【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,氮氧化物(NOx)的排放量持續(xù)增加,NOx造成的污染問題日益嚴(yán)重,并受到越來越多的關(guān)注。現(xiàn)有的煙氣脫硝技術(shù)尚存在投資運行費用高、產(chǎn)生二次污染或者處理效率低等缺陷,為此,研究和開發(fā)具有處理效果好、投資及運行費用低、無二次污染等優(yōu)點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、投資運行成本低等特點,因此在煙氣脫硝領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。CABR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的還原過程需要足夠的碳源來保證。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：典型的試驗條件(670mg·m3NO,0-10%O2)下,化學(xué)吸收-生物還原體系中經(jīng)過約240h的運行,超過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-生物還原體系中經(jīng)過約90h的運行后,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,且尾氣中沒有發(fā)現(xiàn)N20的存在,只檢測出少量的氮以N02的形式存在。有約5%的氮元素以其它形式存在或為試驗誤差。 在吸收-還原雙塔中對生物還原耦合化學(xué)吸收凈化煙氣中NOx體系的過程反應(yīng)速率分別進行研究。實驗結(jié)果表明,Fe(Ⅱ)EDTA-NO生物還原反應(yīng)速率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)對生物填料塔穩(wěn)態(tài)運行期間不同填料層微生物群落結(jié)構(gòu)進行了初步分析。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(Pseudomonas sp.)。在整個O2濃度負(fù)荷提高的過程中,Escherichia coli在CABR系統(tǒng)中占據(jù)絕對的優(yōu)勢地位。 對穩(wěn)定運行條件下不同吸收體系進行研究,考察模擬煙氣中NO、O2、SO2濃度、氣體流量、吸收液流量等參數(shù)對NO去除效率影響,通過處理效果等方面的比較獲得了最優(yōu)的絡(luò)合吸收體系。實驗結(jié)果表明：Fe(II)EDTA/Fe(II)Cit的混合配基體系具有最佳的技術(shù)參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X701

【參考文獻】

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1 荊國華;Fe～Ⅱ（EDTA）絡(luò)合吸收結(jié)合生物轉(zhuǎn)化脫除NO研究[D];浙江大學(xué);2004年

2 陳浚;生物轉(zhuǎn)鼓凈化NO廢氣及微生物學(xué)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

3 張士漢;生物還原耦合化學(xué)吸收處理模擬煙氣中NO_x的機理及工藝研究[D];浙江大學(xué);2010年

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1 冷守琴;氯苯高效降解菌選育及應(yīng)用其強化生物滴濾運行性能研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2716043