化學(xué)吸收-生物法煙氣同步脫硫脫硝吸收液中SO42-和NO3-的生物轉(zhuǎn)化.pdf

1、博士學(xué)位論文化學(xué)吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝吸收液中S042和N03“的生物轉(zhuǎn)化BioconversionofSulfateandNitrateinScrubbingLiquorofChemicalAbsorptionBiologicalTreatmentIntergratedFlueGas一●l1●‘11一‘1hSlmUltaneousDesullUrizationannDenitrationrrocess學(xué)號(hào)：11118034答辯日期

2、：20161125大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要隨著大氣污染日益嚴(yán)重，煙氣脫硫脫硝已經(jīng)成為控制大氣污染的主要途徑之一，然而現(xiàn)有的物理和化學(xué)法煙氣脫硫脫硝技術(shù)，雖然可以實(shí)現(xiàn)污染物治理的目標(biāo)，但也都在不同程度上存在著運(yùn)行成本高、工藝復(fù)雜、產(chǎn)生二次污染等問題，因此研究者一直致力于開發(fā)更經(jīng)濟(jì)高效的煙氣脫硫脫硝技術(shù)。用生物技術(shù)來完成煙氣脫硫脫硝并最終實(shí)現(xiàn)煙氣硫氮無害化及資源化，具有

3、高效、低成本、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，得到了研究者的廣泛關(guān)注。本研究在生物法煙氣脫硫、氧化吸收法煙氣脫硝和生物反硝化技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了用化學(xué)吸收法將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)移到水相，在水相通過生物轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)硫氮無害化和資源化的化學(xué)吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝工藝，該工藝包括下列過程：首先將煙氣中S02和NOx分別利用兩個(gè)吸收塔吸收，通過堿性吸收液將S02轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽、硫酸鹽，通過含氧化劑的堿性吸收液將NO。轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽、硝酸鹽；隨后將含

4、有亞硫酸鹽、硫酸鹽的溶液送入?yún)捬跎锓磻?yīng)器，利用硫酸鹽還原菌將亞硫酸鹽、硫酸鹽還原成硫化物(S2。)；然后將厭氧生物反應(yīng)器排出的含有硫化物的溶液送入微氧生物反應(yīng)器，同時(shí)將前述含有亞硝酸鹽、硝酸鹽的煙氣脫硝吸收液送到同一個(gè)微氧生物反應(yīng)器，在此利用硫氧化細(xì)菌(Sulfuroxidizingbacteria，SOB)、反硝化脫硫細(xì)菌(Nitratereducing，Sulfideoxidizingbacteria，NRSOB)和反硝化細(xì)菌(N

5、itratereducingbacteria，NRB)將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，同時(shí)將亞硝酸鹽、硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，?shí)現(xiàn)煙氣中硫氮的無害化、硫資源化和堿性吸收液的再生。在上述化學(xué)吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝工藝中，S042’和N03的生物轉(zhuǎn)化過程是S02和NOx能否資源化和無害化的關(guān)鍵步驟。針對這一問題，本論文著重研究厭氧生物反應(yīng)器中的硫酸鹽／亞硫酸鹽還原過程和微氧生物反應(yīng)器中硫化物氧化、硝酸鹽還原并同時(shí)生成單質(zhì)硫的過程。首先在厭氧生物反應(yīng)器中

6、研究了葡萄糖作為碳源時(shí)的硫酸鹽還原過程特性和剩余活性污泥(WasteActivatedSludge，WAS)裂解液作為碳源時(shí)的亞硫酸鹽還原過程特性，然后在微氧生物反應(yīng)器中研究了溶解氧(DO)、負(fù)荷和碳源對硫化物氧化、硝酸鹽還原和單質(zhì)硫生成過程的影響，并推測了微氧條件下碳氮硫的轉(zhuǎn)化途徑。為化學(xué)吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝工藝的工業(yè)化應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。論文研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：在還原硫酸鹽／亞硫酸鹽的厭氧生物反應(yīng)器中，對以葡萄糖