催化沼气脱硫技术在高碑店污水处理厂的应用研究

论文摘要

本文在高碑店污水处理厂开展了PDS脱硫技术的中试研究，建立了一套适应于高碑店污水处理厂PDS脱硫工艺的中试试验装置，并针对高碑店污水处理厂二期的沼气脱硫进行了工程设计与经济评价，主要研究成果如下：1)对中试试验装置进行了改进：加入NaHCO3，与Na2CO3配成具有较高缓冲容量的缓冲体系，添加对苯二酚、硫酸亚铁作为助催化剂，使脱硫液的脱硫效果明显提高；利用旋流曝气隔油的原理，解决了硫再生困难问题；对再生槽的出液口进行了优化，把气浮和沉淀的优点结合起来。2)开展了单塔单级PDS脱硫中试的中试试验研究，确定出温度、PDS浓度、pH值的最佳工艺参数分别为35℃、5mg/L、8.5，最佳喷淋量参数为：液气比30L/m3，喷淋量2600L/h、喷淋密度为20m3/（h.m2）。在以上工艺参数条件下，单塔单级PDS脱硫装置的脱硫效率为70%。3)开展了三塔串联两级PDS脱硫中试试验研究，确认系统运行的最佳参数：沼气流量70Nm3/h、再生槽PDS投加量：一级槽3mg/min，二级槽1mg/min、对系统的液体循环量进行了研究，Ф400塔：液气比为30L/m3，喷淋量为2600L/h、喷淋密度为20m3/（h.m2）、Ф300塔：液气比为15L/m3，喷淋量为1200L/h、喷淋密度为15m3/（h.m2）、Ф200塔：液气比为15L/m3，喷淋量为1000L/h、喷淋密度为30m3/（h.m2）。控制相关工艺参数条件下，三塔串联两级PDS脱硫的脱硫效率为90%。4)经过对单塔单级及三塔串联两级脱硫研究总结发现，PDS脱硫技术反应时间在20s以上可以保证脱硫效率在90%以上，反应时间超过25s，脱硫效率增长率缓慢，当反应时间超过40s，则脱硫效率无明显变化。5)参照中试结果，针对高碑店污水处理厂二期沼气的脱硫（沼气量26500Nm3/d）进行了工程设计及经济评价。工程采用两塔串联两级PDS脱硫装置，二系列并列运行，每系列沼气流量为550Nm3/h，工程总投资为423.52万元，运行成本为37.84万元/a，单位处理成本为0.054元/m3。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 国内外文献综述及研究目的与内容
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 沼气的组成及应用
• 2S 的危害'>1.1.2 H₂S 的危害
• 1.2 高碑店污水处理厂沼气脱硫现状
• 1.2.1 一期沼气脱硫系统
• 1.2.2 二期沼气脱硫系统
• 1.3 国内外研究综述
• 1.4 PDS 脱硫技术及其应用
• 1.5 研究目的与内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 PDS 技术工艺设计与优化
• 2.1 中试脱硫系统的设计
• 2.1.1 设计要求
• 2.1.2 PDS-600 型催化剂
• 2.1.3 脱硫系统的设计
• 2.1.4 系统优化
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 检测方法
• 2.2.2 正交试验设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 PDS 技术在高碑店污水处理厂中试研究
• 3.1 高碑店污水处理厂概况
• 3.2 高碑店污水处理厂污泥消化及沼气利用系统介绍
• 3.3 PDS 脱硫中试
• 3.3.1 中试地点
• 3.3.2 解决难点问题
• 3.3.3 单塔单级脱硫
• 3.3.4 三塔串联，两级脱硫
• 3.4 本章小结
• 第4章 PDS 技术在高碑店污水处理厂工程方案设计与经济分析
• 4.1 工程概述
• 4.2 工艺流程
• 4.3 设计参数
• 4.4 设计要点
• 4.5 主要系统介绍
• 4.6 经济指标分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论和建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历