一种沼气在线净化装置的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种沼气在线净化装置。

背景技术

当今，节能环保理念越来越深入人心，沼气作为一种可再生、绿色能源，日益受到大家的重视。沼气作为一种厌氧发酵的产物，其主要成分是甲烷、二氧化碳、硫化氢、氮气、水分等，其中甲烷占比55％～65％，二氧化碳30～40％，二氧化碳的存在降低了沼气的热值，降低了其使用价值。在使用要求较高的场合，例如：沼气发电、作为天然气等，都需要对沼气进行脱碳，使沼气中甲烷含量提高至85％以上。

目前对沼气进行脱碳(二氧化碳)，一般是在厌氧发酵产生沼气后，将沼气输送至另外一个地点，专门采用脱碳装置进行脱碳。脱碳的方法主要有物理和化学方法。

物理方法主要有变压吸附、加压水洗、胺液洗涤及膜分离等措施，化学方法主要是采用吸收剂将二氧化碳吸收。

采用物理或者化学方法对沼气进行脱碳，都有能耗高，操作管理复杂，运行费用高等缺点，且进行异位沼气脱碳，会加大沼气输送管道建设和运行费用。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种沼气在线净化装置，用于去除厌氧反应器中产生的二氧化碳，提高沼气纯度。

基于上述问题，本发明提供的技术方案是：

一种沼气在线净化装置，其包括厌氧反应器和二氧化碳解吸塔，所述厌氧反应器下部经进液管连接至所述二氧化碳解吸塔的上部，所述二氧化碳解吸塔的下部经出液管连接至所述厌氧反应器的上部，所述出液管上设有循环泵，所述二氧化碳解吸塔的上部还设有废气排出管以排出解吸二氧化碳后的废气。

在其中的一些实施方式中，所述进液管离所述厌氧反应器顶部15～20米，混合液经所述进液管自流至所述二氧化碳解吸塔内。

在其中的一些实施方式中，所述二氧化碳解吸塔的下部连接有空气进气管，所述空气进气管上设有风机，用以往所述二氧化碳解吸塔内通入空气。

在其中的一些实施方式中，所述出液管上设有氧化还原电位监测仪，用以控制进入所述二氧化碳解吸塔的空气量。

在其中的一些实施方式中，所述二氧化碳解吸塔的下部设有热源进口，用以往所述二氧化碳解吸塔内通入热源。

在其中的一些实施方式中，所述出液管上设有温度监测仪，用以控制热源温度。

在其中的一些实施方式中，所述废气排出管上设有废气处理装置。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、采用本发明的技术方案，该装置可去除厌氧反应过程中产生的二氧化碳，提高沼气纯度，减少沼气输送管道建设和运行费用，同时沼气脱碳后，减少溶于废水中二氧化碳的量，提高废水的ph，增加反应器对进水中酸的抗冲击能力，提高厌氧反应器运行的稳定性；

2、采用本发明的技术方案，同时具有气提、加热和减压解吸三种作用，二氧化碳和硫化氢脱除率高；

3、采用本发明的技术方案，厌氧反应器既是沼气发生器，也是二氧化碳吸收塔，无需额外配套二氧化碳吸收装置，不添加二氧化碳吸收药剂，运行成本低；

4、采用本发明的技术方案，经二氧化碳解吸后，厌氧反应器排出的沼气中甲烷含量在85％以上，热值高，硫化氢含量低，沼气品质高，可直接用于沼气发电或者作为低品质天然气使用，节省使用成本；

5、采用本发明的技术方案，对沼气中的二氧化碳进行在线去除，可节省沼气输送管道建设费用，在去除二氧化碳的同时还可以去除硫化氢，减少厌氧反应器及后续处理设备的腐蚀；

6、采用本发明的技术方案，混合液中污泥经解吸塔脱除其携带的气体，其密度加大，沉降性能提高，厌氧反应器出水携带污泥量减少，出水水质提高，同时反应器运行稳定性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种沼气在线净化装置实施例的结构示意图；

其中：

1、厌氧反应器；2、二氧化碳解吸塔；3、进液管；4、出液管；5、循环泵；6、氧化还原电位监测仪；7、温度监测仪；8、废气排出管；9、空气进气管；10、风机；11、热源进口；12、废气处理装置。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1，为本发明实施例的结构示意图，提供一种沼气在线净化装置，包括厌氧反应器1和二氧化碳解吸塔2，厌氧反应器1下部经进液管3连接至二氧化碳解吸塔2的上部，厌氧反应器1下部的泥水混合液自流至二氧化碳解吸塔2中，二氧化碳解吸塔2的下部经出液管4连接至厌氧反应器1的上部，在出液管4上设有循环泵5，通过循环泵5和出液管4经解吸二氧化碳后的混合液回流至厌氧反应器1，在二氧化碳解吸塔2的上部设有废气排出管8以排出解吸二氧化碳后的废气。混合液在二氧化碳解吸塔2停留时间越长，二氧化碳脱除效果越好，通过调整循环泵5的流量，调整混合液在解吸塔中的停留时间。本例中，二氧化碳解吸塔2为现有技术，本发明不再赘述，可采用填料塔、鼓泡塔及筛板塔等。

本例中，进液管3距离厌氧反应器1顶部15～20米，此高度混合液压力承受为1.5～2.0公斤大气压，在此压力下，二氧化碳在水中的溶解度是常压下的1.5～2.0倍，从该高度回流至常压解吸塔中，具有减压解吸作用。

在二氧化碳解吸塔2的下部连接有空气进气管9，空气进气管9上设有风机10，用以往二氧化碳解吸塔2内通入空气，往二氧化碳解吸塔2内通入空气，具有气提解吸的作用，气提提供的空气量越大，二氧化碳脱除效果越好。

为了便于控制厌氧反应器1内的氧含量，在出液管4上设有氧化还原电位监测仪6，当氧化还原电位超过一定值时，降低风机10风量。

为了进一步优化本发明的实施效果，在二氧化碳解吸塔2的下部设有热源进口11，用以往二氧化碳解吸塔2内通入热源，例如热风，往二氧化碳解吸塔2内通入热源，具有加热解吸作用，温度越高，二氧化碳解吸效果越好，热源进口补充一定热量，提高二氧化碳解吸效果，同时可保证回流至厌氧反应器1的混合液温度不降低。

为了控制回流至厌氧反应器1内混合液的温度，在出液管4上设有温度监测仪7，用以控制热源温度，控制回流混合液在35～39℃。

为了去除二氧化碳解吸后的废气，废气排出管8上设有废气处理装置12，主要去除解吸产生的部分硫化氢、氨、硫醇等，可采用吸收塔、吸附塔等装置。硫化氢在废水中的溶解度也高于甲烷的溶解度，因此，在脱除二氧化碳的同时，也可以脱除部分硫化氢。

经该净化装置处理后，厌氧反应器1排出沼气甲烷含量在85％以上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。