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NOx废气是造成大气污染的主要污染物之一,不仅对人体健康造成危害,同时也是造成酸雨、光化学烟雾和引起气候变化的主要原因之一。NOx排放面广,传统的NOx治理方法复杂、难度大、费用昂贵。本研究将生物法废气净化技术与NOx控制技术结合起来,依据生物硝化反应的原理,研究在好氧条件下采用生物膜填料塔净化低浓度NOx废气。主要内容与研究结果如下: 本实验采用活性污泥驯化液,在生物膜填料塔内只需40天就可获得以自养硝化细菌为优势菌种的生物膜,NOx的净化效率可保持在86%-91%之间。实验表明证明NaHCO3是较好的缓冲剂。 生物膜填料塔对浓度变化的NO2和NO净化效率较为稳定。NO2和NO的生化去除量与进气浓度的增加而线性增加,呈良好的线性关系。随气体流量的增大,生物膜填料塔对NO2和NO的净化效率迅速下降。随液体喷淋量增加,NO2和NO的净化效率逐渐增大,但当喷淋量过大时NO的净化效率反而会减小。pH值在短时间内由9.0降至5.3对NO2和NO的净化影响较小。废气中CO2浓度由0%增加至10%,循环液pH值已从8.0降到6.7,NO的净化效率略有减小。 在室温条件下,在气体流量为0.2m3/h、气体空塔停留时间为90秒、pH值为8.0-8.3、循环液喷淋量为7-15L/h的条件下,生物膜填料塔对NO2和NO的最大净化效率分别可达96.8%和89%。生物膜填料塔对NO2和NO的生化去除量最大分别可达179g/m3.h和69g/m3.h。 在好氧条件下硝化法净化NOx废气的反应产物主要为NO2-和NO3-。其中约80%为NO3-,其余主要为NO2-。NO3-浓度高达81.70-91.99g/L。硝化细菌对高浓度的NO3-和NO2-表现出了较强的耐受能力。填料上的生物膜经取样鉴定其优势菌种为产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes),是一种以白养硝化为主兼性异养的细菌。 研究发现在挂膜成功后的实验中和重新挂膜实验中发现:当不投放有机物时,NOx的净化效率呈下降趋势;当定期投放微量有机物时,NOx的净化效率得到稳步提高,自养硝化作用的活性得到激发;但当有机物投放量增加时,又反而会抑制自养硝化作用,短期可促进异养硝化作用。异养硝化可降解NOx废气,但这种作用在本实验条件范围内非常不稳定,最终反而会破坏生物膜填料塔的自养硝化微生态环境,造成反应器性能下降。 在厌氧条件下生物膜填料塔净化NO实验结果表明:当气体空塔停留时间为