氮氧化物的生物净精选文档.ppt

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1、氮氧化物的生物净本讲稿第一页，共十页氮氧化物的来源1.石油燃料燃烧2.制硝酸和电镀等工业排放的废弃3.汽车排放的尾气本讲稿第二页，共十页氮氧化物的主要成分 氮氧化物是大气环境的主要污染物之一全球每年全球排放的NOX总量达3000万吨，而且还在持续增长。通常说的NOX主要包括N2O,NO,N2O3,N2O4和N2O5等。NO2是红褐色气体，有刺激性；NO是无色气体，其不稳定，遇氧易变成NO2；NO2和N2O4能与水缓慢作用。在潮汐的空气中除NOX外，尚有硝酸和亚硝酸存在。N循环途径如图：本讲稿第三页，共十页氮氧化物的危害1.NOX对人体的制毒作用2.NOX对植物的损害作用3.NOX是形成酸雨和酸

2、雾的主要原因之一4.NOX与碳氢化合物形成光化学烟雾5.N2O也参与臭氧层的破坏本讲稿第四页，共十页氮氧化物的转化方法 氮氧化物的转化方法包括传统的物理化学方法，以及新型高效的生物转化法 1.物理化学法：催化转化，燃烧，吸附等，但是一般费用较高。2.生物转化法：利用微生物的生物化学作用，使污染物分解，转化为无害和少害的形式。具有绿色，环保能优点。本讲稿第五页，共十页处理NOX的微生物 净化NOX的生物方法主要可分为：反硝化菌去除，真菌去除和微藻去除。反硝化菌包括异养菌和自养菌，以异养菌居多。异养菌包括无色杆菌属，产碱杆菌属，盐杆菌属等。真菌包括氧化孢子镰刀菌，曲霉，毛壳菌。其中氧化孢子镰刀菌在

3、去除NO时，需要无氧环境，其余真菌在有氧条件下仍可去除NO.本讲稿第六页，共十页处理NOX的装置1.固定式反应器是把微生物固定在填料上，微生物培养液在外部循环，待处理的废气在填料表面与微生物接触，并被微生物捕获去除。2.悬浮式反应器是把微生物培养液装填在反应器中，待处理废气以鼓泡等方式通入反应器内，再被微生物捕获并去除。本讲稿第七页，共十页国内外去除NOX的研究进展氮氧化物的生物去除主要是利用反硝化菌的反硝化作用，要求在无氧条件下进行。Barmes等人采用固定式生物滴滤器进行NOX的去除，在无氧条件下，总体积为1.4L的生物滴滤器中，反硝化微生物固定在小木片填料上，进料速度为1L/min，NO

4、X含量为500uL/L，停留时间1.4min。NOX的去除率最高可达90%，进行过程中，需要补加葡萄糖作为碳源。通过对比研究，发现生物虑滴器在进行一段时间后，其处理能力会有较大下降，原因是微生物在处理NOX时，会积累一些酸性代谢物，导致PH下降，从而使得微生物的反硝化作用能力下降。通过滴加K2HPO4缓冲溶液，调节PH在67，可保持微生物处理NOX的活性，同时还发现当NOX的浓度高于250uL/L后，加入乳酸盐，可以明显提高去除能力。本讲稿第八页，共十页国内外去除NOX的研究进展 国内蒋文举等人驯化从污水处理厂活性污泥中得到的反硝化菌，并使之挂膜到填料塔的轻质陶瓷填料上，在无氧条件下进行去除N

5、OX的研究，填料塔对NOX的去除率达到93%，进口气体中的NOX浓度(50500mg/m3)对去除率影响较小，但是进气量却有很大的影响，因此存在最佳值。由于要到达无氧或低氧含量的条件在实际应用过程中较难实现，操作成本也比价高，近期有很多研究集中在有氧条件下去除氮氧化物。Kinney和plessis等人研究了在有氧条件下，生物虑滴器去除甲苯的同时去除NOX的情况，当进料废气中氧气含量17%，甲苯含量为300*10-6，进料量为3L/min，停留时间为1min，反应器的NOX去除率达到93%；适当提高甲苯的补加速率，去除率可达95%。湿度保持在30%40%。研究还发现，浓度过高的NH4+会抑制真菌

6、去除NOX的能力。本讲稿第九页，共十页国内外去除NOX的研究进展 Nagase等人用微藻去除废气中的NOX。在光生物反应器中，把dunaliella tertiolecta培养在改性的海水中。虽然在悬浮式反应器中，气液接触和NOX溶解扩散的溶液会影响过滤器的去除能力，但是废气停留时间短。在直径为50mm、长度2.5、总培养体积为4L的长管式反应器中，光照强度38W/m2,发现NOX既可以被藻类作为氮源加以利用，也可以在有其他氮源而不被作为氮源的条件下被藻类分解。研究表明，当NOX作为氮源时，藻类处理NOX的能力得到显著提高。进气NOX的含量为300*10-6，去除率为55%，处理量为0.7mmol/（L*d）。本讲稿第十页，共十页