[发明专利]一种污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺

说明书

一种污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺，包括Hsubgt;2/subgt;S洗涤塔、好氧再生池、沉淀池、离心脱水机和活性炭滤罐，Hsubgt;2/subgt;S洗涤塔、好氧再生池、沉淀池依次串联，且所述沉淀池与Hsubgt;2/subgt;S洗涤塔连接，离心脱水机与沉淀池连接，活性炭滤罐与好氧再生池连接，本发明采用升流式的好氧再生池有利于产生亲水性好的硫磺单质和澄清的再生碱液，通过精确控氧化还原电位，减少硫酸盐废液的产生；无二次污染，好氧再生池排出的空气经活性炭滤罐的过滤去除了含硫杂质，避免在空气中生成SO2等污染空气；能够实现硫的回收，产生高质量的硫饼。

技术领域

本发明属于沼气生物脱硫工艺或设备技术领域，具体涉及到一种城市污水处理厂污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺。

背景技术

城市排水和污水系统是城市发展的重要依托，近三十年来，我国城市污水处理取得了长足发展，有效支撑了我国快速的城市化进程。截至2017年底，全国城镇累计建成运行污水处理厂4119座，污水处理能力达1.82亿立方米/日。污泥作为污水处理的副产物，主要来源于初沉池产生的初沉污泥、二沉池产生的剩余污泥和腐殖污泥以及深度处理的化学污泥等，其中以二沉池污泥为主。以含水率80％计算，到2020年全国年污泥总产生量预计将突破6000万吨。另据公开资料显示，污水中约30％～50％的COD，30％～50％的氮和95％左右的磷，以及大量的重金属、无机颗粒、病原菌等转移到污泥中。“水十条”明确提出污水处理产生的污泥应进行减量化、稳定化、无害化、资源化处理，其目的就是要减小污泥重量和体积，降解污泥中的易腐有机质以及回收具有价值的物质和资源。

将城市污水厂污泥进行厌氧消化产生沼气，并利用沼气进行发电和回收发电过程剩余热量的污泥热电联产技术是处理污泥和实现最佳能源利用的绿色技术。而污泥通过厌氧消化产生的沼气含有大量杂质气体，尤其是H₂S会对管道和设备产生腐蚀作用。污泥厌氧消化所产生的沼气通常包含1000～6000PPM的1000～6000PPM，占气体总容积的2％甚至更多。因此，在进行沼气发电之前需要对H₂S气体进行净化。

沼气脱硫的方法有两种，即生物法和物化法。物化法已被广泛地应用且累积了丰富的经验，但该方法存在着运行费用高、投资大、产生二次污染等缺点。生物法以其设备简单、能耗低、产生二次污染少，尤其适合处理低浓度气态污染物的特点而受到人们的关注。目前常用的生物脱硫装置为生物脱硫塔，脱硫细菌附着在塔内的填料上生长，含有H₂S的气体被淋洗液湿润后与填料上的脱硫菌接触，实现硫的生物转化。然而这种一体式的生物脱硫塔随着运行时间的增加，单质硫逐渐积累，填料很容易堵塞。此外，还有高浓度的硫酸盐废液和细菌营养盐排放，造成环境污染。这些问题制约着生物脱硫技术的发展和应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种用以解决一体式生物脱硫塔所面临的填料易堵塞以及产生高浓度硫酸盐废液问题的一种污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺。

解决上述技术问题采用的技术方案是：1、一种污泥消化气热电联发应用中的沼气生物脱硫工艺,由以下步骤组成：

S1、沼气从H₂S洗涤塔的底部进入，与顶部的弱碱性淋洗液逆向接触，并发生如下反应：

H₂S+OH^-→HS^-+H₂O   (3)

得到脱硫的净化气和富含硫氢化物的富液，净化气由塔顶气口进入后续的沼气利用装置，富液在塔底富液池被收集；

S2、富液经富液泵加压后送入好氧再生池，在脱硫菌的作用下将所述富液中的硫氢化物转化成单质硫或硫酸盐，反应如下：