絡(luò)合吸收-生物還原兩段式煙氣脫硝系統(tǒng)的性能研究與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物質(zhì)生活水平的不斷提高，人民對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高。作為大氣主要污染物之一的氮氧化物，會(huì)造成包括酸雨、霧霾、臭氧層破壞等在內(nèi)的一系列環(huán)境問題，因此它的治理也日趨得到各級(jí)政府的高度重視，國家也為此出臺(tái)了一系列政策法規(guī)來限制氮氧化物的排放。針對(duì)火電廠大氣污染物的排放，要求新建鍋爐（65t/h以上）的氮氧化物排放濃度不超過100mg/m3。針對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣的排放，新建鍋爐的氮氧化物排放限值提出了更高的要求，一般地區(qū)要求不高

2、于300mg/m3（特別地區(qū)要求不高于200mg/m3）。因此，如何研究并開發(fā)具有脫銷效率高，投資運(yùn)行費(fèi)用低的煙氣脫硝技術(shù)一直是我國脫硝技術(shù)研發(fā)需要努力的方向。
　　化學(xué)吸收-生物還原技術(shù)(CABR)是當(dāng)前很有應(yīng)用前景的生物脫硝技術(shù)。其原理是利用Fe(Ⅱ) EDTA吸收煙氣中的NO，生成含氮絡(luò)合物Fe(Ⅱ) EDTA-NO。生成Fe(Ⅱ) EDTA-NO需要通過脫氮菌將其還原為N2，并實(shí)現(xiàn)Fe(Ⅱ)EDTA的再生。由于煙氣中一般含

3、有一定量的氧氣，部分Fe(Ⅱ)EDTA會(huì)被氧化為Fe(Ⅲ) EDTA，因此生物還原過程還包括鐵還原菌將Fe(Ⅲ)EDTA還原為Fe(Ⅱ)EDTA?；诠庹諏?duì)鐵還原過程的影響，本文開展了一部分光照對(duì)鐵還原菌生物還原過程的影響研究，另外，為了讓CABR技術(shù)能更好地運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中，本文建立了一套新型的絡(luò)合吸收-生物還原兩段式脫硝系統(tǒng)，并對(duì)其掛膜時(shí)間和最大處理負(fù)荷與傳統(tǒng)的一體式脫硝系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比研究。最后本文就如何從削減運(yùn)行成本的角度來對(duì)兩段

4、式脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了探討。主要得到了以下一些結(jié)論:
　　1.對(duì)比了光照培養(yǎng)與無光照培養(yǎng)下的Fe(Ⅲ)EDTA生物還原過程，無光照培養(yǎng)下的還原效率和還原速率更高。對(duì)造成兩者生物還原效率的差異性的原因進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)EDTA降解不是導(dǎo)致光照條件下還原效率下降的主要原因。利用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)比研究了兩者的微生物群落結(jié)構(gòu)，高通量測(cè)序的結(jié)果顯示，無光照和光照培養(yǎng)的菌群有了較大差異;無光照培養(yǎng)下，菌群中的優(yōu)勢(shì)菌種中包含三種具有鐵還原能

5、力的菌屬Bacteroides，Klebsiella，Desulfovibrio，三者合計(jì)占全部菌群的47.09％。光照條件下，菌群中的優(yōu)勢(shì)菌種中只有一種具有鐵還原能力的菌屬Desulfitobacterium，占全部菌群的12.4％。
　　2.采用混合菌對(duì)新的絡(luò)合吸收-生物還原兩段式脫硝系統(tǒng)進(jìn)行掛膜，比傳統(tǒng)的相繼用鐵還原菌和脫氮菌進(jìn)行掛膜的時(shí)間更短。并且，新型的兩段式脫硝體系抗氧氣沖擊能力已大大提升，且在同等煙氣工況下處理負(fù)荷有

6、較大提升。對(duì)高進(jìn)氣量下NO脫除效率不高的原因進(jìn)行分析，確定主要原因是體系中的脫氮菌和鐵還原菌的量不足。
　　3.從削減運(yùn)行成本的角度對(duì)新型的兩段式脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化，確定葡萄糖采用連續(xù)補(bǔ)加方式優(yōu)于間歇補(bǔ)加方式，可以有效提高NO脫除效率，降低體系運(yùn)行成本;系統(tǒng)在初始Fe(Ⅲ)EDTA濃度高于4mM的情況下，出口NO的濃度可以維持在40ppm以下;降低初始Fe(Ⅲ) EDTA濃度可以減小Na2EDTA的損耗速率，從而降低為補(bǔ)充Na