本實(shí)用新型涉及一種生物脫硫的領(lǐng)域，尤其是涉及一種通過(guò)微生物處理沼氣中的硫化氫裝置。
背景技術(shù)：
生物脫硫，又稱生物催化脫硫(簡(jiǎn)稱BDS)，生物脫硫(BDS)是利用微生物或它所含的酶催化含硫化合物(H2S、有機(jī)硫)、將其所含的硫積放出來(lái)(轉(zhuǎn)化為S0或單質(zhì)S)的過(guò)程。
目前沼氣脫硫采用化學(xué)法處理和生物脫硫方法?；瘜W(xué)法脫硫運(yùn)行費(fèi)用很高，主要在運(yùn)行過(guò)程中需要大量的化學(xué)藥劑和并且系統(tǒng)較能耗較高，會(huì)產(chǎn)生新的含硫化合物，如果得不到很好處置會(huì)產(chǎn)生新的污染物。生物脫硫是替代化學(xué)脫硫的一種新技術(shù)，它能夠在很多方面克服化學(xué)脫硫的不足，能耗極低，不產(chǎn)生二次污染，具有非常好的前景；目前生物脫硫涉及兩大類微生物，光能自養(yǎng)型微生物和化能自養(yǎng)型微生物，目前現(xiàn)有技術(shù)多采用化能自養(yǎng)型微生物進(jìn)行處理，需要外加營(yíng)養(yǎng)元素，運(yùn)行費(fèi)用略高；目前所采用的光能自養(yǎng)型微生物處理方法存在很大的局限性，由于反應(yīng)體系中生成硫的微顆粒后，透光率將大大降低，從而影響脫硫效率，所以在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上難以普及應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種綠色硫細(xì)菌處理沼氣中硫化氫裝置，利用綠色硫細(xì)菌需要陽(yáng)光的特點(diǎn)，在生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置折流板，折流板上設(shè)置光源，且生物反應(yīng)器的頂蓋上設(shè)有可將陽(yáng)光過(guò)濾為藍(lán)綠光的有機(jī)玻璃，從而提高綠色硫細(xì)菌的的光合作用，來(lái)將水中氧化氫氧化成硫單質(zhì)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案：一種綠色硫細(xì)菌處理沼氣中硫化氫裝置，其包括具有沼氣入口和沼氣出口的沼氣吸收塔，生物反應(yīng)器和循環(huán)管道，三者相互連通并形成循環(huán)系統(tǒng)；所述生物反應(yīng)器包括頂蓋和底蓋，其特征在于：所述生物反應(yīng)器的頂蓋為透明的將陽(yáng)光過(guò)濾后形成藍(lán)綠光的有機(jī)玻璃，所述生物反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有多道用于將水流形成推流的折流板，所述折流板將所述生物反應(yīng)器分成至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)，每個(gè)所述折流板的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)光源；每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)的底端設(shè)有用于排出污泥的排泥閥。
優(yōu)選地，每相鄰的兩個(gè)所述反應(yīng)區(qū)間有兩個(gè)折流板，所述折流板的一端固定在所述生物反應(yīng)器的上蓋或底蓋，另一端為溢流口，所述每?jī)蓚€(gè)相鄰的所述折流板的所述溢流口的方向相反。
優(yōu)選地，所述沼氣吸收塔設(shè)有具有生物填料的一級(jí)吸收區(qū)和設(shè)置在所述一級(jí)吸收區(qū)上方的具有生物填料的二級(jí)吸收區(qū)，所述一級(jí)吸收區(qū)設(shè)有第一噴淋裝置，用于對(duì)沼氣進(jìn)行預(yù)濕潤(rùn)；所述二級(jí)吸收區(qū)設(shè)有第二噴淋裝置，用于對(duì)經(jīng)過(guò)濕潤(rùn)的沼氣中的硫化氫充分溶于水中。
優(yōu)選地，所述沼氣入口設(shè)置在一級(jí)吸收區(qū)的靠近所述生物反應(yīng)器的側(cè)壁上，所述沼氣出口設(shè)置在所述沼氣吸收塔的頂端，采用氣液逆流潤(rùn)濕沼氣的方式，使沼氣中硫化氫與水充分接觸。
優(yōu)選地，所述沼氣吸收塔的側(cè)壁上設(shè)有至少一個(gè)視窗，陽(yáng)光通過(guò)視窗進(jìn)入沼氣吸收塔內(nèi)使循環(huán)液中的綠色硫細(xì)菌與硫化氫初步反應(yīng)。
優(yōu)選地，所述循環(huán)管道的一端與所述第一級(jí)噴淋裝置和所述第二級(jí)噴淋裝置相連接，另一端與所述生物反應(yīng)器最末端相連接，所述循環(huán)管道設(shè)有循環(huán)水泵，用于使循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的水循環(huán)運(yùn)行。
優(yōu)選地，所述循環(huán)管道上還設(shè)有監(jiān)測(cè)水壓力的壓力表和監(jiān)測(cè)循環(huán)水流量的流量計(jì)。
優(yōu)選地，還包括用于控制所述循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的水溫的溫度控制裝置和向生物反應(yīng)器中自動(dòng)加藥的加藥裝置。
優(yōu)選地，所述溫度控制裝置包括溫度傳感器，用于對(duì)水加熱的蒸汽加熱盤(pán)管和設(shè)置在所述蒸汽加熱盤(pán)管上的電動(dòng)比例閥，所述溫度傳感器和蒸汽加熱盤(pán)管均設(shè)置在所述生物反應(yīng)器內(nèi)的不同位置，通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)溫度并將溫度數(shù)值信號(hào)傳輸?shù)诫妱?dòng)比例閥的控制單元，所述電動(dòng)比例閥的所述控制單元接收溫度信號(hào)并控制所述電動(dòng)比例閥的停止加入蒸汽或開(kāi)始加入蒸汽。
優(yōu)選地，所述生物反應(yīng)器還包括PH計(jì)和液位計(jì)，所述用于監(jiān)測(cè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的PH值，所述液位計(jì)用于監(jiān)測(cè)所述生物反應(yīng)器內(nèi)的液位。
本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型可以充分利用陽(yáng)光和綠色硫細(xì)菌的光合作用對(duì)沼氣中的硫化氫進(jìn)行處理和回收，低能耗，不產(chǎn)生二次污染，化學(xué)藥劑用量極少，處理后的硫單質(zhì)純度高可再次回收利用。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型綠色硫細(xì)菌處理沼氣中硫化氫裝置的示意圖。
附圖標(biāo)記：
1、沼氣吸收塔，11、沼氣出口，12、視窗，13、沼氣入口，14、第一噴淋裝置，15、第二噴淋裝置；
2、生物反應(yīng)器，21、第一反應(yīng)區(qū)，22、第二反應(yīng)區(qū)，23、第三反應(yīng)區(qū)，24、第四反應(yīng)區(qū)，25、排泥閥，26、折流板，27、頂蓋，28、光源，29、底蓋，261、溢流口；
3、循環(huán)管道，31、循環(huán)水泵，32、壓力表，33、流量計(jì)，34、排水閥；
4、溫度控制裝置，41、電動(dòng)比例閥，42、蒸汽加熱盤(pán)管，43、蒸汽入口，44、冷水出口，45、溫度傳感器；
5、液位計(jì)，6、自來(lái)水口，7、加藥口。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
結(jié)合圖1所示，本實(shí)用新型所揭示的綠色硫細(xì)菌處理沼氣中硫化氫裝置，其包括沼氣吸收塔1和生物反應(yīng)器2，沼氣吸收塔1的底端與生物反應(yīng)器2頂蓋前端相通，沼氣吸收塔1的上端與生物反應(yīng)器2的末端通過(guò)循環(huán)管道3相連通，沼氣吸收塔1，生物反應(yīng)器2及循環(huán)管道3三者之間形成了循環(huán)系統(tǒng)。沼氣吸收塔1具有沼氣入口13和沼氣出口11，沼氣通過(guò)沼氣入口13進(jìn)入沼氣吸收塔1內(nèi)部，經(jīng)過(guò)沼氣吸收塔1的噴淋使得沼氣中的硫化氫與水充分融合并隨水流進(jìn)入生物反應(yīng)器2內(nèi)，生物反應(yīng)器2內(nèi)的綠色硫細(xì)菌接收光源后進(jìn)行光合作用并最終將沼氣內(nèi)的硫化氫氧化成硫單質(zhì)從而去除硫化氫，同時(shí)循環(huán)管道將處理后的水繼續(xù)回流至沼氣吸收塔循環(huán)使用，處理后的沼氣通過(guò)沼氣出口排出。
具體地，生物反應(yīng)器2包括頂蓋27和底蓋29，生物反應(yīng)器2的頂蓋為透明的將陽(yáng)光過(guò)濾后形成藍(lán)綠光的有機(jī)玻璃制成，當(dāng)水流進(jìn)生物反應(yīng)器2內(nèi)時(shí)，形成密封空間使得生物反應(yīng)器2內(nèi)部處于缺氧狀態(tài)，同時(shí)陽(yáng)光可以透過(guò)有機(jī)玻璃進(jìn)入生物反應(yīng)區(qū)2內(nèi)，供綠色硫細(xì)菌光合作用，綠色硫細(xì)菌以硫化氫作為供氫體，還原二氧化碳合成菌體細(xì)胞，而硫化氫則被氧化池硫單質(zhì)或進(jìn)一步氧化成硫酸，綠色硫細(xì)菌脫硫反應(yīng)可以表示為：
2H2S+CO2+hv→2SO+H2O，
H2S+2CO2+2H2O+hv→2(CH2O)+H2SO4。
生物反應(yīng)器2的內(nèi)部設(shè)有多道折流板26，折流板26將所述生物反應(yīng)器2分成至少一個(gè)反應(yīng)區(qū)，使得水流在生物反應(yīng)器2內(nèi)形成推流，且可以根據(jù)實(shí)際處理工作量的需求進(jìn)行增加或減少反應(yīng)器容積，前段反應(yīng)區(qū)內(nèi)生成的硫單質(zhì)顆粒在水流上升過(guò)程中逐漸沉淀到池底，從而減小對(duì)下一段反應(yīng)器內(nèi)水體濁度的影響，同時(shí)通過(guò)多段式的反應(yīng)可以有效降低設(shè)備尺寸，生物反應(yīng)器2的整體可以根據(jù)沼氣量的大小進(jìn)行擴(kuò)展增加反應(yīng)區(qū)的數(shù)量，增大處理能力。每個(gè)所述折流板26的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)光源28，本實(shí)施例中的光源采用鎢燈，當(dāng)然也可以采用其它有利于生物生產(chǎn)環(huán)境的光源，增強(qiáng)水體光照度，減輕硫單質(zhì)顆粒對(duì)水體濁度影響，有效促進(jìn)綠色硫細(xì)菌和硫化氫的反應(yīng)。而且每個(gè)所述反應(yīng)區(qū)的底端設(shè)有用于排出污泥的排泥閥25，當(dāng)含有硫單子的污泥顆粒積存到一定量時(shí)，會(huì)對(duì)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的光強(qiáng)度造成一定影響，此時(shí)通過(guò)排泥閥25將污泥顆粒排出或進(jìn)入下一道工序。
本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，通過(guò)折流板26將生物反應(yīng)器2分為四個(gè)反應(yīng)區(qū)，分別為第一反應(yīng)區(qū)21、第二反應(yīng)區(qū)22、第三反應(yīng)區(qū)23、第四反應(yīng)區(qū)24，每?jī)蓚€(gè)相鄰的反應(yīng)區(qū)間有兩個(gè)折流板26，第一反應(yīng)區(qū)21的與所述第二反應(yīng)區(qū)22相背離一端的折流板26上端與生物反應(yīng)器2頂蓋27相連接，下端為溢流口261。第一反應(yīng)區(qū)21的與所述第二反應(yīng)區(qū)22相鄰間的水流先經(jīng)過(guò)的折流板26的下端與生物反應(yīng)器2的底端29相連接，上端為溢流口261，水流后進(jìn)過(guò)的折流板26的上端與生物反應(yīng)器2的頂蓋27相連接，下端為溢流口261，每個(gè)反應(yīng)區(qū)間的折流板26均以此設(shè)計(jì)，體能夠形成推流形成多段式的反應(yīng)形式，水進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)21經(jīng)過(guò)綠色硫細(xì)菌的光合作用形成的污泥率先沉淀至第一反應(yīng)器21底部，經(jīng)第一次處理后的水則繼續(xù)通過(guò)折流板26上部溢流口261和第二反應(yīng)區(qū)22折流板26下部溢流口261進(jìn)入第二階段反應(yīng)22區(qū)域，這樣第一反應(yīng)區(qū)21內(nèi)的污泥顆?；静粫?huì)對(duì)后續(xù)階段的反應(yīng)產(chǎn)生影響，大大改善了硫化氫的去除率和保證了光合作用的穩(wěn)定性。同時(shí)形成彎折的水流，增加的水流的流程增加了綠色硫細(xì)菌的反應(yīng)時(shí)間，以此類推，每個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)相同。
沼氣吸收塔1設(shè)有一級(jí)吸收區(qū)和二級(jí)吸收區(qū)，所述一級(jí)吸收區(qū)設(shè)有第一噴淋裝置14，噴淋裝置將循環(huán)液噴出，對(duì)沼氣起到預(yù)濕潤(rùn)同時(shí)循環(huán)液吸收部分硫化氫作用；所述二級(jí)吸收區(qū)設(shè)有第二噴淋裝置15，可以使90％的硫化氫溶解在循環(huán)液中，第一噴淋裝置14與第二噴淋裝置15均采用高效的螺旋噴嘴。在一二級(jí)反應(yīng)器內(nèi)堆放PP填料，可以大大增大氣液接觸的比表面積，使得硫化氫能夠充分溶解在循環(huán)液中。優(yōu)選地，沼氣入口13設(shè)置在一級(jí)吸收區(qū)的靠近所述生物反應(yīng)器的側(cè)壁上，所述沼氣出口11設(shè)置在沼氣吸收塔1的頂端。
沼氣吸收塔1的側(cè)壁上設(shè)有至3個(gè)視窗12，也可以根據(jù)需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)，陽(yáng)光通過(guò)視窗12進(jìn)入沼氣吸收塔1內(nèi)使循環(huán)液中的綠色硫細(xì)菌與硫化氫初步反應(yīng)。如圖1所示循環(huán)管道3的一端與所述第一噴淋裝置14和所述第二噴淋裝置15相連接，另一端與所述生物反應(yīng)器2的末端相連接，所述循環(huán)管道3上設(shè)有循環(huán)水泵31，監(jiān)測(cè)水壓力的壓力表32和監(jiān)測(cè)循環(huán)水流量的流量計(jì)33，通過(guò)壓力表32及流量計(jì)33控制循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)速度。循環(huán)水泵31通過(guò)控制污水在生物反應(yīng)器中的上升流速在5m/h，污水在池體中的停留時(shí)間保證在10h左右。
此外生物反應(yīng)器2還設(shè)有水溫的溫度控制裝置4，溫度控制裝置4包括溫度傳感器45，用于對(duì)水加熱的蒸汽加熱盤(pán)管42和設(shè)置在所述蒸汽加熱盤(pán)管42上的電動(dòng)比例閥41，所述溫度傳感器45和蒸汽加熱盤(pán)管42設(shè)置在所述生物反應(yīng)器2內(nèi)的不同位置，通過(guò)溫度傳感器4檢測(cè)溫度并將溫度數(shù)值信號(hào)傳輸?shù)诫妱?dòng)比例閥的控制單元，所述電動(dòng)比例閥42的所述控制單元接收溫度信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)溫度低于35℃時(shí)，電動(dòng)比例閥42的打開(kāi)蒸汽入口43，蒸汽進(jìn)入蒸汽加熱盤(pán)管開(kāi)始對(duì)水溫加熱汽，被冷卻的蒸汽變成冷水從冷水出口44排出，高于35℃時(shí)，蒸汽入口被關(guān)閉停止加熱，這樣保持生物反應(yīng)器2內(nèi)的水溫保持在35℃，便于綠色硫細(xì)菌的存活和繁殖能力。同時(shí)在生物反應(yīng)器2前端位置還設(shè)有PH計(jì)(未標(biāo)出)和液位計(jì)5，控制生物反應(yīng)器2內(nèi)的液位，PH計(jì)監(jiān)測(cè)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)液體的PH值，有利于保持控制反應(yīng)器內(nèi)水體PH值在7左右，以便更好控制綠色硫細(xì)菌的生存環(huán)境，另外也可根據(jù)水環(huán)境的需要設(shè)置加藥裝置，加藥裝置可通過(guò)的加藥口77向生物反應(yīng)器2內(nèi)加入利于脫硫的藥品或調(diào)節(jié)PH值的藥品。
在操作過(guò)程中定期在生物反應(yīng)器2出水段取水檢測(cè)水中硫酸根含量，若反應(yīng)器內(nèi)光照過(guò)度生成了硫酸，則通過(guò)排水閥34將水排到廢水站前端調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理，若未檢測(cè)出硫酸根離子，則利用水泵將循環(huán)液輸送至吸收塔進(jìn)行再利用。同時(shí)當(dāng)水位較低時(shí)可通過(guò)自來(lái)水口6進(jìn)行加水。在反應(yīng)區(qū)底部形成的污泥顆粒沉淀至反應(yīng)器底部后，可以通過(guò)隔膜式污泥泵輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水處理，脫水后的污泥含有大量硫單質(zhì)，可以用來(lái)清潔水體及用作施肥等。
本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾，因此，本實(shí)用新型保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。