化學吸收-生物法煙氣同步脫硫脫硝吸收液中SO42-和NO3-的生物轉化.pdf

1、博士學位論文化學吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝吸收液中S042和N03“的生物轉化BioconversionofSulfateandNitrateinScrubbingLiquorofChemicalAbsorptionBiologicalTreatmentIntergratedFlueGas一●l1●‘11一‘1hSlmUltaneousDesullUrizationannDenitrationrrocess學號：11118034答辯日期

2、：20161125大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學博士學位論文摘要隨著大氣污染日益嚴重，煙氣脫硫脫硝已經(jīng)成為控制大氣污染的主要途徑之一，然而現(xiàn)有的物理和化學法煙氣脫硫脫硝技術，雖然可以實現(xiàn)污染物治理的目標，但也都在不同程度上存在著運行成本高、工藝復雜、產(chǎn)生二次污染等問題，因此研究者一直致力于開發(fā)更經(jīng)濟高效的煙氣脫硫脫硝技術。用生物技術來完成煙氣脫硫脫硝并最終實現(xiàn)煙氣硫氮無害化及資源化，具有

3、高效、低成本、無二次污染等優(yōu)點，得到了研究者的廣泛關注。本研究在生物法煙氣脫硫、氧化吸收法煙氣脫硝和生物反硝化技術的基礎上，提出了用化學吸收法將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉移到水相，在水相通過生物轉化實現(xiàn)硫氮無害化和資源化的化學吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝工藝，該工藝包括下列過程：首先將煙氣中S02和NOx分別利用兩個吸收塔吸收，通過堿性吸收液將S02轉化為亞硫酸鹽、硫酸鹽，通過含氧化劑的堿性吸收液將NO。轉化為亞硝酸鹽、硝酸鹽；隨后將含

4、有亞硫酸鹽、硫酸鹽的溶液送入?yún)捬跎锓磻?，利用硫酸鹽還原菌將亞硫酸鹽、硫酸鹽還原成硫化物(S2。)；然后將厭氧生物反應器排出的含有硫化物的溶液送入微氧生物反應器，同時將前述含有亞硝酸鹽、硝酸鹽的煙氣脫硝吸收液送到同一個微氧生物反應器，在此利用硫氧化細菌(Sulfuroxidizingbacteria，SOB)、反硝化脫硫細菌(Nitratereducing，Sulfideoxidizingbacteria，NRSOB)和反硝化細菌(N

5、itratereducingbacteria，NRB)將硫化物轉化為單質硫，同時將亞硝酸鹽、硝酸鹽轉化為氮氣，實現(xiàn)煙氣中硫氮的無害化、硫資源化和堿性吸收液的再生。在上述化學吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝工藝中，S042’和N03的生物轉化過程是S02和NOx能否資源化和無害化的關鍵步驟。針對這一問題，本論文著重研究厭氧生物反應器中的硫酸鹽／亞硫酸鹽還原過程和微氧生物反應器中硫化物氧化、硝酸鹽還原并同時生成單質硫的過程。首先在厭氧生物反應器中

6、研究了葡萄糖作為碳源時的硫酸鹽還原過程特性和剩余活性污泥(WasteActivatedSludge，WAS)裂解液作為碳源時的亞硫酸鹽還原過程特性，然后在微氧生物反應器中研究了溶解氧(DO)、負荷和碳源對硫化物氧化、硝酸鹽還原和單質硫生成過程的影響，并推測了微氧條件下碳氮硫的轉化途徑。為化學吸收生物法煙氣同步脫硫脫硝工藝的工業(yè)化應用提供理論基礎和技術支持。論文研究的主要內容和結論如下：在還原硫酸鹽／亞硫酸鹽的厭氧生物反應器中，對以葡萄糖