一种沼气生物氧化脱硫装置的制作方法

本实用新型涉及一种沼气脱硫技术领域，特别是涉及一种沼气生物氧化脱硫装置。

背景技术：

沼气是一种可再生的高品位清洁能源，其组成成分包括甲烷(60-70％)、二氧化碳(25-40％)、以及少量的硫化氢(臭鸡蛋味)、氨气、氢气等。其中，硫化氢是含硫化合物在微生物还原过程中形成的，对燃烧动力设备和金属管道有很强的腐蚀作用，其燃烧产生的二氧化硫和三氧化硫是环境酸化的重要前驱物，具有较大的危害。因此，为了避免硫化氢腐蚀压缩机、气体储罐、发动机等、以及避免硫化氢中毒，沼气在使用之前需要进行脱硫处理。并且，相关标准规定，用于民用集中供气，沼气的含流量不大于20mg/m³，用于发电供气，含硫量不大于200mg/m³。

现有技术中，沼气脱硫技术主要有干法脱硫技术、湿发脱硫技术、及生物脱硫技术。其中，干法脱硫技术是利用固体吸附剂(氧化铁、活性炭等)的物理作用和化学氧化作用，将硫化氢氧化生成单质硫和硫酸盐，主要适用于硫化氢含量低的沼气。湿法脱硫是利用碱液等液体吸收剂吸收硫化氢，碱液吸收饱和后再生重复利用，适用于硫化氢含量高或流量大的沼气。生物脱硫技术是利用活性脱硫污泥中的硫氧化细菌将H2S经生物氧化过程转化为单质硫或硫酸根。干法脱硫技术的脱硫效率不稳定，脱硫剂易饱和，硫容量低，需定期更换，运行费用高，易造成二次污染。湿法脱硫技术的吸收剂消耗量大，去除效率低，操作困难。与干法脱硫和湿发脱硫技术相比，生物脱硫技术的工艺流程简单、操作方便、高效易控制，运行成本低。

生物脱硫工艺主要由两部分组成：(1)在化学吸收塔中利用碱液把沼气中的硫化氢洗脱下来；(2)在生物反应器中把吸收液中的硫化氢氧化成单质硫。对于第二部分，生物反应器是否能为脱硫菌的代谢活动提供适宜的环境对生物氧化脱硫的效果至关重要。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种沼气生物氧化脱硫装置，主要目的在于能为脱硫菌的代谢活动提供适宜的环境，以提高生物脱硫效果。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种沼气生物氧化脱硫装置，其包括：

脱硫池，所述脱硫池用于盛装含有脱硫菌的营养液；

曝气管路，所述曝气管路布设于所述脱硫池内；其中，所述曝气管路的一端封闭，另一端用于连通所述脱硫池外的空气压缩机；所述曝气管路上密布有若干个曝气孔；

加热元件，所述加热元件铺设于所述脱硫池体内；

保温层，所述脱硫池的外壁上设置有保温层；

碱液罐，所述碱液罐通过第一管路与所述脱硫池连通，且所述第一管路上设置有阀门；

监测装置，所述监测装置用于监测所述脱硫池内的溶氧量、pH值、温度。

优选的，所述曝气管路包括多个平行设置的曝气单管，且多个曝气单管依次连通，使所述曝气管路形成折叠状的管状结构。

优选的，所述加热元件包括第一加热元件和第二加热元件；其中，所述第一加热元件铺设在所述脱硫池的池底；所述第二加热元件铺设在所述脱硫池的侧壁。

优选的，所述加热元件采用加热盘管。

优选的，所述保温层选用陶瓷绝热材料。

优选的，所述监测装置包括伸入所述脱硫池内的温度监测探头；其中，

其中，所述温度监测探头为多个，用于检测所述脱硫池内多个区域处的温度。

优选的，所述沼气生物氧化脱硫装置还包括温度控制器；其中，所述温度控制器分别与所述温度监测探头、加热元件连接，用于将脱硫池内的温度控制在设定的范围内。

优选的，所述监测装置包括伸入所述脱硫池内的pH值监测探头；所述沼气生物氧化脱硫装置还包括pH值控制器；其中，所述pH值控制器分别与所述pH值监测探头、所述第一管路上的阀门连接，用于将所述脱硫池内的pH值控制在设定的范围内。

优选的，所述监测装置包括伸入所述脱硫池内的溶氧监测探头；其中，所述沼气生物氧化脱硫装置还包括溶氧量控制器，所述溶氧量控制器与空气压缩机连接。

优选的，所述脱硫池上设置有进液口和溢流槽；其中，所述进液口用于连通化学吸收塔的碱液收集装置；其中，

所述沼气生物氧化脱硫装置还包括沉淀池，所述沉淀池与所述脱硫池的溢流槽连通，用于对脱硫池的溢出液进行固液分离；

所述沉淀池中在沿着液体的流向上依次设置成导流区、沉降区、沉淀区；其中，所述导流区包括连接于所述沉淀池内壁的导流板；所述沉降区内设置有支架，所述支架上安置有斜管，以促进固定液分离；所述沉淀区为锥形结构；其中，所述沉淀区连接有排泥管，以使污泥通过排泥管排出；所述沉淀池上设置有溢流口，其中，所述溢流口设置成三角堰，以拦截溢流液的表面浮渣。

与现有技术相比，本实用新型的沼气生物氧化脱硫装置至少具有下列

有益效果：

本实用新型实施例提供的沼气生物氧化脱硫装置通过在脱硫池内铺设曝气管路、加热元件、在脱硫池外壁设置保温层、以及连通碱液罐、并通过监测装置检测脱硫池内的溶氧量、pH值、温度，从而实现对脱硫池的内部环境进行实时监控，确保脱硫池的内部环境维持在适宜脱硫菌的环境中。

进一步地，本实用新型实施例提供的沼气生物氧化脱硫装置通过设计温度监测控制装置、pH值监测控制装置、溶氧量监测控制装置，以将生物氧化脱硫池的内环境维持在适宜环境，以尽可能地使硫化氢更多的被氧化成硫单质，减少硫酸盐的生成。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的一种沼气生物氧化脱硫装置的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的另一种沼气生物氧化脱硫装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

本实施例提供一种沼气生物氧化脱硫装置，如图1和图2所示，其包括：脱硫池2、曝气管路24、加热元件202、保温层201、碱液罐5、监测装置。其中，脱硫池2用于盛装含有脱硫菌(好氧嗜硫细菌)的营养液；曝气管路24布设于所述脱硫池2内；其中，所述曝气管路24的一端封闭，另一端用于连通所述脱硫池外的空气压缩机25，以通过曝气满足所述池体20内微生物代谢的溶氧需求；所述曝气管路24上密布有若干个曝气孔。所述加热元件202铺设于所述脱硫池2内；所述脱硫池2的外壁20上设置有保温层201；所述碱液罐5通过第一管路51与所述脱硫池2连通，且所述第一管路上设置有阀门52。所述监测装置用于监测所述脱硫池2内的溶氧量、pH值、温度。

本实施例提供的沼气生物氧化脱硫装置通过在脱硫池内铺设曝气管路、加热元件、在脱硫池外壁设置保温层、以及连通碱液罐、并通过监测装置检测脱硫池内的溶氧量、pH值、温度，从而实现对脱硫池的内部环境进行实时监控，确保脱硫池的内部环境维持在适宜脱硫菌的环境中。

较佳地，所述曝气管路24包括多个平行设置的曝气单管，且多个曝气单管依次连通，使所述曝气管路形成折叠状的管状结构。

较佳地，所述加热元件202采用加热盘管。所述加热元件202包括第一加热元件和第二加热元件；其中，所述第一加热元件铺设在所述脱硫池2的池底；所述第二加热元件铺设在所述脱硫池2的侧壁；这样设置能尽可能地使池体内的温度均匀。所述保温层选用陶瓷绝热材料。

实施例2

较佳地，本实施例提供一种沼气生物氧化脱硫装置，与上一实施例相比，如图1和图2所示，本实施例进一步如下设计：

较佳地，监测装置包括伸入所述脱硫池2内的温度监测探头22；其中，所述温度监测探头22为多个，分布在脱硫池2内的不同位置处，以准确地测定出池体内的温度。所述沼气生物氧化脱硫装置还包括温度控制器21；其中，所述温度控制器21分别与所述温度监测探头22、加热元件202连接，用于将脱硫池2内的温度控制在设定的范围内(28℃-35℃之间，为脱硫菌的生物代谢活动提供适宜环境)。

较佳地，所述监测装置包括伸入所述脱硫池2内的pH值监测探头27；所述沼气生物氧化脱硫装置还包括pH值控制器；其中，所述pH值控制器分别与所述pH值监测探头、所述第一管路上的阀门连接，根据所监测出的pH值，控制阀门52是否打开，用于将所述脱硫池内的pH值控制在设定的范围内(pH值控制在6.8-7.5)。

较佳地，所述监测装置包括伸入所述脱硫池内的溶氧监测探头(未示出)；其中，所述沼气生物氧化脱硫装置还包括溶氧量控制器，所述溶氧量控制器与空气压缩机25连接。溶氧量控制器根据溶氧量，控制空气压缩机25的开启，实现使所述池体20内的溶氧量与含硫量的比值为(1.8-2.2)：1，使硫化氢更多的被氧化成硫单质，减少硫酸盐的生成。

本实施例提供的沼气生物氧化脱硫装置通过设计温度监测控制装置、pH值监测控制装置、溶氧量监测控制装置，以将生物氧化脱硫池的内环境维持在适宜环境，以尽可能地使硫化氢更多的被氧化成硫单质，减少硫酸盐的生成。

实施例3

较佳地，本实施例提供一种沼气生物氧化脱硫装置，与上述实施例相比，如图1和图2所示，本实施例进一步如下设计：

所述脱硫池2上设置有进液口28和溢流槽29；其中，所述进液口28用于连通化学吸收塔的碱液收集装置；其中，所述沼气生物氧化脱硫装置还包括沉淀池3，所述沉淀池3与所述脱硫池2的溢流槽连通，用于对脱硫池的溢出液进行固液分离。

较佳地，沉淀池3中在沿着液体的流向上依次设置成导流区、沉降区、沉淀区；其中，所述导流区包括连接于所述沉淀池内壁的导流板31、沉降区内设置有支架，支架上安置有斜管32，以促进固定液分离；沉淀区为锥形结构；其中，沉淀区连接有排泥管，以使污泥通过排泥管排出；所述沉淀池上设置有溢流口35，其中，溢流口35设置成三角堰，以拦截溢流液的表面浮渣。具体地，沉淀池包含配液导流区，沉降区，沉淀区。沉淀池内壁焊接导流板，优化液体流动特性，保证沉降效果。沉淀池内焊接矩形支架，安置塑料斜管，倾角为60度，促进固液分离。沉淀区为锥形结构，沉淀污泥通过穿孔排泥管排出。

本实施例提供的沉淀池内在沿着液体的流动方向依次设置成导流区、沉降区及沉淀区；在导流区通过导流板31将液体导流入沉降区31中，在沉降区31中通过支架上安置有斜管32，以促进固定液分离，最终使沉淀通过沉淀区沉淀后又排泥管排出；上述设置能确保固液分离效果；确保溢流出的液体含泥量较少。

综上，沼气在化学吸收塔中与碱液发生逆向传质，碱液将沼气中的硫化氢吸收后得到含硫碱液。含硫碱液流入本实施例提供的沼气生物氧化脱硫装置进行生物氧化脱硫处理；在本实施例中的沼气生物氧化脱硫装置中，通过将脱硫池的内部环境控制适宜，利用其中的好氧嗜硫细菌尽可能将硫化物氧化为单质硫；最后，生物脱硫池出液通过溢流槽进入沉淀池中，经沉淀分离作用得到再生碱液。

综上，本实用新型实施例提供的沼气生物氧化脱硫装置通过在脱硫池内铺设曝气管路、加热元件、在脱硫池外壁设置保温层、以及连通碱液罐、并通过监测装置检测脱硫池内的溶氧量、pH值、温度，从而实现对脱硫池的内部环境进行实时监控，确保脱硫池的内部环境维持在适宜脱硫菌的环境中。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。