[发明专利]半连续两段式沼气自养型生物脱硫方法及系统

说明书

本发明提供一种半连续两段式沼气自养型生物脱硫方法及系统，所述半连续两段式沼气自养型生物脱硫方法，包括以下步骤：第一阶段将沼气通入碱液中，碱液吸收沼气中的硫化氢形成含S^2‑溶液，对碱液进行厌氧处理，控制DO值为0.5mg/L‑1.2mg/L；第二阶段来自第一阶段经化学吸收处理后的含S^2‑溶液以喷淋的形式浇注在生物膜上进行生化脱硫反应，所述生物膜为固定有微生物的筛分滤料；在反应启动前采用盐类在碱液中充当电子受体协助微生物进行无氧呼吸。本发明所述方法分两阶段对沼气中的H₂S进行分段吸收和生物转化，在提高了单质硫的回收率的同时，实现了硫化氢的资源转化。

技术领域

本发明涉及生物脱硫技术，尤其涉及一种半连续两段式沼气自养型生物脱硫方法及系统。

背景技术

传统化学法脱硫效率较高但运行费用很高，且反应过程中需要大量的化学药剂和较高的能耗，而且还会产生新的含硫化合物，如果得不到很好处置将会造成新的环境污染。生物脱硫作为一种新技术日益得到广泛的研究应用，尤其化能型生物脱硫技术是近年研究的重点，实验室研究和实际工程应用都取得了较大进展。但一般生物脱硫法需要曝气设置，虽然提高了脱硫效率，但也增加了成本和安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于，针对传统脱硫效率低，且存在安全隐患的问题，提出一种半连续两段式沼气自养型生物脱硫方法，该方法分两阶段对沼气中的H₂S进行分段吸收和生物转化，在提高了单质硫的回收率的同时，实现了硫化氢的资源转化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种半连续两段式沼气自养型生物脱硫方法，包括以下步骤：

第一阶段将沼气通入碱液中，碱液吸收沼气中的硫化氢形成含S^2-溶液；

第二阶段将来自第一阶段经化学吸收处理后的含S^2-溶液以喷淋的形式浇注在生物膜上进行生化脱硫反应，所述生物膜为固定有微生物的筛分滤料；在反应启动前采用盐类在碱液中充当电子受体协助微生物进行无氧呼吸。

进一步地，在第一阶段脱硫反应开始之前，对碱液进行厌氧处理(煮沸30min)，控制DO值(溶解氧含量)为0.5mg/L-1.2mg/L，所述厌氧处理：对碱液水溶剂进行加热沸腾排出多余氧气。

进一步地，所述碱液为氢氧化钠、氢氧化铁和氢氧化钙中的一种或多种的混合。当沼气中H₂S含量为1000mg/m³时，采用NaOH；当沼气中H₂S含量为2000mg/m³时，采用Fe(OH)₃；当沼气中H₂S含量为3000mg/m³时，采用Ca(OH)₂。

进一步地，所述第二阶段生物膜中菌量平均值为5-10×10¹⁰ml^-1，控制接触溶液中S^2-含量在1000-2000mg/L。所述含S^2-溶液喷淋速度控制为2-5L/h。

进一步地，所述第二阶段生化脱硫反应时间为20-24h，所述生化脱硫反应时间等同于生物滴滤塔的碱液水力停留时间。

进一步地，所述筛分滤料包括但不限于火山岩滤料，所述筛分滤料直径为5～8mm，孔隙率为50-80％。火山岩滤料质地坚固呈惰性，能够承载微生物并与之不发生反应。

进一步地，所述脱硫菌为脱氮硫杆菌、丝状硫磺细菌氧化硫硫杆菌中的一种或多种混合。

进一步地，所述盐类为硝酸根、亚硝酸根和碳酸盐中的一种或多种的混合。

进一步地，系统中碱液pH控制在4～6之间。