[發明專利]注氧脫硫的污泥處理方法及厭氧消化池

有效

• 申請號: 202210567332.2
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114853300B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 胡維杰;周友飛;張辰
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C10L3/10
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 蔡燁平;曾鶯華

本發明公開了一種注氧脫硫的污泥處理方法及厭氧消化池，污泥處理方法包括以下步驟：S10、調節厭氧消化池本體內的污泥液位，進而調節厭氧消化池本體內的污泥上方的氣相空間的容積；S20、將氧氣注入氣相空間中并使得氧氣與氣相空間中的沼氣充分混合；S30、利用調節后的容積延長沼氣在厭氧消化池本體內的停留時間，并在沼氣停留在厭氧消化池本體內時進行沼氣的脫硫反應，直至沼氣的脫硫反應完成。通過調整氣相空間的容積，使得容積符合沼氣的脫硫反應所需的大小，并注入氧氣，以提高沼氣的脫硫反應后的沼氣的質量，降低了沼氣脫硫時厭氧消化池等其他設備的投資成本和運行成本。

技術領域

本發明涉及一種注氧脫硫的污泥處理方法及厭氧消化池。

背景技術

污泥是污水處理過程有機質能量的最終去處，污水處理過程中能量的發掘利用必然要從污泥著手。與污泥焚燒技術類似，厭氧消化技術同步具備減量化、無害化、穩定化和資源化四大優勢，尤其是在能量利用方面，其利用自然生物降解釋放污泥中的有機質能量，產生可被直接利用能源-沼氣(CH₄)，實現能量的循環利用，厭氧消化技術理應成為未來污泥處理處置技術發展的必然趨勢之一。

沼氣作為可再生能源已成為我國能源戰略的重要組成部分，開發高效的脫硫技術是沼氣有效利用的重要保證。污泥的厭氧消化過程產生沼氣的主要成分有CH₄，CO₂和H₂S。其中，H₂S因其自身特性能夠腐蝕設備和管道，且對人體來說具有劇毒，并對CHP裝置的運行產生不利影響。而且H₂S會限制沼氣的利用潛力，因此，在沼氣的再利用之前需對沼氣中H₂S進行凈化處理。沼氣的脫硫方式常用的有干法脫硫、濕法脫硫及生物法脫硫等。幾種脫硫方法在理論層面和工程應用層面均較成熟，各有利弊。但現有技術中沼氣脫硫方法均有相同的弱點，即：1、沼氣與空氣進行脫硫反應的反應時間長，進而造成為保證沼氣充分脫硫而向消化池內持續投入藥劑并持續注入空氣的設備投資成本高；2、另外持續注入空氣和藥劑的設備在運行時的運行成本高；3、設備相對復雜，運行效率低下及運行維護難度大。

鑒于上述傳統沼氣脫硫工藝普遍存在的問題，開發一種新型高效沼氣除硫工藝，以提高沼氣脫硫的效率，降低投資，降低系統運行維護難度，顯得十分迫切。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中沼氣脫硫效率低下，且沼氣脫硫的運行成本高的缺陷，提供一種注氧脫硫的污泥處理方法及厭氧消化池。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種注氧脫硫的污泥處理方法，所述污泥處理方法包括以下步驟：

S10、調節厭氧消化池本體內的污泥液位，進而調節所述厭氧消化池本體內的污泥上方的氣相空間的容積；

S20、將氧氣注入所述氣相空間中并使得氧氣與所述氣相空間中的沼氣充分混合，沼氣中的硫化氫的氧化反應發生在所述厭氧消化池本體對應所述氣相空間的內壁上；

S30、利用調節后的容積延長沼氣在所述厭氧消化池本體內的停留時間，并在沼氣停留在所述厭氧消化池本體內時進行沼氣的脫硫反應，直至沼氣的脫硫反應完成。

在本方案中，通過調節厭氧消化池本體內的污泥的液位高度進而調節污泥上方的氣相空間的容積，該容積用于容納沼氣和氧氣，沼氣在氣相空間內進行沼氣的脫硫反應，氧氣中含氧量豐富，通過向氣相空間內注入氧氣使得沼氣與氧氣充分混合，依靠的是生物化學作用，沼氣中的硫化氫的氧化反應即為沼氣的脫硫反應，其主要發生在厭氧消化池本體對應氣相空間的內壁上，沼氣的脫硫反應主要依托的是厭氧消化池本體內污泥中的硫氧化細菌的生化代謝作用，厭氧消化池本體的內壁為硫氧化細菌的生長代謝提供了適宜的環境——厭氧、水汽環境、大表面積等，其功能類似于濾料生物膜。因而，調節氣相空間的容積適宜沼氣的脫硫反應，并向氣相空間內注入氧氣能夠使得沼氣的脫硫反應能夠更快速、更充分的進行，減少沼氣的脫硫反應時間，以提高沼氣的脫硫反應速率。