在高濃度工業污水處理工程中運行過厭氧反應器的工程師都知道,厭氧反應會產生沼氣,而沼氣中往往含有一定量的硫化氫(H2S)。今天,漓源環保就介紹一下當前比較先進的沼氣生物脫硫技術。
1. 沼氣的來源
沼氣通常來源于高濃度工業污水厭氧處理、糞便、秸稈發酵、石油天然氣等,凈化后的沼氣可作為清潔能源,替代天然氣、煤炭,用于發電、取暖、生產蒸汽等;分離出的硫化氫氣體被轉換成固態的生物硫磺,可作為化肥、化工等行業的原料。沼氣經過吸收凈化可資源利用,即實現了節能減排,也節約了企業的生產成本。
2. 沼氣的價值
1m3沼氣≈0.65m3天然氣≈0.7kg標準煤≈ 7.5kg 蒸汽≈1.8kwh電,按照工業天然氣3.0元/立方米計算,利用1立方沼氣可節約1.95元。
2. 沼氣脫硫和煙氣脫硫的區別
沼氣脫硫和煙氣脫硫雖然都是脫硫,但確是完全不同的兩種工藝。煙氣脫硫是從工業廢氣中脫除二氧化硫SO2和SO3。我們常說的脫硫脫硝,就指的是脫除二氧化硫。而沼氣脫硫是指從沼氣中脫除硫化氫(H2S),以減少對后續管道、燃燒鍋爐或發電機的腐蝕。
3. 什么是沼氣生物脫硫?
高濃度工業污水厭氧沼氣生物脫硫(簡稱沼氣脫硫)是利用生物菌種去除沼氣中腐蝕性強、毒性強的硫化氫氣體的一種工藝方法,這個工藝具有自動化程度高,流程簡潔,運行成本低等優點。
3. 工藝原理
厭氧發酵產生的沼氣進入洗滌塔,通過與堿性循環噴淋液發生吸收反應,從而去除沼氣中的硫化氫。吸收硫化氫的富液回流至生物反應器內,通過生物轉化,將硫化氫轉化成固態單質硫磺,并將溶液再生為可用于洗滌沼氣的堿性吸收液(亦成為貧液),從而實現了吸收劑的回收和再生循環利用。通過硫沉淀器實現硫磺固體的分離。
此工藝將弱堿性條件下硫化氫的物理化學吸收與空氣作用下堿性溶液的生物再生相結合。含有硫化氫的沼氣進入洗滌塔,在這里被吸收硫化氫的堿溶液洗滌,處理后的沼氣硫化氫去除率高達99.5%。經系統處理后,沼氣可用于燃氣發電機發電,用作鍋爐燃料或輸入至當地小型供氣網絡。
幾乎不含硫化氫的沼氣從洗滌塔頂部逸出,含硫化氫的溶液流入生物反應器,在此細菌在限制供氧條件下將其氧化為單質硫和堿。該系統的少量排出液(含鈉鹽)和副產品硫磺中都不含硫化物,排放沒有問題。
4. 生物脫硫的技術優勢
- 全自動無人值守,高度穩定可靠。
- 深度的硫化氫去除(出口硫化氫含量50-100ppm)
- 可耐受氣體流量和硫負荷較寬范圍的波動
- 沼氣不會被空氣稀釋:沼氣和空氣之間有嚴格的物理分離
- 只需少量的堿、水和營養物
- 沒有堵塞和污垢的風險,因此維護工作量少
- 常溫常壓運行
- 產生單質硫:可作為肥料和殺蟲劑
5. 應用的領域
高濃度工業污水處理工程中沼氣生物脫硫技術應用的領域非常廣泛。厭氧處理、糞便、秸稈發酵、石油天然氣產生的沼氣硫化氫含量過高,都可以應用。
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