CN205077017U - 一种沼气生物脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沼气生物脱硫系统，包括沼气进气管线、具有进气管，出气管以及内部设有第一填料层的洗涤塔，洗涤塔与具有分流管的调节槽、带有营养液管路的缓冲混合槽、底部设有曝气管路的生物反应器、具有沉淀槽的硫沉淀池、设有清水入水管的上清液稀释池、设有搅拌器的搅拌池依次连通；进气管与分流管相互并联连接沼气进气管线；搅拌池设有与置于洗涤塔内的第一喷淋装置相连通的进液管路，第一喷淋装置位于第一填料层上方。本实用新型的有益效果：脱硫效率高、吸收液PH值易于控制、节省水的消耗、节省能耗。

Description

一种沼气生物脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及沼气脱硫技术领域，特别涉及一种沼气生物脱硫系统。

背景技术

沼气是一种混合气体，根据发酵原理原料以及发酵时间的不同，气体成分有所差异，但是其主要成分都是甲烷和二氧化碳。纸浆废水发酵形成的沼气成份为50～60％甲烷，35～45％二氧化碳，0.5％～1.5％硫化氢,等。沼气再利用之前必须经过预处理系统去除水分，杂质及有害的微量组分(H₂S、硅氧烷、卤代烃、VOCs等)；以确保发电或纯化设备正常操作。

目前，国内的沼气脱硫技术主要有干法脱硫技术、湿法脱硫技术和生物脱硫技术。其中干法脱硫技术主要是以O₂使硫化氢氧化成硫或硫氧化物的一种方法。气体以低流速从一端经过容器内填料层(活性炭、氧化铁等)，硫化氢氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层中，净化后气体从容器另一端排出；湿法脱硫技术主要是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收硫化氢，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备与沼气混合，沼气中的硫化氢与液体产生氧化反应，生成单质硫。吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。而生物脱硫技术优点是脱硫效率高，可达99％以上。目前，许多生物脱硫装置存在的主要问题有脱硫塔内填料层容易被单质硫堵塞，脱硫效果不高，硫细菌生长条件不稳定，特别是吸收液pH难于控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种脱硫效率高、吸收液PH值易于控制、节省水的消耗的沼气生物脱硫系统。

本实用新型的技术解决方案是：一种沼气生物脱硫系统，包括沼气进气管线、具有进气管，出气管以及内部设有第一填料层的洗涤塔，洗涤塔与具有分流管的调节槽、带有营养液管路的缓冲混合槽、底部设有曝气管路的生物反应器、具有沉淀槽的硫沉淀池、设有清水入水管的上清液稀释池、设有搅拌器的搅拌池依次连通；进气管与分流管相互并联连接沼气进气管线；搅拌池设有与置于洗涤塔内的第一喷淋装置相连通的进液管路，第一喷淋装置位于第一填料层上方。

洗涤塔内有第一填料层，沼气经过第一填料层与喷洒在填料层的洗涤液充分接触，其中的硫化氢被洗涤液吸收，流入洗涤塔底部的调节槽形成吸收液，调节槽中的吸收液流入缓冲混合槽与营养液充分混合形成缓冲液，并加热到最适温度。缓冲液流入生物反应器直接与微生物接触反应，产生的废液流入硫沉淀池进行硫沉淀而硫沉淀池上清液被流入上清液稀释池进行稀释，上清液稀释液打入生物反应器中的搅拌池，用于溶解氢氧化钠固体，并且充分搅拌至达到设定PH值形成新的洗涤液，从而使得水循环使用；另外分流管与调节槽连通，进气管与分流管相互并联连接沼气进气管线，沼气通过分流管均匀进入调节槽，沼气内的硫化氢可以用于微调吸收液的PH，以达到最大程度调节吸收液的PH，以便缓冲混合槽缓冲液的调配。

所述第一喷淋装置与所述出气管之间设有除沫器。以避免上升的气流将产生的雾沫带入沼气出口管和用气设备。

所述搅拌池与所述生物反应器具有彼此共用的侧壁即共用壁。搅拌池中氢氧化钠溶解产生的热量直接用于给处于生物反应器中的微生物供热，减少能耗，具有自动调温的作用。

所述上清液稀释池设有上清液管线，缓冲混合槽设有混合液管，搅拌池设有溶解液管；混合液管与溶解液管相互并联连接上清液管线。使得上清液进入缓冲混合槽配合从分流管进入的硫化氢更为精准的调配缓冲混合槽中的缓冲液，使得后一步生物反应器脱硫效率更好、微生物活性达到最佳。

所述生物反应器包括顶部设置的废气排出管、与所述生物反应器入口相连的第二喷淋装置、位于第二喷淋系统下方的第二填料层；所述曝气管路一端连接有气泵，另一端连接位于第二填料层下方的布气装置。缓冲液通过第二喷淋装置喷洒在第二填料层上与微生物充分接触，下部的曝气管路设有气泵可直接控制空气的通入量，使得微生物的活性达到最佳。

本实用新型的有益效果：

脱硫效率高、吸收液PH值易于控制、节省水的消耗、节省能耗。

附图说明

图1本实用新型工艺流程图；

附图标记说明：

沼气进气管线1；

洗涤塔2，进气管20，出气管21，除沫器22，第一喷淋装置23，第一填料24，第一喷淋装置25，第一填料26，布气装置27，布气装置28；

调节槽3，分流管31，排液管32；

缓冲混合槽4，废气排放管41，营养液管路42，计量泵421，PH在线监测仪43，温度在线监测仪44，电加热器45

生物反应器5，计量泵51，第二填料层53,第二喷淋装置52，PH在线监测仪54，温度在线监测仪55，废气排放管57，曝气管路56，气泵561，布气装置562；

硫沉淀池6，沉淀槽61；

上清液稀释池7，清水入水管71；

搅拌池8，循环泵81，搅拌器82，计量泵83。

具体实施方式

实施例：

参阅图1，一种沼气生物脱硫系统，包括沼气进气管线1、洗涤塔2、调节槽3、缓冲混合槽4、生物反应器5、硫沉淀池6、上清液稀释池7、搅拌池8。洗涤塔2内从上往下依次设置有出气管21、除沫器22、第一喷淋装置23、第一填料24、第一喷淋装置25、第一填料26、布气装置27、布气装置28，进气管20与布气装置27相连通，分流管31与布气装置28相连通；进气管20与分流管31并联连接沼气进气管线1；调节槽3位于洗涤塔2下部，通过进气管20进入洗涤塔2后的沼气与第一喷淋装置23/25发生碱液反应，沼气中的硫化氢被碱液吸收至调节槽3内。

调节槽3下部通过排液管32与缓冲混合槽4连通，缓和缓冲槽4顶部设有废气排放管41、具有计量泵421的营养液管路42，PH在线监测仪43以及温度在线监测仪44设置在缓冲混合槽4的侧壁，通过计量泵421精确流量控制打入，此时吸收液与营养液用搅拌器充分混合搅拌形成缓冲液，PH在线检测仪43、温度在线检测仪44同时控制计量泵421和吸收液的进入量，缓冲混合槽4还设有加热吸收液以及营养液的电加热器45。

缓冲混合槽4中搅拌均匀的缓冲液通过计量泵51打入到生物反应器5中，生物反应器5内设有第二喷淋装置52以及位于第二喷淋装置52下方的第二填料层53,其侧壁设有PH在线监测仪54以及温度在线监测仪55，顶部设有废气排放管57用以排放工程菌产生的废气，底部设有曝气管路56，给微生物供氧；曝气管路56一端为气泵561另一端为布气装置562，布气装置562置于生物反应器5中；生物反应器5的第二填料层53内接种高效基因工程菌，属于硫杆菌属基因工程菌耐PH、耐温度、耐盐浓度变化，使脱硫效率更加稳定。

生物反应器5底部通过管路与硫沉淀池6连通，废液在硫沉淀池6进行沉淀，沉淀物通过沉淀槽61排出。

硫沉淀池6利用连通器原理通过管线与上清液稀释池7连通，硫沉淀池6上清液流入上清液稀释池7中，上清液稀释池7还设有清水入水管71用以供应清水稀释从硫沉淀池6中流入的上清液。

上清液稀释池7中稀释液通过循环泵81打入搅拌池8溶解氢氧化钠，与上清液稀释池7连接的循环泵81设有支路流至缓冲混合槽4，上清液稀释池7底部有排液口，搅拌池8带有用以搅拌的搅拌器82，搅拌池8内搅拌均匀后的氢氧化钠溶液通过计量泵83打入洗涤塔2内与沼气中的硫化氢反应。搅拌池8与生物反应器5具有彼此公用的一个壁，即共用壁，且该共用壁导热性良好，优选为耐酸碱的薄不锈钢板。

该系统的具体工作过程如下：

含硫化氢的沼气通过进气管20进入洗涤塔2的布气装置27，通过分流管进入调节槽3的布气装置28，进入洗涤塔2后的沼气与第一喷淋装置23/25喷洒的碱液反应，沼气中的硫化氢被碱液吸收至调节槽3内。洗净后的沼气通过第一填料层23/25、除沫器22进入沼气出气管21。第一填料层23/25使得沼气与碱液接触面积增大，反应更加充分。进入调节槽3后的吸收液中通有从分流管31进入的少量沼气，利用沼气内的硫化氢用于微调PH。

调节槽3内的吸收液流入缓冲混合槽4中，缓冲混合槽4同时把营养液通过计量泵421精确流量控制打入，此时吸收液与营养液用搅拌器充分混合搅拌，PH在线检测仪44、温度在线检测仪43同时控制计量泵421和吸收液的进入量。

充分混合后的缓冲液通过计量泵51打入到生物反应器5内，喷淋至第二填料层53充分与微生物接触反应，同时气泵561打入空气，给微生物供氧。生物反应器内的PH在线检测仪54、温度在线检测仪55同时控制气泵561和计量泵51的通入量。

微生物脱硫反应后的废液进入硫沉淀池6进行硫沉淀，在此过程中硫颗粒迅速形成大颗粒并沉淀下来，上清液流入上清液稀释池7中进行稀释处理。

上清液稀释池7稀释后的稀释液体过计量泵81打入搅拌池8内，同时加入氢氧化钠进行搅拌，调配成洗涤塔2的洗涤液。同时溶解产生的热能提供给生物反应器5内。搅拌池8内搅拌完成的碱液通过循环泵83打入洗涤塔2内进行沼气洗涤。上清液稀释池7部分液体也通过计量泵81打入缓冲混合槽4内参加缓冲液调配，由缓冲混合槽4的PH在线检测仪控制。

上述沼气生物脱硫工艺反应的总生化反应：

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.一种沼气生物脱硫系统，其特征在于，包括沼气进气管线、具有进气管，出气管以及内部设有第一填料层的洗涤塔，洗涤塔与具有分流管的调节槽、带有营养液管路的缓冲混合槽、底部设有曝气管路的生物反应器、具有沉淀槽的硫沉淀池、设有清水入水管的上清液稀释池、设有搅拌器的搅拌池依次连通；进气管与分流管相互并联连接沼气进气管线；搅拌池设有与置于洗涤塔内的第一喷淋装置相连通的进液管路，第一喷淋装置位于第一填料层上方。

2.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫系统，其特征在于，所述第一喷淋装置与所述出气管之间设有除沫器。

3.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫系统，其特征在于，所述搅拌池与所述生物反应器具有彼此共用的侧壁即共用壁。

4.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫系统，其特征在于，所述上清液稀释池设有上清液管线，缓冲混合槽设有混合液管，搅拌池设有溶解液管；混合液管与溶解液管相互并联连接上清液管线。

5.根据权利要求1所述的沼气生物脱硫系统，其特征在于，所述生物反应器包括顶部设置的废气排出管、与所述生物反应器入口相连的第二喷淋装置、位于第二喷淋系统下方的第二填料层；所述曝气管路一端连接有气泵，另一端连接位于第二填料层下方的布气装置。