生物法脱除工业废气中so,2和no的研究

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1、天津大学博士学位论文生物法脱除工业废气中SO<,2>和NO的研究姓名：徐姣申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：张卫江20080601中文摘要化石燃料(包括石油及煤炭)中含有硫氮物质，在燃烧过程中以S02和NOx气体的形式排放出来，是形成“酸雨"的主要污染物，给人类的生存带来严重危害。NO气体是NOx气体的主要存在形式，本论文着重讨论S02和NO气体的净化处理。S02和NOx气体污染问题受到了世界范围的普遍关注，许多国家都制定了严格的限排控制措施。目前，我国在S02先期治理的基础上，又出台了对NOx的限排政策。

2、S02和NOx的治理已成为世界领域的研究热点，各种治理技术百花齐放层出不穷，正在全球范围内深入研究与开展。传统的S02和NOx气体治理技术主要采用物理化学方法，应用较广的有湿式烟气脱硫(Wet-FGD)和NH3选择性催化还原(SCR)技术脱氮组合、活性焦吸附法和等离子体法等，这些方法在S02和NOx的污染治理中起到了重要作用，但也都不同程度地存在成本高、工艺复杂、二次污染及吸附剂、催化剂或吸收液等再生的问题。生物法脱硫脱氮是近年来的新兴技术，它的主要优势在于工艺设备简单，管理维护方便，能耗低，运行费用低，二次污染少

3、，去除有害成分的效率也比较高，因此具有广阔的工业应用前景。论文采用生物滴滤工艺进行S02和NO气体的净化处理。总体分为四部分：(1)采用异养反硝化茵进行NO气体的脱除实验，并考察了最佳工艺操作条件。通过在生物滴滤塔中进行填料挂膜，利用反硝化菌处理模拟的NO工业废气。实验表明：当气体空塔停留时间为80s，液体喷淋密度为16-20m3／(m2-h)，进气浓度为30-500mg／m3时，NO平均去除率可达到98．4％。同时，在液相中只能检测到微量的N03一，说明塔内发生了较为彻底的反硝化作用，采用生物反硝化是处理含NO废

4、气的可行途径。(2)采用硫酸盐还原菌(SRB)+脱氮硫杆菌(TD)两级生物滴滤塔串联工艺进行S02和NO气体的脱除实验，并考察了最佳工艺操作条件。分别在两个生物滴滤塔中进行SRB和TD的填料挂膜，模拟的S02工业废气进入SRB生物塔，并在厌氧条件下进行S02和NO气体脱除实验。实验表明：操作平稳后，当气体空塔停留时间为30s，喷淋密度为26m3／(m2．h)，S02进气浓度为500—1500mg／m3时，S02气体去除率可达99％以上，生成的H2S气体平均去除率达到90．5％。当停留时间为180s，喷淋密度为16m

5、3／(me·h1，NO进气浓度为500--2000mg／m3时，NO去除率最高可达到98％，平均去除率为73．3％。采用SRB处理S02气体和采用TD处理NO气体的生物法可行。(3)采用SRB+TD+异养反硝化菌的单级生物滴滤塔进行S02和NO气体同步脱除实验，并考察了最佳工艺操作条件。在一个生物滴滤塔中进行SRB+TD+异养反硝化菌三种优势菌的混菌填料挂膜，处理含S02和NO的模拟工业废气。实验表明：维持喷淋液pH值7-8，S2032-浓度39／L左右，当气体空塔停留时间为135s，喷淋密度为18m3／(m2．h

6、)，S02进气浓度为200--5000mg／m3时，NO进气浓度为20—500mg／m3时，S02气体平均去除率为97．6％，NO气体平均去除率为51．4％。生物法同步脱除S02和NO气体还需深入研究，解决SRB与TD对92032-的底物竞争与其它矛盾问题，迸一步提高NO气体的去除效率。14)生物法脱除S02和NO气体的机理研究。探讨了生物膜的形成机理与菌落构成，分析了单级生物滴滤塔中几种优势菌的相互关系。在传统生物膜理论的基础上，结合实验过程改进了生物膜理论，主要根据含水量的多少将塔生物膜区分为水膜型生物膜、固膜

7、型生物膜和活性生物膜。并阐述了适合处理S02和NO气体的最佳生物膜形式。论述了同步脱除S02和NO气体的生物反应机理。找出了制约生物法同步脱除S02和NO气体去除效率的不利因素，提出了新的研究方向。同时讨论了本课题研究将面对工业化应用的实际问题。关键词：生物法脱除，生物滴滤塔，S02，NO，硫酸盐还原菌，脱氮硫杆菌，异养反硝化菌ABSTRACTFossilfuelssuchaspetroleumandcharcoaIcontainsulfurandnitrogenwhichcanconvertintoS02andN

8、Oxletoffafterburning．S02andNOxcanbringsourrainontheearthanddetroythehealthofmankind．NOisthemainexistmaterialofNOx，SOtheremovalofS02andNOfromindustrywastegasesareinvestigatedinthisp