[發(fā)明專利]一種生物脫硫技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110312467.6
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103041694A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代君;陳娟;趙后昌
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市慶安特種設(shè)備研發(fā)有限公司
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種生物脫硫技術(shù)，本發(fā)明可用于煙氣中SO₂的去除。

背景技術(shù)

近年來，隨著城市化和工業(yè)化的迅速發(fā)展，廢氣的排放量逐年增加，使得大氣污染問題日趨嚴(yán)重。其中，SO₂的排放問題成為當(dāng)前國際上最關(guān)注的熱點之一，它不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且是引起酸雨的主要物質(zhì)。我國是世界上的煤能源大國，是SO₂排放的第一大國，如不嚴(yán)格控制，SO₂排放將成為制約我國國民經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展的重要因素。

煙氣中的SO₂遇水生成亞硫酸鹽、硫酸鹽。硫酸鹽在厭氧環(huán)境下會產(chǎn)生H₂S，嚴(yán)重腐蝕處理設(shè)施和排水管道，而去氣味惡臭，嚴(yán)重污染大氣，人吸入后會引起不良反應(yīng)，嚴(yán)重會有生命危險。另外，含硫酸鹽的廢水排入水體會使受納水體酸化，pH值降低，危害水生生物；排入農(nóng)田會破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤板結(jié)，減少農(nóng)作物產(chǎn)量及降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

因此，燃煤鍋爐煙氣脫硫問題是制約塘社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵，選擇利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、經(jīng)濟合理、技術(shù)可靠、環(huán)境達(dá)標(biāo)和資源回收利用的脫硫技術(shù)是當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型生物脫硫技術(shù)將煙氣中的SO₂脫除并轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的生物技術(shù)。通過高效生物反應(yīng)到單質(zhì)硫回收，從而有效解決SO₂的污染，實現(xiàn)廢物資源化，并最終達(dá)到環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

本發(fā)明的技術(shù)脫硫原理(圖1)：煙氣中的SO₂通過水膜除塵器或吸收塔溶解于水生成亞硫酸鹽、硫酸鹽；在厭氧環(huán)境及有外加碳源的條件下，硫酸鹽還原菌(SRB)將亞硫酸鹽、硫酸鹽還原成硫化物；然后再在好氧條件下通過脫硫微生物(無色硫桿菌)的作用將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，再經(jīng)過沉淀、分離，從而將硫元素從系統(tǒng)中去除。煙氣生物脫硫過程可以劃分為兩個階段，即SO₂的吸收過程和含硫吸收液的生物脫硫過程。

SO₂氣體吸收的原理：利用微小水滴的巨大表面積完成對煙氣的吸收，從而使SO₂從氣相轉(zhuǎn)入液相，并且主要以呀硫酸根、硫酸根的形式存在。吸收效果與吸收液的比表面積、pH值、堿度、溫度等有關(guān)，但主要取決于吸收液的比表面積。該過程的主要反映如下：

SO₂(氣)←→SO₂(液)

SO₂(液)+H₂O?←→HSO₃^-+H⁺

HSO₃^-←→SO₃^2-+H⁺

SO₃^2-+O₂→2SO₄^2-

含硫吸收液生物脫硫的原理：在厭氧環(huán)境下，富含亞硫酸鹽、硫酸鹽的水在硫酸鹽還原菌(SRB)的作用下，其中的亞硫酸鹽和硫酸鹽被還原成硫化物。主要反應(yīng)如下(此處為甲醇作為電子受體)：

HSO₃^-+CH₃OH→HS^-+CO₂+2H₂O

3SO₄^2-+4CH₃OH→3HS^-+3HCO₃^-+CO₂+5H₂O

在好氧條件下利用脫硫菌將厭氧形成的硫化氫氧化成單質(zhì)硫，并將單質(zhì)硫顆粒予以回收。發(fā)生反應(yīng)如下：

2HS^-+O₂→2S⁰+2OH^-

脫硫菌富集培養(yǎng)基：Na₂S₂O₃5H₂O?10.0g、KH₂PO₄4.0g、K₂HPO₄4.0g、MgSO₄7H₂O?0.8g、NH₄Cl?0.4g、微量元素溶液10ml、蒸餾水1000ml。