BTF反硝化去除NO的工藝及微生物種群結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、氮氧化物(NOx)是一種主要的大氣污染物。生物過濾(Biofiltration)凈化技術(shù)具有運行成本低、易操作等優(yōu)點，被普遍認(rèn)為是一種環(huán)境友好、綠色安全的廢氣凈化技術(shù)。本文采用自制的生物滴濾塔(BTF)處理人工模擬NO廢氣，考察其在不同工況下的反硝化性能，探明NO的去除規(guī)律及轉(zhuǎn)化途徑，并初步探討了BTF內(nèi)微生物種群結(jié)構(gòu)及生物多樣性。 結(jié)果表明，采用氣液相聯(lián)合方法可以實現(xiàn)BTF的快速啟動。在室溫、NO進(jìn)氣濃度160 mg/m3、

2、噴淋量0.43 L/h、pH值7～8、停留時間(EBRT)113s的條件下，接種馴化成熟種污泥的BTF在9d內(nèi)完成掛膜；在連續(xù)運行的10個月期間，NO進(jìn)氣濃度在165～581 mg/m3，EBRT為30～120s，NO去除率維持在60.4％～98％(平均79.2％)。在前期添加硝酸鈉后和后期以NO為唯一氮源的條件下，NO最大去除負(fù)荷分別為32.2 g/m3.h和23.6 g/m3.h。 進(jìn)氣濃度、進(jìn)氣負(fù)荷、噴淋量、空床停留時間

3、(EBRT)和氧含量均影響著 NO的去除效率。當(dāng)噴淋量為0.43 L/h時，BTF有較好的去除負(fù)荷；隨著進(jìn)氣氧含量增加，反硝化菌受到不同程度的抑制，NO去除效率迅速下降。 NO還原過程中首先轉(zhuǎn)化為N2O的中間產(chǎn)物，最終轉(zhuǎn)化為N2。操作參數(shù)的變化會導(dǎo)致不同程度的中間產(chǎn)物N2O積累。硝酸鹽和pH變化是影響NO去除效率和N2O產(chǎn)生量的重要因素。適量的硝酸鹽有助于NO反硝化菌的正常生長，提高NO的去除效率，但是過多的硝酸鹽會對NO脫氮

4、途徑產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致中間產(chǎn)物N2O的積累； pH為7.5時，BTF既可維持著較高的去除負(fù)荷，同時N2O產(chǎn)生量較小。 PCR-DGGE實驗結(jié)果表明，在以NO為唯一氮源的BTF內(nèi)，主要的菌群分別屬于Spirochaetales，Actinobacteria，β-Proteobacteria等。不同填料高度的微生物種群結(jié)構(gòu)存在差異，中、下段填料的微生物多樣性高于上段填料，兩者的之間也達(dá)到76.5％的相似性；添加硝酸鹽后，BTF內(nèi)出現(xiàn)可以進(jìn)行