实现含H2S污水的高效脱气。
在本实施例中，所述一级脱硫装置2和二级脱硫装置3的顶部出气口之间设置有压力表22和压力变送器23，所述压力变送器23与PLC控制系统6电连接，通过对引风机15和鼓风机16的在线调节，控制一级脱硫装置2和二级脱硫装置3内压力值一直保持在5～15Kpa。
压力表22可以显示一级脱硫装置和二级脱硫装置运行工况的压力参数，压力变送器23可以将压力值传输到PLC控制系统6，实现气提压力的在线观察和实时控制；鼓风机16的鼓风量和引风机15的引风量均采用变频器控制，变频器的频率调节通过一级脱硫装置2和二级脱硫装置3的顶部出气口之间设置的压力变送器23检测运行压力值，将压力值传输到PLC控制系统6实现对鼓风机16和引风机15变频器的风量在线调节。
在本实施例中，所述循环泵17与氧化循环装置4顶部的循环进液口之间设置有饱和溶硫剂分离装置，将饱和溶硫剂外输到饱和溶硫剂分离装置中，从而将单质硫化颗粒和脱硫液定期统一进行分离、收集和存放。
根据以上所述用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置的脱硫方法，包括如下步骤：
1)PH调节：将含硫污水通过进水泵11的增压作用进入管道混合器10中，在管道混合器10中含硫污水与酸剂混合，将PH调整到4～5，管道混合器10中的PH计能够在线实时监测污水的PH值，根据PH值数据调整酸液计量泵18的加注量，以达到H2S分离的最佳PH条件；
2)一级脱硫：将管道混合器10中的污水调整到PH＝4～5时，进入一级脱硫装置2，一级脱硫装置2是气液同向流传质，运行压力为-0.02～0.05MPa，使H2S气体溶解度小，更容易快速脱除，将高含硫污水通过布水盘202均匀分布在塔底，气提气从一级脱硫装置2下部的气提气进口201进入，在上升过程中，污水中溶解的H2S气体从污水中解析出来，并被气体气带走，H2S含量可以从3000～5000mg/L降低到200～500mg/L，通过一级脱硫装置2上部的溢流堰板203，调整含硫污水的溢流速度，均匀向二级脱硫装置3进液；
3)二级脱硫：从一级脱硫装置2溢流出来的低含硫污水，进入二级脱硫装置3,其中H2S含量为200～500mg/L，低含硫污水自上而下通过二级脱硫装置3设置的填料盘进行水质均化，气提气从二级脱硫装置3下部的进气口进入，在气提气快速向上流动过程中，将低含硫污水中残余的H2S脱除干净，将低含硫污水中的H2S含量从200～500mg/L降低到3～5mg/L，脱硫后的污水流入到塔底，从二级脱硫装置3底部的出液口经排水泵12实现外输；
4)氧化循环：含硫气提气通过引风机15进入氧化循环装置4中，H2S气体与氧化循环装置4内的脱硫剂反应被吸收氧化，将H2S全部转化为单质硫磺颗粒，通过循环泵17将脱硫剂进行多次循环使用，定期将饱和溶硫剂外输，通过饱和溶硫剂分离装置将单质硫化颗粒和脱硫液统一进行分离、收集和存放；
5)气提气回收：将氧化循环装置4内的气提气通过气提气回收口输入气提气回收装置5，将分离出的气提气通过鼓风机16与气提气输入管路相连，重新进入一级脱硫装置2和二级脱硫装置3中，实现气提气的循环利用，将分离出的脱硫剂通过气提气回收口回流到氧化循环装置4中进行循环利用。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，包括PH调节装置(1)、一级脱硫装置(2)、二级脱硫装置(3)、氧化循环装置(4)、气提气回收装置(5)和PLC控制系统(6)；
所述PH调节装置(1)包括酸液储罐(7)和管道混合器(10)，所述酸液储罐(7)的出液口与管道混合器(10)的进液口相连，所述管道混合器(10)内设置有PH计，所述管道混合器(10)的出液口与一级脱硫装置(2)下部的进液口相连，所述管道混合器(10)还连接有进水泵(11)；
所述一级脱硫装置(2)下部的气提气进口(201)与气提气的输入管路相连，所述一级脱硫装置(2)上部的出液口与二级脱硫装置(3)上部的进液口相连，所述一级脱硫装置(2)底部的排污口(21)与排水泵(12)相连，所述一级脱硫装置(2)顶部的出气口与引风机(15)的吸风口相连；
所述二级脱硫装置(3)下部的进气口与气提气的输入管路相连，所述二级脱硫装置(3)下部的进液口与碱液储罐(8)的出液口相连，所述二级脱硫装置(3)顶部的出气口与引风机(15)的吸风口相连，所述二级脱硫装置(3)底部的出液口与排水泵(12)相连，所述排水泵(12)的另一端依次连接有流量调节阀(13)和流量计(14)；
所述氧化循环装置(4)的进气口与引风机(15)的出风口相连，所述氧化循环装置(4)顶部设有与脱硫剂储罐(9)出液口相连的脱硫剂进液口，所述氧化循环装置(4)顶部设有与气提气回收装置(5)相连的气提气回收口，所述氧化循环装置(4)顶部与底部分别设有循环进液口、循环出液口，循环进液口与循环出液口之间设有循环泵(17)，所述氧化循环装置(4)配合安装有液位变送器(24)；
所述气提气回收装置(5)通过鼓风机(16)与气提气输入管路相连，形成循环回路；
所述一级脱硫装置(2)、二级脱硫装置(3)、气提气回收装置(5)、PH计、进水泵(11)、排水泵(12)、流量调节阀(13)、引风机(15)、鼓风机(16)、循环泵(17)和液位变送器(24)分别与PLC控制系统(6)电连接。
2.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述的PH调节装置(1)、一级脱硫装置(2)、二级脱硫装置(3)、氧化循环装置(4)、气提气回收装置(5)的进液口及出液口处均设置有阀门，所述PLC控制系统(6)同时与各个装置处的进液口处的阀门及出液口处的阀门连接。
3.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述一级脱硫装置(2)采用运行压力为-0.02～0.05MPa的上向流式微正压气提塔，所述二级脱硫装置(3)为逆流式微正压气提塔，所述氧化循环装置(4)为氧化循环罐，所述气提气回收装置(5)为气液分离器。
4.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述酸液储罐(7)与管道混合器(10)之间设置有酸液计量泵(18)，所述碱液储罐(8)与二级脱硫装置(3)之间设置有碱液计量泵(19)，所述脱硫剂储罐(9)与氧化循环装置(4)之间设置有脱硫剂计量泵(20)。
5.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述一级脱硫装置(2)内下部设置有若干纵向布置的曝气管(203)，所述曝气管(203)与气提气进口(201)相连通，所述曝气管(203)贯穿位于一级脱硫装置(2)内下部的布水盘(202)，所述一级脱硫装置(2)内位于曝气管(203)上方设置有填料层(206)，所述填料层(206)上方设置有溢流堰板(204)，所述溢流堰板(204)底部与出液口相连通。
6.根据权利要求5所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述曝气管(203)上设有若干个微孔。
7.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述二级脱硫装置(3)的内侧壁设置有磁翻板液位计，所述磁翻板液位计通过远程控制仪表与PLC控制系统(6)相连接，所述二级脱硫装置(3)内设置有用于含H2S污水高效脱气的填料，所述填料放置在填料盘上。
8.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述一级脱硫装置(2)和二级脱硫装置(3)的顶部出气口之间设置有压力表(22)和压力变送器(23)，所述压力变送器(23)与PLC控制系统(6)电连接。
9.根据权利要求1所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置，其特征在于，所述循环泵(17)与氧化循环装置(4)顶部的循环进液口之间设置有饱和溶硫剂分离装置。
10.根据权利要求1-9任意项所述的用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置的脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)PH调节：将含硫污水通过进水泵(11)的增压作用进入管道混合器(10)中，在管道混合器(10)中含硫污水与酸剂混合，将PH调整到4～5；
2)一级脱硫：将管道混合器(10)中的污水调整到PH＝4～5时，进入一级脱硫装置(2)，一级脱硫装置(2)运行压力为-0.02～0.05MPa，将高含硫污水通过布水盘(202)均匀分布在塔底，气提气从一级脱硫装置(2)下部的气提气进口(201)进入，在上升过程中，将污水中溶解的H2S气体从污水中解析出来，并被气体气带走，使得H2S含量从3000～5000mg/L降低到200～500mg/L，通过一级脱硫装置(2)上部的溢流堰板(204)，调整含硫污水的溢流速度，均匀向二级脱硫装置(3)进液；
3)二级脱硫：从一级脱硫装置(2)溢流出来的低含硫污水进入二级脱硫装置(3)，其中H2S含量为200～500mg/L，低含硫污水自上而下通过二级脱硫装置(3)设置的填料盘进行水质均化，气提气从二级脱硫装置(3)下部的进气口进入，在气提气快速向上流动过程中，将低含硫污水中残余的H2S脱除干净，将低含硫污水中的H2S含量从200～500mg/L降低到3～5mg/L；
4)氧化循环：含硫气提气通过引风机(15)进入氧化循环装置(4)中，H2S气体与氧化循环装置(4)内的脱硫剂反应被吸收氧化，将H2S全部转化为单质硫磺颗粒，通过循环泵(17)将脱硫剂进行多次循环使用，定期将饱和溶硫剂外输，通过饱和溶硫剂分离装置将单质硫化颗粒和脱硫液统一进行分离、收集和存放；
5)气提气回收：将氧化循环装置(4)内的气提气通过气提气回收口输入气提气回收装置(5)，将分离出的气提气通过鼓风机(16)与气提气输入管路相连，将分离出的脱硫剂通过气提气回收口回流到氧化循环装置(4)中进行循环利用。
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