生物還原耦合化學(xué)吸收處理煙氣中Nox的關(guān)鍵因素及作用機(jī)制.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，氮氧化物(NOx)的排放量持續(xù)增加，NOx造成的污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，并受到越來(lái)越多的關(guān)注?，F(xiàn)有的煙氣脫硝技術(shù)尚存在投資運(yùn)行費(fèi)用高、產(chǎn)生二次污染或者處理效率低等缺陷，為此，研究和開(kāi)發(fā)具有處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)的新型煙氣脫硝技術(shù)已經(jīng)成為亟待解決的重大課題。
　　 化學(xué)吸收-生物還原技術(shù)(CABR)處理煙氣中NOx具有處理效果好、投資運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，因此在煙氣脫硝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。CA

2、BR技術(shù)的研發(fā)主要基于三方面:1）絡(luò)合吸收劑選擇和再生;2）絡(luò)合態(tài)NO還原效率的提高;3)反應(yīng)裝置和工藝體系的研究。本文研究了CABR體系中一些關(guān)鍵因素如碳源的消耗及利用情況，氮元素在體系中的轉(zhuǎn)化途徑，并分析了該系統(tǒng)中各反應(yīng)過(guò)程的限制性因素和生物膜中菌群結(jié)構(gòu)分布特征，最后得到了最適合本系統(tǒng)的絡(luò)合吸收體系。論文取得以下一些有價(jià)值的結(jié)果:
　　 在化學(xué)吸收-生物還原技術(shù)中，采用葡萄糖作為碳源。Fe(Ⅲ)EDTA的還原過(guò)程需要足夠的碳

3、源來(lái)保證。葡萄糖代謝產(chǎn)物研究發(fā)現(xiàn)鐵還原反應(yīng)和絡(luò)合態(tài)NO還原反應(yīng)均受到乙酸積累的抑制。碳元素的平衡分析顯示:典型的試驗(yàn)條件(670mg·m-3NO，0-10％O2)下，化學(xué)吸收-生物還原體系中經(jīng)過(guò)約240h的運(yùn)行，超過(guò)一半的碳以氣體的形式排出，生物相和液相中分別有19％和17％碳的積累。液相中的碳主要以VFA（乙酸）的形式存在，尾氣中的碳主要以CO2的形式存在，且在低O2濃度條件下尾氣中有少量的CH4生成。
　　 化學(xué)吸收-生物還

4、原體系中經(jīng)過(guò)約90h的運(yùn)行后，約66％的氮以氣體的形式排出，生物相和液相中分別有18％和4％的氮的積累。液相中的氮主要以NO3-的形式存在，尾氣中的氮主要以N2的形式存在，且尾氣中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)N2O的存在，只檢測(cè)出少量的氮以NO2的形式存在。有約5％的氮元素以其它形式存在或?yàn)樵囼?yàn)誤差。
　　 在吸收-還原雙塔中對(duì)生物還原耦合化學(xué)吸收凈化煙氣中NOx體系的過(guò)程反應(yīng)速率分別進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)e(Ⅱ)EDTA-NO生物還原反應(yīng)速率

5、＞Fe(Ⅱ)EDTA氧化反應(yīng)速率＞Fe(Ⅲ)生物還原反應(yīng)速率＞NO絡(luò)合吸收反應(yīng)速率，在本系統(tǒng)中NO絡(luò)合吸收反應(yīng)和Fe(Ⅱ)EDTA氧化反應(yīng)是影響生物反應(yīng)器高效脫除NO的限制性因素。
　　 利用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)生物填料塔穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間不同填料層微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步分析。結(jié)果表明:生物填料塔內(nèi)還原絡(luò)合態(tài)NO的菌株主要屬于假單胞菌（Pseudomonassp.）。在整個(gè)O2濃度負(fù)荷提高的過(guò)程中，Escherichiacoli在