论文部分内容阅读
SO2和NOx气体是造成大气污染的主要污染物,不仅对人体健康造成危害,同时它们也是形成酸雨、光化学烟雾的主要原因。生物法废气净化技术净化效果好,操作稳定,能耗小,投资少,运行费用低,但做为一种新型的废气处理方式,生物法净化烟气中SO2和NOx的技术目前还处于实验室研究阶段,与实际工业应用还有一定差距。对于生物反应器及工艺流程作特殊的设计及研究,满足不同菌种的生物反应条件及营养需求,并达到高效同步脱硫脱氮效果,将为生物法的工程应用奠定基础,具有重要的参考价值和学术意义。本课题以燃煤烟气中的SO2和NOx为研究对象,采用生物膜填料塔作为主体净化设备,对提高目标污染物的净化性能的方法进行了系统的实验研究。研究中分别考察了净化过程中SO2和NOx的关系、添加营养液的影响等方法对生物法净化烟气中SO2和NOx的净化性能影响,并针对生物膜填料塔同时净化烟气中的SO2和NOx时系统对NOx净化效果不理想的现象,采用脱硫塔+脱氮塔组合形成串联式双塔流程净化处理烟气中的SO2和NOx,同时还对双塔流程的净化效果和系统反应产物及优势菌种进行了考察。主要研究成果如下:在使用生物膜填料塔同时脱硫脱氮过程中,随SO2进口浓度的增加,NOx的净化效率降低;随NOx进口浓度的增加,SO2的净化效率由86.4%升高至100%,NOx有利于微生物的生长增殖和提高微生物的活性。自养菌营养液的添加对生物膜脱氮效率的促进极为显著,使脱氮率由23.3%提高到67.9%。在相同的实验条件下处理相同浓度范围的SO2和NOx气体,串联式双塔脱硫脱氮系统的净化效果明显优于单一生物膜填料塔同时脱硫脱氮的净化效果,其对SO2的净化效率为100%,对NOx的净化效率最高可达90%以上。对于串联式双塔脱硫脱氮系统,脱硫塔反应物与产物基本平衡;脱氮塔循环液中NO3-浓度测定结果与计算结果差距远高于塔内微生物的自身消耗量,反应物与产物不平衡。脱硫塔循环液能有效浸出氧化铜矿的铜。从脱硫塔内分离出了6个代表性优势菌种,少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)、嗜酸性氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillus thiooxidans)、丛生丝孢酵母(Trichosporon pullulans)、硝化杆菌科细菌(Nitrobacter)、食酸戴尔福特菌(Delftia acidovorans)、链二孢属极端嗜酸真菌(Bispora sp.)。从脱氮塔内鉴定出脱氮塔优势菌群组成为:硝化细菌硝化杆菌(Nitrobacter vulgaris)和反硝化细菌热单胞菌(Thermomonas brevis)、不动杆菌(Acinetobacter venetianus )。