前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的濕式催化氧化沼氣脫硫工程技術(shù)論文，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

1工程簡(jiǎn)介

與高碑店污水處理廠二期工程配套的堿液吸收法沼氣脫硫工程投入運(yùn)行，由于設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行不符，即原設(shè)計(jì)中沼氣中H2S的含量為50～100ppm，而試運(yùn)行期間沼氣中H2S的含量已經(jīng)增加到3000～9000ppm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出沼氣脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)值，產(chǎn)生堿液循環(huán)泵使用后不久就會(huì)出現(xiàn)泵體灼熱、泵內(nèi)結(jié)晶嚴(yán)重等現(xiàn)象，同時(shí)存在堿液更換頻繁、脫硫效率不佳、除濕不徹底、有安全隱患等問(wèn)題。因此，經(jīng)過(guò)中試研究，并應(yīng)用該技術(shù)創(chuàng)新成果在國(guó)內(nèi)排水行業(yè)首次建成濕式催化氧化法沼氣脫硫工程。2011年底隨著高碑店廠厭氧消化系統(tǒng)的恢復(fù)運(yùn)行，濕式催化氧化法沼氣脫硫工程在國(guó)內(nèi)首次投入運(yùn)行。該工程設(shè)計(jì)沼氣流量為1100m3／h，設(shè)計(jì)進(jìn)氣硫化氫濃度為9000ppm，設(shè)計(jì)出氣硫化氫濃度為350ppm，脫硫系統(tǒng)壓力損失小于80mmH2O。該工程采用2個(gè)系列，共4座塔。每系列2座塔，分為一級(jí)塔與二級(jí)塔，串聯(lián)運(yùn)行，沼氣首先進(jìn)入一級(jí)塔，然后進(jìn)入二級(jí)塔。滿負(fù)荷時(shí)兩系列同時(shí)運(yùn)行。每塔沼氣量550m3／h，直徑1m，塔高10m，堿液循環(huán)量30m3／h。消化池產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣管道，從底部進(jìn)入脫硫塔，堿液由脫硫塔頂噴淋而下，氣液兩相采用逆流接觸，堿液與沼氣中的H2S在催化劑的作用下完成化學(xué)吸收反應(yīng)，經(jīng)過(guò)脫硫塔凈化的沼氣自脫硫塔上部管路送往現(xiàn)況氣柜。

2存在問(wèn)題與改進(jìn)措施

沼氣脫硫工程按照設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)投入運(yùn)行后，一周內(nèi)就取得了與中試相一致的脫硫效果，沼氣中硫化氫濃度從7000ppm下降到30ppm，去除率達(dá)到99％以上。運(yùn)行半年后，隨著部分設(shè)備設(shè)施故障、為保障職工健康改變工藝參數(shù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大造成管理困難等原因，脫硫效果逐漸下降。為此，針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)改造，以改進(jìn)原設(shè)計(jì)中的不足，保障該工程的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

2．1完善工藝設(shè)施

運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)再生池液面曝氣不均，存在“開鍋”現(xiàn)象，停運(yùn)清池后，發(fā)現(xiàn)曝氣系統(tǒng)管線銹蝕，該管線材質(zhì)為鍍鋅鋼管，受堿液腐蝕嚴(yán)重，曝氣管上安裝的曝氣頭已經(jīng)全部脫落。其次，需經(jīng)常對(duì)堿液管線上的閥門進(jìn)行操作，但該管線為PVC材質(zhì)，操作過(guò)程中存在開裂跑液的現(xiàn)象；部分堿液管位于室外，受日照等影響容易老化；冬季運(yùn)行過(guò)程中，由于設(shè)備故障停運(yùn)時(shí)，部分管線凍裂。因此，為了在保證曝氣效果的前提下，減少曝氣系統(tǒng)的維護(hù)工作量，重新設(shè)計(jì)了曝氣系統(tǒng)，即將原有倒傘形曝氣器改為穿孔管曝氣方式。并從運(yùn)行安全和穩(wěn)定考慮，所有管線更換為316不銹鋼材質(zhì)。

2．2改造自控系統(tǒng)

原設(shè)計(jì)的加藥自控系統(tǒng)根據(jù)堿液池的液位高度自動(dòng)補(bǔ)加以保證液位恒定，并通過(guò)人工定期補(bǔ)加實(shí)現(xiàn)堿液池pH滿足工藝要求。由于再生系統(tǒng)通過(guò)氣浮池進(jìn)行溢流，液位高度始終不變，因此不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)藥功能。人工定期加藥造成工人操作頻繁，而且pH波動(dòng)較大，超出設(shè)計(jì)要求。因此，增加了自動(dòng)定時(shí)加藥和pH在線儀表反饋相結(jié)合的自動(dòng)加藥系統(tǒng)，保證了pH控制在設(shè)定范圍內(nèi)，并顯著減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2．3優(yōu)化工藝參數(shù)

部分藥劑有一定毒性，安全防護(hù)和管理要求較高，對(duì)職工健康有潛在風(fēng)險(xiǎn)，并且產(chǎn)生二次污染。因此，停止了該藥劑的投加，但停止投加后，處理效果下降，其主要原因是催化劑的載氧能力減弱，反應(yīng)效果下降。針對(duì)上述情況，停止投加有毒藥劑后，通過(guò)增加催化劑投加量，催化劑濃度從5mg／L提高到30mg／L；通過(guò)增加蒸汽量，堿液溫度從30℃提高到了40℃；通過(guò)增加碳酸鈉投加量，堿液pH從8．2提高到8．8，從而提高催化效果。

2．4改進(jìn)操作步驟

運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)二系列出氣硫化氫濃度接近0，而一系列出氣硫化氫濃度在1500～2000ppm。經(jīng)過(guò)設(shè)置在脫硫后的沼氣總管道流量計(jì)單獨(dú)對(duì)兩個(gè)系列的脫硫塔進(jìn)行過(guò)氣量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)一系列的過(guò)氣量為總氣量的90％，而二系列僅為20％左右，可見二系列脫硫塔有堵塞情況。經(jīng)分析，氣浮機(jī)故障，造成氣浮效果較差、堿液中含硫泥量大是脫硫塔堵塞的主要原因。根據(jù)脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在氣浮池內(nèi)硫泥經(jīng)氣浮機(jī)氣浮后，在氣浮池液體表面形成硫泡沫，然后利用刮沫機(jī)將硫泡沫刮入脫硫系統(tǒng)儲(chǔ)泥池，通過(guò)排泥泵將硫泥排到脫水儲(chǔ)泥池，與污泥混合后脫水外運(yùn)。但是氣浮機(jī)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)常發(fā)生故障，造成脫泥不及時(shí)。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，硫單質(zhì)具有一定的沉降性能，在無(wú)氣浮機(jī)氣浮的情況下易沉淀于氣浮池底部。因此，將氣浮排泥改為沉淀排泥。具體改造方案如下：①在兩側(cè)池組的泄空管到中間部位安裝閘板閥門，將兩側(cè)池組的泄空管道分為兩部分；②將東西兩側(cè)氣浮池的泄空管線分別與東西兩臺(tái)排泥泵的進(jìn)泥管道相連。使兩側(cè)的排泥泵，分別負(fù)責(zé)兩側(cè)氣浮池的下排泥；③更改排泥泵的自動(dòng)運(yùn)行程序，將自控改為可設(shè)定排泥次數(shù)與單次排泥時(shí)間的方式。

3實(shí)施效果

通過(guò)上述改造后，設(shè)施正常運(yùn)行，工人勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降，職工健康和環(huán)境安全得到保障，處理效果穩(wěn)定，及時(shí)解決并完善了應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，促進(jìn)技術(shù)成果的快速轉(zhuǎn)化。

4結(jié)論

本次改造中通過(guò)完善工藝設(shè)施，解決設(shè)施腐蝕，保障正常運(yùn)行；通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)，選用無(wú)毒高效藥劑，促進(jìn)了綠色發(fā)展；通過(guò)改造自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度；通過(guò)改進(jìn)沉淀排泥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)排泥通暢，解決了脫硫塔堵塞。上述技術(shù)改造措施及時(shí)解決完善了應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，使沼氣脫硫工程高效穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)了技術(shù)成果的工程化轉(zhuǎn)化。

作者：王佳偉 陳靜軒 李佟 杜爽 劉小杏 劉偉巖 單位：北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司