生物脱硫基本理论与运用ppt课件

,生物脱硫基本理论与运用,詹偶如2012.03.07,生物脱硫基本理论与运用,一、沼气中硫化氢的产生二、沼气中硫化氢的危害三、沼气中硫化氢的脱除,一、沼气中硫化氢的产生,1、沼气的主要成分是甲烷。沼气由5570甲烷(CH4)、3045二氧化碳(CO2)、此外还有少量氮气(N2)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)和氨（NH3）等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢，所以略带臭味。其特性与天然气相似。2、在发酵过程中，物料中的蛋白质被发酵性细菌分解为氨基酸，氨基酸可被细菌利用合成细胞物质，而多余的氨基酸可进一步被分解生成脂肪酸、氨和硫化氢等。蛋白质含量的多少，直接影响沼气中氨和硫化氢的含量。在此阶段生成的有机酸可继续转化成甲烷、二氧化碳和水。,一、沼气中硫化氢的产生,沼气中的硫化氢产生于水解酸化阶段,二、硫化氢的危害,1、硫化氢对人体的危害（1） 当浓度760mg/m3（502ppm）时，人会很快出现急性中毒，呼吸麻痹而死亡. （2）当硫化氢浓度介于300760mg/m3（198502ppm）时，可引发肺水肿、支气管炎及肺炎、头痛、头昏、恶心、呕吐、排尿困难。（3）当硫化氢浓度10mg/m3300mg/m3（6.6198ppm）时，可出现眼急性刺激症状，稍长时间接触引起肺水肿。 2、硫化氢对设备的危害 硫化氢的化学活动性极大，电化学失重腐蚀、“氢脆”和硫化物应 力腐蚀、破裂等对金属管线的腐蚀作用强烈。,三、沼气中硫化氢的脱除,1、干法脱硫2、湿法脱硫3、生物脱硫,1、干法脱硫,干法脱硫又称化学脱硫，是将化学脱硫剂（主要成分为Fe2O3）填充在脱硫塔内。沼气和脱硫剂相接触后发生化学反应除去其中的H2S。反应式如下所示： 优点：工艺过程简、方便操作、能耗低、腐蚀性小；缺点：去除效率不稳定、处理量小、需要定期更换脱硫剂、费用高。,2、湿法脱硫,湿式脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法：以水或碱液对H2S直接进行吸收，存在硫化氢再处理问题。氧化法：是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫剂溶解在水中，液体进入设备，与沼气混合，沼气中的硫化氢（H2S）与液体产生氧化反应，生成单质硫。吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、硫酸亚铁等。优点：去除效率高、气液相接触反应速度快； 缺点：能耗大、运行费高、大量废液难处理、工艺复杂需专人值守。,3、生物脱硫,生物脱硫是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌除去沼气中硫化氢的一种新技术。其原理类似于泵站除臭，它依靠硫杆菌和丝硫菌属在新陈代谢过程中吸收硫化氢并将其转化为硫单质。去除效率达90%以上，出气硫化氢含量低于200ppm。优点去除效率高、处理量大、运行费用低、操作简单,沼气生物脱硫装置,一、脱硫塔结构图,组成：（1）喷淋吸收塔（2）曝气水箱（3）脱水系统,（1）喷淋吸收塔,填料：鲍尔环喷淋头：螺旋喷嘴脱硫菌：硫杆菌、硫化叶菌,填料：鲍尔环,鲍尔环填料是一种新型填料,是针对拉西环的一些主要缺点加以改进而出现的，是在普通拉西环的壁上开八层长方形小窗，小窗叶片在环中心相搭，上下面层窗位置相互交搭而成。它与拉西环填料的主要区别是在于在侧壁上开有长方形窗孔，窗孔的窗叶弯入环心，由于环壁开孔使得气、液体的分布性能较拉西环得到较大的改善，尤其是环的内表面积能够得以充分利用。,优点：比表面积大、通量大、阻力小、分离效率高,喷淋头：螺旋喷嘴,螺旋喷嘴是一种实心锥形或空心锥形喷雾喷嘴，喷流角度范围可为50170，本项目所选用的喷嘴角度为120。这种结构紧凑的喷嘴有着畅通的流道 ，可以最大程度地减少液体阻塞。 优点：雾化效果好、防堵塞、阻力小,脱硫菌：硫杆菌、硫化叶菌,光能营养菌光能营养菌产生细菌叶绿素和类胡萝卜素，呈粉红、紫红、橙、褐、绿等色，都是厌氧光合菌，多栖息于含硫化氢的厌氧水域中。化能营养菌。化能营养菌都是不产色素的好氧菌，栖息于含硫化物和氧的水中，能将还原性硫化物氧化成单质硫、亚硫酸、硫酸。硫杆菌属、硫微螺菌属、硫化叶菌属（统称为无色硫细菌）是较为常见的菌种。大多数无色硫细菌都在pH中性、中温条件下生活。而硫杆菌属、硫化叶菌属最适生长pH值范围为pH=2左右，最适生长温度为30左右。2H2S+O2=硫细菌=2H2O+2S+能量(3) 2S+3O2+2H2O=硫细菌=2H2SO4+能量(4) 6CO2+6H2O=能量(3)(4) 酶=C6H12O6+6O2,（2）曝气水箱,曝气盘：德国进口耶格尔曝气盘优点：微孔曝气溶氧效率高,（3）脱水系统,凝水器功能：凝结沼气中的水汽；注意事项：采用的是自动排水方式。（1）定期检查出水口是否堵塞，特别是冬季是否结冰，冬季结冰时用热水解冻，不能用火烤。（2）检查凝水器中的水封的水是否充足。冷干机：500m3/h,功率6.9kW。功能：脱除沼气中的水汽；注意事项： （1）注意巡查冷凝水量，并定期排放。（2）定期做好设备的维护。,二、脱硫系统的工作原理,（1）空气和沼气混合从塔底部进入塔内；（2）曝气后的循环液从顶部向下喷淋；（3）气液在填料上接触；（4）硫化氢被循环液吸收；（5）在硫细菌的作用下反应： 2H2S + O2 + 硫细菌2H2O +2S 2H2S +3O2 + 硫细菌2H2SO3（6）含硫和亚硫酸（硫酸）的循环液从底部回流到水箱内进行再曝气、再循环。（7）净化后的沼气从塔顶部排出。（8）硫沉淀或溢流排出。,三、影响生物脱硫的要素,pH：嗜酸菌pH=2左右；温度：中温30，温差不允许超过2；溶氧：沼气中剩氧为1%左右，不允许超过3%