[发明专利]一种生物脱硫装置以及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种沼气、生物质气脱硫，具体为一种生物脱硫装置以及脱硫工艺。

背景技术

污水厌氧工艺中产生的沼气可用于发电或者提纯制取天然气，但是其中硫化氢会严重腐蚀输送管道和设备，因此在利用气体之前必须脱除其中的硫化氢。

生物法是一用新兴的脱硫工艺，较传统的干法和湿法脱硫工艺，其显著优点是运行成本非常低，但是生物脱硫存在控制条件要求苛刻、脱硫效率不稳定、生物污泥不容易清理等问题，限制了该工艺的推广应用。

专利CN101597529B公开了一种“沼气生物脱硫装置”，其工艺流程近似传统湿法脱硫，包含脱硫塔、贫液槽、富液槽、再生槽、沉降槽等装置，工艺流程比较复杂。该装置中脱硫液为弱碱性，为防止其酸化，需要添加碱液调节pH，运行成本相对较高。专利CN201817453U公开了一种“外曝气沼气生物脱硫装置”，其吸收液被引入脱硫塔外的反应水箱，经过爆气再生后再注入脱硫塔，但采用外曝气方式再生，脱硫能力有限，脱硫效率不稳定，系统进气中硫化氢含量限于200～5000ppm。而且该装置中使用清水作为工艺用水，运行成本高。专利2012100075244.7公开了一种“沼气生物脱硫方法”，采用外曝气和空气注入相结合方式，并利用沼液为脱硫细菌提供营养，运行成本低廉。但是其空气注入比例固定，不能调节。而且沼液营养成分单一，不适于长期为脱硫细菌提供营养。

发明内容

针对现有生物脱硫工艺存在的问题，本发明的目的在于提供一种运行成本更低，脱硫能力更强，运行稳定、安全的生物脱硫装置及工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为，一种生物脱硫装置，包括脱硫塔、脱硫管路、进气管路、出气管路和营养液管路，所述脱硫塔下部通过脱硫管路连通至脱硫塔顶部，所述脱硫管路上设有循环泵和电动阀，脱硫管路位于脱硫塔顶部的一端设有喷头；所述脱硫塔下部和顶部还分别连接进气管路和出气管路，所述进气管理同时连接空气进口和沼气进口，所述空气进口处设有变频风机和电动阀，所述沼气进口处设有流量计；所述出气管路上设有氧气浓度检测器；所述营养液管路上设有补水处理系统，所述补水处理系统包括补水罐一和补水罐二；

所述脱硫塔的中部和下部还分别设有温度传感器和液位计。

采用上述脱硫装置的具体脱硫工艺为，利用循环泵将脱硫液打入脱硫塔顶部，经喷头将脱硫液喷淋到填料表面，以保持填料表面湿润；在脱硫塔进气口处，变频风机将空气按比例注入到含有硫化氢的原料沼气中，形成混合气体；混合气体经过填料层后，其中的硫化氢被填料表面的生物膜吸收，净化后的气体从脱硫塔出口排出，从而完成脱硫。

所述填料可分为一层或者多层装填，使用格栅和型材将填料支撑起来，从而在脱硫塔底部形成空间以存储脱硫液；

将配置好的营养液通过补液泵或者溢流方式加入脱硫塔中，为脱硫液中的脱硫细菌提供水分和营养成分；并通过电动阀定时开启，定时排放脱硫液并补充营养液。

所述营养液采用溶解液溶解含氮磷钾元素的药剂配置；

所述溶解液可以为软化水；

所述溶解液也可以为清水、沉淀池出水或者厌氧消化液来替代或者部分替代软化水，从而降低运行成本。

若清水、沉淀池出水、厌氧消化液等水质的COD、钙镁离子含量、悬浮物杂质含量较高，不经过处理直接为细菌提供水分和营养，生物反应过程产生的硫酸盐会与以上物质反应生成沉淀物，从而脱硫塔内形成大量污泥，造成堵塔。为避免堵塔，需利用补水处理系统对清水、沉淀池出水、厌氧消化液等液体进行预处理。以上液体经过补水罐一和补水罐二处理后，其杂质的含量降低。

所述空气注入比例、循环泵的启动时间和营养液的添加量全部由PLC控制完成，具体数值经过工艺计算后设定，既能保证细菌脱硫需要，又能避免过量带来浪费。脱硫塔气体出口需安装氧气浓度检测器，检测出口沼气中氧气浓度是否在安全范围内。

本发明所带来的有益效果是：由以上具体工艺可以看出，本发明为一种运行成本更低，脱硫能力更强，运行稳定、安全的生物脱硫工艺；

空气注入比例通过PLC、变频风机控制和调整，注入比例可根据系统进口硫化氢浓度和出口氧气浓度调整，既能保证脱硫过程对氧气的需求，又能够保证风机不会将过多的空气注入原料气。

附图说明

图1为本发明的工艺结构示意图

图2为本发明脱硫效果图

图中，1、脱硫塔  2、循环泵  3、电动阀  4、温度传感器  5、液位计  6、变频风机  7、流量计  8、氧气浓度检测器  9、补水罐一  10、补水罐二。

具体实施方式