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一體化生物脫硫原理分離脫硫工藝具有優(yōu)勢

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2021-11-23

近年來，沼氣的利用越來越普遍。廢水和含有機(jī)物的固體廢物經(jīng)過厭氧處理后，不僅可以減少廢物，還可以產(chǎn)生大量的沼氣。在這個厭氧發(fā)酵過程中，硫酸鹽還原菌也會產(chǎn)生大量的硫化氫。由于硫化氫具有毒性和腐蝕性，如何有效、經(jīng)濟(jì)地處理沼氣中的硫化氫是衡量沼氣利用項目成功與否的重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)的替代，沼氣脫硫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到以生物脫硫為代表的第三代沼氣脫硫技術(shù)。其中，生物脫硫大致可分為一體化生物脫硫和分離式生物脫硫。
一體化生物脫硫是指在含有硫化氫的沼氣中引入一定量的空氣，混合氣體經(jīng)過生物濾池和滴濾塔去除硫化氫。脫硫副產(chǎn)物一般為硫酸或硫酸鹽，因其運行成本低而被廣泛應(yīng)用于沼氣脫硫發(fā)電項目。
分離式生物脫硫工藝是指含有硫化氫的沼氣氣體首入生物洗滌塔，在生物洗滌塔中與混合溶液中的堿反應(yīng)，首先去除沼氣中的硫化氫，然后生物洗滌溶液進(jìn)入生物反應(yīng)器。反應(yīng)器中的硫化物被轉(zhuǎn)化為元素硫，堿液被再生并重復(fù)使用。隨著嗜鹽脫硫菌的發(fā)現(xiàn)，分離脫硫工藝得到了很大的發(fā)展。解決了一體化生物脫硫中硫填料容易堵塞的問題。在沼氣升級中的天然氣工藝和高濃度硫化氫的沼氣處理工藝中，分離脫硫工藝具有優(yōu)勢。

沼氣脫硫過程可以用雙膜理論來解釋，大致可以分為溶解、吸收、吸附和轉(zhuǎn)化三個過程。
吸收:沼氣中的硫化氫氣體在氣液界面從氣相轉(zhuǎn)移到液相。
H2S + OH-—— H2O + HS-
吸附:溶液中的硫和氫離子被脫硫微生物吸附，從水轉(zhuǎn)移到微生物。
HS-[細(xì)胞膜+HS-]
轉(zhuǎn)化:在脫硫微生物中，硫和氫自由基轉(zhuǎn)化為元素硫或硫酸根，作為吸收劑的堿液再生再吸收硫化氫。
[細(xì)胞膜+HS-]-S0+HO-或[細(xì)胞膜+HS]-SO42-+HO
在這個過程中，有效控制一定的氧氣含量是脫硫菌繁殖和生存的必要條件，所以在這個生物脫硫過程中http:///，持續(xù)監(jiān)測硫化氫(H2S)和氧氣(O2)是*的要求。