中空纖維膜生物反應(yīng)器反硝化去除一氧化氮.pdf

1、氮氧化物(NOx)是主要的大氣污染物之一，危害生態(tài)環(huán)境及人類健康，物理化學(xué)NOx凈化方法包括選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、炭還原法、等離子體法、吸收法和吸附法等，這些方法多數(shù)成本高，能耗高，運(yùn)行及維護(hù)過程較復(fù)雜，易產(chǎn)生二次污染物等。與物化法相比，生物法凈化NOx工藝具有成本和操作費(fèi)用低，能源消耗低，運(yùn)行和維護(hù)方便，二次污染物少等明顯的優(yōu)勢(shì)，其中，膜生物反應(yīng)器是將生物法的生物降解和膜技術(shù)的高效分離相結(jié)合的新型

2、廢氣凈化工藝，在凈化有機(jī)廢氣領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但在凈化NOx廢氣領(lǐng)域還沒有得到高度的關(guān)注。
　　本文采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜生物反應(yīng)器基于反硝化作用凈化一氧化氮(NO)廢氣，通過優(yōu)化各種操作參數(shù)，研究各種操作條件對(duì)NO去除效果的影響。分析NO的轉(zhuǎn)化過程及轉(zhuǎn)化途徑，并研究NO轉(zhuǎn)化過程中N素的平衡。分析膜生物反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行過程中的出水水質(zhì)和膜污染狀況。利用PCR-DGGE技術(shù)考察不同時(shí)期膜生物反應(yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)多

3、樣性、優(yōu)勢(shì)菌種類及數(shù)量的變化。主要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)膜生物反應(yīng)器連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行9個(gè)月期間，去除率維持在60％-100％，去除能力達(dá)到10-83 g NO/m3·d。隨著氣體流量的增加，膜生物反應(yīng)器內(nèi)上清液和出水COD均逐漸下降，而且可以有效地延長(zhǎng)膜污染周期。通過產(chǎn)物分析，膜生物反應(yīng)器中的NO被還原成N2O和N2，而液相中沒有NH4+、NO2-或NO3-生成，充分證明了膜生物反應(yīng)器中的反硝化作用。
　　(2)氣體停留

4、時(shí)間的增加，會(huì)使氣體流量減小，NO負(fù)荷降低，最終導(dǎo)致NO去除能力降低，但NO去除率升高。隨著進(jìn)氣NO濃度的增加，NO負(fù)荷增加，致使NO去除能力升高，但去除率降低。膜生物反應(yīng)器中微生物群落對(duì)pH值的變化比較敏感，最適pH值為8。當(dāng)氣體停留時(shí)間為30s、NO濃度為2680 mg/m3及pH值為8時(shí)，NO的去除能力達(dá)到最大即83 g/m3·d，相應(yīng)的去除率為86％。隨著進(jìn)氣氧氣含量的增加，NO去除效果下降，為保證較高的去除能力和去除率，進(jìn)氣氧