生物法脫除工業(yè)廢氣中SO-,2-和NO的研究.pdf

1、化石燃料(包括石油及煤炭)中含有硫氮物質(zhì)，在燃燒過(guò)程中以SO2和NOx氣體的形式排放出來(lái)，是形成“酸雨”的主要污染物，給人類的生存帶來(lái)嚴(yán)重危害。NO氣體是NOx氣體的主要存在形式，本論文著重討論SO2和NO氣體的凈化處理。
　　 SO2和NOx氣體污染問(wèn)題受到了世界范圍的普遍關(guān)注，許多國(guó)家都制定了嚴(yán)格的限排控制措施。目前，我國(guó)在SO2先期治理的基礎(chǔ)上，又出臺(tái)了對(duì)NOx的限排政策。SO2和NOx的治理己成為世界領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，各種

2、治理技術(shù)百花齊放層出不窮，正在全球范圍內(nèi)深入研究與開展。
　　 傳統(tǒng)的SO2和NOx氣體治理技術(shù)主要采用物理化學(xué)方法，應(yīng)用較廣的有濕式煙氣脫硫(Wet-FGD)和NH3選擇性催化還原(SCR)技術(shù)脫氮組合、活性焦吸附法和等離子體法等，這些方法在SO2和NOx的污染治理中起到了重要作用，但也都不同程度地存在成本高、工藝復(fù)雜、二次污染及吸附劑、催化劑或吸收液等再生的問(wèn)題。生物法脫硫脫氮是近年來(lái)的新興技術(shù)，它的主要優(yōu)勢(shì)在于工藝設(shè)備簡(jiǎn)單

3、，管理維護(hù)方便，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低，二次污染少，去除有害成分的效率也比較高，因此具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。
　　 論文采用生物滴濾工藝進(jìn)行SO2和NO氣體的凈化處理?？傮w分為四部分：
　　 (1)采用異養(yǎng)反硝化菌進(jìn)行NO氣體的脫除實(shí)驗(yàn)，并考察了最佳工藝操作條件。
　　 通過(guò)在生物滴濾塔中進(jìn)行填料掛膜，利用反硝化菌處理模擬的NO工業(yè)廢氣。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)氣體空塔停留時(shí)間為80s，液體噴淋密度為16-20m3/(m2·h)

4、，進(jìn)氣濃度為30-500 mg/m3時(shí)，NO平均去除率可達(dá)到98.4％。同時(shí)，在液相中只能檢測(cè)到微量的NO3-，說(shuō)明塔內(nèi)發(fā)生了較為徹底的反硝化作用，采用生物反硝化是處理含NO廢氣的可行途徑。
　　 (2)采用硫酸鹽還原菌(SRB)+脫氮硫桿菌(TD)兩級(jí)生物滴濾塔串聯(lián)工藝進(jìn)行SO2和NO氣體的脫除實(shí)驗(yàn)，并考察了最佳工藝操作條件。
　　 分別在兩個(gè)生物滴濾塔中進(jìn)行SRB和TD的填料掛膜，模擬的SO2工業(yè)廢氣進(jìn)入SRB生物塔

5、，并在厭氧條件下進(jìn)行SO2和NO氣體脫除實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明：操作平穩(wěn)后，當(dāng)氣體空塔停留時(shí)間為30s，噴淋密度為26m3/(m2·h)，SO2進(jìn)氣濃度為500-1500 mg/m3時(shí)，SO2氣體去除率可達(dá)99％以上，生成的H2S氣體平均去除率達(dá)到90.5％。當(dāng)停留時(shí)間為180s，噴淋密度為16 m3/(m2·h)，NO進(jìn)氣濃度為500-2000 mg/m3時(shí)，NO去除率最高可達(dá)到98％，平均去除率為73.3％。采用SRB處理SO2氣體和采用T

6、D處理NO氣體的生物法可行。
　　 (3)采用SRB+TD+異養(yǎng)反硝化菌的單級(jí)生物滴濾塔進(jìn)行SO2和NO氣體同步脫除實(shí)驗(yàn)，并考察了最佳工藝操作條件。
　　 在一個(gè)生物滴濾塔中進(jìn)行SRB+TD+異養(yǎng)反硝化菌三種優(yōu)勢(shì)菌的混菌填料掛膜，處理含SO2和NO的模擬工業(yè)廢氣。實(shí)驗(yàn)表明：維持噴淋液pH值7-8，82O32-濃度3g/L左右，當(dāng)氣體空塔停留時(shí)間為135s，噴淋密度為18 m3/(m2·h)，SO2進(jìn)氣濃度為200-500

7、0 mg/m3時(shí)，NO進(jìn)氣濃度為20-500 mg/m3時(shí)，SO2氣體平均去除率為97.6％，NO氣體平均去除率為51.4％。生物法同步脫除SO2和NO氣體還需深入研究，解決SRB與TD對(duì)S2O32-的底物競(jìng)爭(zhēng)與其它矛盾問(wèn)題，進(jìn)一步提高NO氣體的去除效率。
　　 (4)生物法脫除SO2和NO氣體的機(jī)理研究。
　　 探討了生物膜的形成機(jī)理與菌落構(gòu)成，分析了單級(jí)生物滴濾塔中幾種優(yōu)勢(shì)菌的相互關(guān)系。在傳統(tǒng)生物膜理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合