一种智能化生物脱硫装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及沼气脱硫技术领域，尤其涉及一种智能化生物脱硫装置。


背景技术：

[0002]
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]
沼气由工业废水各种有机物经厌氧发酵生成的，主要成分为甲烷、二氧化碳以及少量的硫化氢。沼气中甲烷的含量为50-70％，二氧化碳的含量为25-40％，由不同原料发酵所生产的沼气中及硫化氢的含量不同，一般硫化氢含量为1.5-20g/m
3
。
[0004]
硫化氢气体是一种无色、高毒性、恶臭、易燃的酸性气体，对人体有较大危害，在正常情况下，空气硫化氢浓度在10-20mg/m
3
，易导致头晕恶心，甚至可能神志不清；在湿热环境下，硫化氢气体会对接触沼气的管道、金属设备等器具造成腐蚀；硫化氢含量超过150mg/m
3
时也会严重影响发电机组利用沼气，降低经济附加值。
[0005]
发明人发现，现有的生物脱硫装置虽然能够实现生物脱硫，但是，仍然存在着一系列的问题。现有的生物脱硫装置运行费用高、占地面积大、自动化程度低，由于人工操作较多，过程难以准确、有效把控。


技术实现要素：

[0006]
为了解决现有技术的不足，本公开的目的是提供一种智能化生物脱硫装置，能够实现与污水处理废液的对接，能够实现将污水处理废液作为脱硫菌营养液，避免了使用大量的葡萄糖等药剂，同时，在再生池、沉淀池同时设置智能排污系统，能够及时将污泥排出，既保证了脱硫菌的生物活性又防止喷淋层板结，不仅极大的降低了运行成本而且保证了高效的脱硫效率。此外，本公开的智能化脱硫工艺通过增加自动化控制系统，避免了人工操作带来的弊端，能够实现对生物脱硫工艺准确、有效的把控。
[0007]
具体地，本公开的技术方案如下所述：
[0008]
本公开提供了一种智能化生物脱硫装置，所述智能化生物脱硫装置包括喷淋塔、再生池、沉淀池、营养液补充泵；所述喷淋塔包括填料层；所述再生池包括进液管、ph监测装置、温度监测装置、溶解氧监测装置、污泥浓度监测装置、氧化还原电位计和出液管；进液管与喷淋塔碱液出口连接，出液管与喷淋塔碱液入口连接；再生池底部设置有排污管线；所述沉淀池设置在再生池内；所述营养液补充泵设置在再生池池体外，营养液补充泵的进口与污水处理废液的出口连接。
[0009]
本公开中的一个或多个技术方案具有如下有益效果：
[0010]
(1)本公开中，针对传统的脱硫菌营养液多为葡萄糖、氯化铵等药剂，导致极大的提高了生物脱硫工艺运行成本的问题，通过设置营养液补充泵与再生池连接，能够利用污水处理废液作为脱硫菌营养液，避免生物脱硫工艺中大量药剂的使用，从而极大的降低生
物脱硫工艺的运行成本。
[0011]
(2)本公开中，针对喷淋塔喷淋层非常容易发生板结的问题，利用氧化还原电位计控制再生池中排污管线的排放周期，通过及时将固体废物从排污管线中排出，可以有效的防止喷淋塔喷淋层的板结，降低填料的更换周期。
[0012]
(3)本公开中，针对脱硫过程中，脱硫菌活性逐渐降低，导致脱硫效率降低的问题，通过溶解氧监测装置、ph监测装置、温度监测装置、氧化还原电位计、污泥浓度监测装置等不同装置之间通过自动化调节将再生池中的微生物生存环境控制在适宜的状态，从而为脱硫菌提供最佳的脱硫液体环境；尤其是，脱硫菌在再生池中大量、快速繁殖，非常容易导致生物活性较低的脱硫菌大量堆积，使得整体脱硫菌生物活性大大降低，为此，本公开利用氧化还原电位计检测再生池中的固体废物堆积状况，从而定期将再生池中的固体污泥排出，不仅能够有效防止喷淋塔板结，而且能够有效保证脱硫菌维持在较高的生物活性，进而提高生物脱硫工艺的脱硫效率。
[0013]
(3)本公开中，针对人工操作多，过程难以把控的问题，利用溶解氧监测装置、ph监测装置、温度监测装置、氧化还原电位计、污泥浓度监测装置各个监测装置之间的配合作用，实现整个生物脱硫工艺的自动化控制，避免了人工操作带来的弊端，能够及时对再生池中的各个参数进行准确调节，提高了自动化水平。
[0014]
(4)本公开中，针对传统的生物脱硫装置占地面积大的问题，将沉淀池设置在再生池中，同等工艺条件下缩小了占地面积，减少了管材和土地资源的浪费。
附图说明
[0015]
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0016]
以下，结合附图来详细说明本公开的实施方案，其中：
[0017]
图1是本实用新型具体实施方式的智能化生物脱硫装置示意图；
[0018]
图中，1-风机，2-碱液补充泵，3-营养液补充泵，4-ph监测装置，5-温度监测装置，6-溶解氧监测装置，7-污泥浓度监测装置，8-氧化还原电位计，9-排污管线，10-沉淀池，11-排泥管线，12-曝气管路，13-液位计，14-再生池，15-温控系统，16-出液管，17-出气管，18-进气管，19-喷淋塔，20-过滤板，21-隔板，22-进液管，23-电动阀门，24-流量计、25-填料层、26、污水处理废液。
具体实施方式
[0019]
下面结合具体实施例，进一步阐述本公开。应理解，这些实施例仅用于说明本公开而不用于限制本公开的范围。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。
[0020]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
[0021]
术语解释：
[0022]
ph监测装置：指的是能够用于监测再生池中ph值的任意装置。
[0023]
温度监测装置：指的是能够用于监测再生池中温度变化的任意装置。
[0024]
溶解氧监测装置:指的是能够用于监测再生池中溶解氧含量的任意装置。
[0025]
污泥浓度监测装置：指的是能够用于监测沉淀池中污泥浓度的任意装置。
[0026]
污水处理废液：指的是生产产生的高浓废水经污水系统处理后的出水，里面含低浓度cod(200以内)、总氮(10以内)、总磷(5以内)，以节省脱硫系统所需的营养液药剂购买、清水量。脱硫微生物利用前段污水处理系统出水作为营养液，以保证脱硫系统微生物生长需要，另由于污水处理废液中营养物质浓度较低，不会对脱硫微生物产生抑制。
[0027]
正如背景技术所介绍的，现有的生物脱硫装置运行费用高、占地面积大、自动化程度低，由于人工操作较多，过程难以准确、有效把控。为了解决现有技术中存在的技术问题，本公开提供了一种智能化生物脱硫装置。
[0028]
在本公开的一种实施方式中，一种智能化生物脱硫装置，所述智能化生物脱硫装置包括喷淋塔19、再生池14、沉淀池10、营养液补充泵3；所述喷淋塔19包括填料层25；所述再生池14包括进液管22、ph监测装置4、温度监测装置5、溶解氧监测装置6、污泥浓度监测装置7、氧化还原电位计8和出液管16；进液管22与喷淋塔19碱液出口连接，出液管16与喷淋塔19碱液入口连接；再生池14底部设置有排污管线9；所述沉淀池10设置在再生池14内；所述营养液补充泵3设置在再生池14池体外，营养液补充泵3的进口与污水处理废液26的出口连接。
[0029]
喷淋塔19包括进气管18和出气管17，含硫化氢的沼气从进气管18进入喷淋塔19，在压力作用下，自下而上通过填料层25，碱液进入喷淋塔19自上而下喷出，含硫化氢的沼气与碱液经过填料层25后充分接触吸收硫化氢，脱硫后的气体从喷淋塔19的出气管17排出，含硫化氢的碱液进入再生池14。
[0030]
所述进液管22中安装有电动阀门23，喷淋塔19中含有硫化氢的碱液经过进液管22进入再生池14中。
[0031]
所述出液管16中安装有电动阀门23，经过再生后的碱液通过出液管16再次进入喷淋塔19中实现重复利用；所述再生池14内有脱硫菌；
[0032]
进一步地，所述营养液补充泵3采用清水离心泵，通过氧化还原电位计8的数据信号反馈泵的启动。
[0033]
进一步地，所述再生池14包括液位计13，液位计13用于控制再生池14中碱液的液位高低，液位控制在不低于再生池顶部以下300-800mm。再生池液位过低，会造成随着循环量时间增加，喷淋量逐步降低甚至无法喷淋，导致无法有效去除废气中硫成分；如果液位过高会影响再生池对喷淋液的再生效果，导致喷淋液更换频率增加，增加运行成本。
[0034]
进一步地，所述再生池14包括过滤板20，过滤板20设置在再生池14内出液管16的入口处，喷淋塔19中的喷淋层非常容易发生板结，因此，防止进入喷淋塔19中的再生碱液存在固体废物导致喷淋塔19堵塞非常关键，在此情况下，在再生池14内出液管16入口处设置过滤板20，过滤板20能够进一步过滤未经处理的固体废物，从而实现对再生碱液的进一步净化。
[0035]
更进一步地，所述过滤板20的材质为玻璃钢，防腐性能好。
[0036]
进一步地，所述再生池14包括温控系统15，温控系统15包括加热和制冷板块，温度
监测装置5监测再生池14中液体的温度，温度监测结果输送到温控系统15，温控系统15实现对温度的调节，保证再生池14在合理的温度范围，具体的，再生池14中的温度控制在30-35℃，优选的，所述温度为33℃。
[0037]
进一步地，所述智能化生物脱硫装置包括风机1，所述风机1的一端连接曝气管路12，曝气管路12设置在再生池14池体内，通过溶解氧监测装置6控制风机1启停，风机1开启后，空气通过曝气管路12进入再生池14，再生池14内溶解氧的含量为0.5-2.0mg/l，此范围内的溶解氧含量不仅能够将硫化氢完全氧化，而且该范围内的溶解氧含量能够使得脱硫菌保持在较高的生物活性。如果溶解氧的含量过高，那么，将会导致脱硫菌大量繁殖，一旦排出不及时，则会导致大量的低生物活性的脱硫菌堆积，不仅降低了整体脱硫菌的生物活性，而且降低了整个脱硫工艺的脱硫效率。为了保持整体脱硫工艺的高效率，优选的，所述溶解氧的含量为1.5mg/l。
[0038]
进一步地，所述智能化生物脱硫装置包括碱液补充泵2，碱液补充泵2是化工泵，利用ph计在线检测数据反馈信号给碱液补充泵，用于向再生池14中提供碱液，ph监测装置4用于监测再生池14中的ph值，通过监测ph值控制再生池14体外碱液补充泵2的启停，当ph低于7时进行补碱液。
[0039]
再生池14中液体的ph值控制在7-8；生物脱硫工艺中，脱硫菌对碱液中的硫化氢进行氧化处理，不仅使得硫化氢转化为硫单质和少量的硫酸盐，而且，还会降低再生池中碱液的ph值，ph值的降低不仅会降低再生碱液对硫化氢的吸收效率，而且还会降低脱硫菌的生物活性，优选的，所述ph值为8。
[0040]
进一步地，所述营养液补充泵3的运行频率是间隔2-4h运行5-10min；保持脱硫菌的生物活性不仅仅需要控制再生池中的溶解氧含量、ph值，而且，还需要不断地补充营养液，如果营养液补充不及时则会导致脱硫菌大量死亡，如果营养液补充过量，则会导致脱硫菌大量繁殖，同样会使得低活性脱硫菌大量存在而降低整体脱硫菌的生物活性，优选的，间隔3h运行8min，相比于传统的将过量的营养液加入到再生池中，本实施方式具有较高的优势。
[0041]
进一步地，所述ph监测装置4包括ph计，用于监测再生池14中的ph值，通过监测ph值控制再生池14体外碱液补充泵2的启停；
[0042]
ph计实施在线数据显示及数据信号输出，数据信号反馈给plc上位机组态软件，plc含程序命令，当数据低于7时，输出启动信号给液碱补充泵。
[0043]
进一步地，所述温度监测装置5包括温度计，用于监测再生池14中的温度，通过监测温度控制温控系统15实现对再生池14中温度的调节；
[0044]
温度计实施在线数据显示及数据信号输出，数据信号反馈给plc上位机组态软件，plc含程序命令，当温度低于30℃进行加热，高于35℃进行制冷，在此范围内温控系统不运行。
[0045]
进一步地，所述溶解氧监测装置6包括do计，用于监测再生池14中的溶解氧含量，通过监测溶解氧含量控制风机1的启停；
[0046]
do计实施在线数据显示及数据信号输出，数据信号反馈给plc上位机组态软件，plc含程序命令，当数据高于2.0mg/l时，停止运行，一般控制0.5-2.0mg/l。
[0047]
进一步地，所述氧化还原电位计8用于控制再生池14中排污管线9的排放周期，所
述排污管线9上安装有流量计24和电动阀门23；
[0048]
氧化还原电位计实施在线数据显示及数据信号输出，数据信号反馈给plc上位机组态软件，plc含程序命令反馈给电动阀，进行阀门的启停。
[0049]
进一步地，氧化还原电位计8控制氧化还原电位在-400
--
350mv，不在此数值范围内，plc程序会启动排污管线电动阀，实现对再生池中污泥的排放，低活性的脱硫菌分解代谢能力差，但凝聚性好，如果不将再生池中的低活性脱硫菌及时排出，将会导致大量低活性脱硫菌聚集，降低整体脱硫菌活性，从而降低整体生物脱硫效率。
[0050]
进一步地，所述沉淀池10采用辐流式沉淀池，主要进行硫泥和喷淋液分离，表面负荷0.5-25m
3
/(m
2
.h)。
[0051]
当沉淀池10中污泥浓度处于20000-30000mg/l时进行排泥，优选的，当污泥浓度为25000mg/l时进行排泥。
[0052]
所述沉淀池10置于再生池14中，隔板21将沉淀池10和再生池14分隔开，沉淀池10为锥形结构。
[0053]
进一步地，所述沉淀池10连接有排泥管线11，排泥管线11上安装有流量计24和电动阀门23，污泥浓度监测装置7控制排泥管线11的排放。
[0054]
在整个生物脱硫工艺过程中，不需要人工操作，风机1的启停由溶解氧监测装置6的检测结果控制，一旦再生池14中的溶解氧含量低于0.5mg/l，则风机运行将空气通过曝气管路12溶解至再生池14中，一旦溶解氧含量高于2.0mg/l，则风机停止。同时，碱液补充泵2的启停由ph监测装置控制，营养液补充泵3与污水处理废液连接，基于时间控制实现营养液补充泵的启停，在监测溶解氧、ph值的过程中，还需要同时检测再生池14中碱液的温度，温度监测结果输送到温控系统15，温控系统15实现对温度的调节，保证再生池14在合理的温度范围。此外，在上述工艺运行的同时，利用氧化还原电位计8自动控制排污管线9的排放周期，利用污泥浓度监测装置7自动控制排泥管线11的开启，从而保证低活性脱硫菌和硫单质等固体物质同时排出再生池14。
[0055]
各个监测装置之间相互配合，保证脱硫菌的高活性。同时，整个工艺无需人工操作，自动化程度较高，对于生物脱硫工艺各个参数的监测非常灵敏，能够及时地对工艺参数做出调节。
[0056]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。