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浅谈生物脱硫的原理
- 2022-10-10-

  近年来,沼气的利用越来越普遍。将含有有机质的废水、固体垃圾等经过厌氧处理后,不但可以将垃圾减量化,而且还能产生大量沼气。在这个厌氧发酵的过程中,硫酸盐还原细菌的作用下,也产生大量硫化氢,由于硫化氢有毒、腐蚀性强,如何有效且经济地处理这些沼气中的硫化氢,是衡量一个沼气利用项目成功的重要因素,随着科技的发展、技术的更替,沼气脱硫技术已发展到以生物脱硫为代表的第三代沼气脱硫技术,其中脱硫又大体分为一体式脱硫和分离式脱硫两大类。

  一体式脱硫是指:将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中,混合气体通过生物滤池、生物滴滤池以去除硫化氢,脱硫副产物一般为硫酸或者硫酸盐,由于运行成本低,被广泛应用于沼气脱硫发电项目中。

  分离式脱硫工艺是指:含硫化氢的沼气气体首先进入生物洗涤塔,在塔内与混合液中碱反应,先从沼气中脱除硫化氢,然后生物洗涤液进入生物反应器。将反应器中的硫化物转化为单质硫,同时碱液得到再生,重复使用。随着嗜盐脱硫菌的发现,分离式脱硫工艺得到长足发展。解决了一体式脱硫容易出现的硫填料易堵塞的问题。在沼气提纯CNG的工艺中、以及高浓度硫化氢的沼气处理工艺中,分离式脱硫工艺占有优势。

  沼气生物脱硫过程可以用双膜理论来解释,大致可以分为溶解吸收---吸附---转化三个过程。

  溶解吸收:沼气中的硫化氢气体在气液界面上,由气相转移到液相。

  H2S + OH-—— H2O + HS-

  吸附:溶液中硫氢根离子被脱硫微生物吸附,从水中转移至微生物体内。

  HS-——[细胞膜+HS-]

  转化:在脱硫微生物体内,硫氢根被转化成单质硫或硫酸根,作为吸收剂的碱液被再生,重新吸收硫化氢。

  [细胞膜+HS-]——S0+ HO-或 [细胞膜+HS]——SO42-+ HO

  在此过程中,有效控制一定的氧含量是脱硫细菌繁殖生存的必要条件,所以在这个脱硫工艺过程,对硫化氢(H2S)和氧气(O2)的连续监控的要求。

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浅谈生物脱硫的原理