[发明专利]一种高含硫气田含硫污泥处理装置及处理方法

说明书

本发明涉及一种高含硫气田含硫污泥处理装置及处理方法，其中处理方法包括：1)将含硫污泥与碱液混合反应，固液分离得含硫液体和第一处理污泥；2)调整含硫液体至酸性，在催化剂作用下与含氧气体发生氧化反应，经尾气吸收得到含硫化合物；3)将第一处理污泥与破乳剂混合反应，固液分离得液相和第二处理污泥，回收液相；4)将第二处理污泥在硫铁氧化微生物和生物营养液作用下进行好氧生化反应产生硫酸。本发明的处理方法针对含硫污泥的组成成分进行针对性的处理，通过破乳反应，实现油溶性缓蚀剂和少量柴油的回收；通过氧化含硫液体中的硫化物实现硫化氢和硫化物的无害化处理，将单质硫通过生物脱硫转化为硫酸实现资源化处理。

技术领域

本发明涉及一种高含硫气田含硫污泥的处理方法和处理装置，属于污泥处理技术领域。

背景技术

含硫气田是指产出的天然气中含有硫化氢以及硫醇、硫醚等有机物的气田。硫化氢含量在2％-70％为高含硫气田。在高含硫气田的开采过程中，硫化氢会腐蚀生产、施工设备以及集输管道等设施，并且还会在开采过程中产生其他形式的硫化合物。为了减低硫化氢对集输管道的腐蚀，要定期对集输管网进行缓蚀剂批处理，即利用清管球在高压天然气的推动下向集输管道中加入适量的缓蚀剂和柴油，缓蚀剂通过特殊亲金属化学键作用与管内金属表面结合形成一层保护膜，达到保护管道的目的。

高含硫气田中的含硫物质会随着气田开采不断的采出和聚集，最终产生含有各种硫化合物的废弃物。例如，在高含硫气田集气站场检修及集输管道批处理过程中会产生带有刺激性气味的含硫污泥，主要组分为单质硫、油溶性缓蚀剂、少量柴油、微量泥沙、管道腐蚀产物、硫化氢及硫化物等。由于其成分复杂且有恶臭气味，处理难度较大，目前按照危险固体废弃物交有相应资质的环保单位采用回转窑焚烧进行处置。但该方法处理掉有害组分的同时会产生二氧化硫、二氧化氮等有害气体，不仅会造成大气环境污染，且污泥中含有的大量单质硫不能得到资源化利用。

CN106185833A公开了一种从高含硫气田集输系统固体沉积物中分离硫磺的方法，该方法是利用存在密度差的不同质量百分比的氯化锌溶液，对固体沉积物进行二级浮选分离，实现高含硫气田集输系统固体沉积物中硫磺的分离和回收。但是高含硫气田含硫污泥除了含有硫磺(单质硫)以外，还含有其他多种有害物质，采用上述方法处理后的残留物中还含有危险物，处理的不彻底，并且回收的硫的纯度低。

另外，现有技术中有利用物理化学方法进行硫磺回收，在高温釜内，将固体沉积物升温至400℃以上，固废中的硫磺升华为硫蒸气排出，再将硫磺蒸汽通过冷凝方法回收，其他废固则留在反应釜内。这种方法回收的硫磺纯度较高，但处理过程中产生含硫废液，针对含硫废液无相应处理方法。

CN110438164A公开了一种基于膜生物反应器用含硫磺污泥制备稀硫酸的方法，并公开了一种将含硫磺污泥中硫磺产生稀硫酸的膜生物反应器。该方法首先对含硫磺污泥进行水洗预处理，再对高耐受硫/铁氧化菌株选育，最后利用膜生物反应器实现将含硫磺污泥中硫磺转化为稀硫酸。

基于生物脱硫技术，近年来有文献报道了化学+生物法资源化处理技术，即通过高温氧化法，将含有硫磺的固废生成二氧化硫或三氧化硫，然后采用碱液吸收二氧化硫和三氧化硫生成亚硫酸盐或硫酸盐，再通过生物细菌利用生物转化法将亚硫酸盐或硫酸盐转化为可以作为肥料的硫磺。该方法只针对含硫污泥中的单质硫、硫化氢及硫化物进行处理，而油溶性缓蚀剂、少量柴油、泥沙等残留物仍存在于污泥中，没有完全实现无害化、资源化处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种无害化、资源化程度高的高含硫气田含硫污泥的处理方法。

本发明的另一目的是提供了一种含硫气田含硫污泥的处理装置。

本发明的含硫污泥处理方法具体包括如下步骤：

1)将含硫污泥与碱液混合反应，固液分离得含硫液体和第一处理污泥；

2)调整含硫液体至酸性，负压抽取含硫气体，将含硫气体与含氧气体在催化剂作用下发生氧化反应，得到含硫化合物；