[发明专利]一种无需曝气的生物脱硫系统及处理方法

说明书

本发明涉及一种无需曝气的生物脱硫系统及处理方法，包括吸收塔、生物氧化反应器以及硫磺分离器，生物氧化反应器包括ORP值检测器、pH值检测器以及温度检测器，ORP值检测器、pH值检测器、温度检测器均与生物氧化反应器本体相连，不设置曝气装置；本发明通过硫化氢在吸收单元被碱液吸收形成硫氢化物，含硫氢化物的高硫溶液进入生物氧化反应器，硫氢化物首先被溶液表层的硫氧化微生物氧化为单质硫，单质硫颗粒在硫磺分离器中经沉降、重力分离后，再生溶液返回吸收塔，重新开始吸收循环；本发明利用生物氧化反应器表层溶液中的溶解氧恰好提供给微生物适合的氧化还原电位，将硫氢化物氧化为单质硫，无需曝气，大大降低了生物脱硫的运行成本。

技术领域

本发明涉及环境工程领域，尤其涉及一种无需曝气的生物脱硫系统及处理方法。

背景技术

硫化氢是一种无色、臭鸡蛋气味的有毒气体，往往存在于天然气、沼气、炼厂气等。硫化氢不仅对输送管道、设备产生强烈的腐蚀作用，而且其燃烧产物二氧化硫也是产生酸雨和雾霾的重要原因。近年来，随着我国环保排放要求的日趋严格，对含硫化氢气体进行有效的脱硫处理已经显得越发重要。与传统物理、化学方法相比，生物脱硫技术具有条件温和、无二次污染、不会堵塞系统等优点。生物脱硫技术可以在常温常压下将气体中的硫化氢快速吸收下来，并在微生物的作用下氧化生成单质硫，并以硫磺的形式从体系中排出，达到脱硫的目的。

生物脱硫系统一般包括脱硫吸收塔、生物氧化反应器、硫分离器等主要单元。脱硫塔的底部与生物氧化反应器的底部连接，生物氧化反应器与硫分离器连接，生物氧化反应器或硫分离器与脱硫塔上部通过管路连接。脱硫过程中，吸收液经脱硫塔顶部的喷淋头喷下，含硫化氢的气体从脱硫塔下部进入，在吸收塔中部的填料层中与吸收液充分接触，硫化氢被吸收下来，吸收硫化氢的高硫溶液进入生物氧化反应器，在硫氧化微生物的作用下，将吸收液中的硫氢根离子氧化成单质硫。单质硫生成率是决定生物脱硫体系能否成功运行的关键指标。研究表明，生物硫氧化反应器中的氧化还原电位（ORP）决定单质硫生成率。ORP过高的话，生成的单质硫会被继续氧化为硫酸根，使单质硫的生成率下降；ORP过低的话，微生物生长缓慢，单质硫生产速率过低，难以满足工业需求。因此，工业上往往会通过合理的调整曝气的强度使反应器中的ORP处于一个合理的区间。

发明内容

鉴于现有技术中曝气装置结构复杂、耗能高等问题，本发明利用在无曝气的情况下，溶液表层的ORP恰好在微生物的硫氧化生成单质硫的最佳区间范围内这一特点，开发出一种无需曝气的生物脱硫系统及方法。

本发明在无曝气的情况下，溶液表层的ORP恰好在生成单质硫的最佳区间范围内，经过微生物的硫氧化作用，会在溶液的表层形成厚厚的单质硫层。这样可以减少曝气单元，简化生物硫氧化装置，而且会降低相关的运行能耗，总体上大大降低成本，非常具有应用推广价值。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种生物脱硫系统：

包括一种生物脱硫系统，包括吸收塔、生物氧化反应器以及硫磺分离器，吸收塔底端通过生物氧化反应器与硫磺分离器相连，硫磺分离器与吸收塔顶端相连；生物氧化反应器中无曝气装置。

优选的，生物氧化反应器包括生物氧化反应器本体、ORP值检测器、pH值检测器以及温度检测器，ORP值检测器、pH值检测器、温度检测器均与生物氧化反应器本体相连。

优选的，生物氧化反应器本体的底部设有坡度。

优选的，生物氧化反应器本体上端设有开口。

优选的，吸收塔下端设有进气口，吸收塔顶部设有出气口，吸收塔底部设有第一出液口；吸收塔内侧设有填料层以及喷淋装置，喷淋装置设置在出气口的下方，填料层设置在进气口以及喷淋装置之间。

优选的，硫磺分离器设有第二出液口、第三出液口，第二出液口设置在第三出液口的上方，第二出液口与吸收塔顶端连通。