[发明专利]一种利用生化过程废水进行沼气脱硫的方法

说明书

本发明公开了利用生化过程废水进行沼气脱硫的方法，属于沼气脱硫领域。利用工业废水生化过程中好氧单元的废水或者厌氧单元的废水(经吹脱后)为吸收废水，对沼气中的H₂S进行吸收；吸收H₂S后的废水进入工业废水生化过程中的好氧单元。生化过程废水被处理达标后排放，用于洗涤吸收的生化过程废水不循环利用、不单独处理，从气相转移到废水中的H₂S经氧化后进入废水，极少部分单质硫混入活性污泥，不单独分离。本方法不需要另上H₂S氧化单元，投资成本和运行均较低，生化阶段可能产生少量单质硫，与活性污泥的量相比很少，不需要分离处理，避免了硫堵等问题。

技术领域

本发明涉及沼气脱硫领域，具体涉及一种厌氧系统产生的含硫沼气的脱硫方法。

背景技术

在工业废水处理领域，很多废水采用生化处理的方法，为了降低成本，采用厌氧生化工艺，其后面往往需要与好氧生化单元连用，以发挥不同生化方法的优势，取得生化处理的最佳效果。在厌氧生化阶段产生沼气，如果废水中含有硫酸盐，将被硫酸盐还原菌还原成H₂S，混入沼气中。

H₂S不仅有毒，在利用沼气时，H₂S将对锅炉和其它设备带来较为严重的腐蚀；H₂S燃烧后产生SO₂，污染大气。所以，沼气脱硫是有必要性的，脱硫后的沼气中，硫含量需100ppm，如果沼气用于发电或进入燃气系统，则要求更低的硫含量。

生物技术脱硫是一种有经济竞争优势的沼气脱硫方法，已有的生物技术方法能有效地进行沼气脱硫，但也有设备投资较多、运行管理较复杂的问题，比如荷兰帕克(Paques)公司的Thiopaq，其生化脱硫单元为独立的脱硫单元，沼气从厌氧反应器进入洗涤塔的塔底，洗涤液(贫液)从洗涤塔顶部进入，洗涤液为专门用于吸收H₂S的循环碱液，洗涤后的沼气从塔顶排出进行气液分离，然后进入沼气稳压柜暂存利用。吸收液(富液)从塔底排出，循环回生物反应器。生物反应器底部有空气布气系统，给硫杆菌提供氧气，将吸收液(富液)中的硫化物转化为单质硫，单质硫在分离器中分离，再生碱液(贫液)回流至洗涤塔，循环使用，去除沼气中的硫化氢气体。

如图1和2所示，该脱硫装置处理厌氧反应器产生的沼气，需要额外设置一个独立的生物反应器，而该独立的生物反应器是废水处理系统之外的独立系统，即生物反应器是脱硫的专用反应器，其目的只用于吸收液(富液)脱硫和再生碱液，在该系统中碱液是循环回用的，仅当循环过程中液体量或碱度损耗时，才补加碱液，生物反应器中氧化产生的单质硫经硫沉淀器分离后，得到单质硫。生物反应器是硫杆菌氧化硫化物的场所，控制pH，以利于硫杆菌的生长繁殖，生物反应器产生的单质硫是是其中主要的固形物，硫杆菌以单质硫为载体。

该类生物方法脱硫的系统，由于需要独立设置生物反应器，一次性投入成本高。生物反应器运行过程中需要维持相对稳定的循环状态(如pH)，以使得硫杆菌能发挥较佳的生物活性；因此运行维护成本也较高。且该系统中的生物反应器的投入只起到脱硫的作用，为了使设备的投入能获得较好的经济回报，其通常只适用于沼气产量较大、硫含量较高的工艺中；难以在中小规模的工业废水处理单位中推广应用。因此对于有沼气脱硫需求的中小规模的工业废水处理单位中，仍存在亟待解决的沼气脱硫经济性问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，一方面用于高效的解决有沼气脱硫需求的中小规模的工业废水处理单位亟待解决的沼气脱硫问题；另一方面，考虑到经济性，本发明在尽量减少设备投入的情况下，通过现有设备在不影响现有工艺运行稳定性的情况下获取沼气脱硫需要的碱吸收液，以降低设备投入成本。