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空心陶瓷球填料生物法降解废气中NO的研究

作　者: 王贻锋
导　师: 柳知非
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: NO FeII（EDTA） FeII（EDTA）NO 生物反硝化络合吸收—生物还原空心陶瓷球
分类号: X701.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

氮氧化物废气的排放所造成的大气环境污染已经成为全球性的重大环境问题,不仅给人类的生产生活带来严重的危害,同时破坏生态环境,加剧酸雨、光化学烟雾等的形成。随着氮氧化物危害的日益加剧,世界各国人民都在努力寻找和研究氮氧化物的控制和治理方法。本试验采用空心陶瓷球作为生物法处理废气中NO的填料,考察了生物反硝化法和络合吸收—生物还原法去除NO的影响因素,并对两种方法中N0的传质过程进行了分析。试验的运行条件如下:菌种是由城市污水处理厂二沉池的回流污泥驯化而得;碳源:葡萄糖和甲醇;喷淋量:0.5L/h～2 L/h;进气流量:100 L/h～400 L/h;进气浓度控制在100mg/m~3～600 mg/m~3的范围内。具体研究结果如下:1空心陶瓷球填料生物反硝化法净化废气中的NO试验研究结果为:当系统运行稳定后,废气中NO的去除效率在80%以上;葡萄糖比甲醇更适合作为该体系的碳源;废气中氮氧化物的净化效率随着进气流量的增大而减小;喷淋量对系统中NO的净化效率影响不大;本系统填料层共分为四层,最下层对废气中NO的处理效率最高,能够达到50%左右;氧气含量对系统的净化效率影响较大,当废气中氧气含量近似为0时,系统的净化效率可以达到86%以上,当氧气含量增加到3%时,系统的净化效率从86%降到65%,当氧气含量增加到5%时,系统的净化效率降低到50%。通过正交试验发现,填料层高度对系统的净化效率影响最大,相对权重为53.47%;系统的最佳运行条件为:碳源为葡萄糖,喷淋量为0.5L/h,进气流量为300 L/h,填料层采用四层。2空心陶瓷球填料络合吸收—生物还原法净化废气中的NO试验研究结果为:采用新的络合吸收液时,废气中NO的净化效率可以达到90%以上,当络合吸收液循环3遍以后,系统的净化效率基本稳定在85%以上;葡萄糖比甲醇更适合作为该体系的碳源;气液比越低,系统的净化效率越高;氧气含量对系统净化效率的影响巨大,在废气中氧气含量近似为0时,系统的处理效率能够达到90%以上,当废气中氧气含量增加到5%时,系统的处理效率只有30%～40%。本试验表明采用空心陶瓷球作为填料的两种NO废气处理方法是可行的,这给生物法处理废气中NO技术在工业上的推广、应用提供了有益的参考。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
第1章绪论  10-27
  1.1 前言  10-12
    1.1.1 氮氧化物的来源  10-11
    1.1.2 氮氧化物的理化性质  11
    1.1.3 氮氧化物的危害  11-12
  1.2 氮氧化物的治理技术  12-21
    1.2.1 源头治理技术  13-14
    1.2.2 末端治理技术  14-21
  1.3 生物法净化氮氧化物的研究进展  21-25
    1.3.1 生物法净化氮氧化物的研究机理  21-24
    1.3.2 生物法填料的研究现状  24-25
  1.4 本课题研究的目的与内容  25-27
    1.4.1 研究的目的  25-26
    1.4.2 研究的内容  26-27
第2章处理NO 废气的实验设计  27-41
  2.1 空心陶瓷球填料应用生物反硝化处理废气中的NO  27-36
    2.1.1 试验装置与工艺流程  27-29
    2.1.2 NO 气体的制备  29
    2.1.3 填料的选择  29-32
    2.1.4 工况条件的选择  32-36
  2.2 空心陶瓷球填料应用络合吸收－生物还原处理废气中的NO  36-37
  2.3 测定项目、仪器与试剂  37
    2.3.1 测定项目  37
    2.3.2 测定仪器  37
    2.3.3 试验试剂  37
  2.4 微生物的培养、挂膜及驯化  37-41
    2.4.1 微生物的培养  37-38
    2.4.2 微生物的挂膜  38-39
    2.4.3 微生物的驯化  39-40
    2.4.4 小结  40-41
第3章试验结果及其分析  41-77
  3.1 空心陶瓷球填料生物反硝化法试验结果分析  41-59
    3.1.1 空心陶瓷球填料应用生物反硝化法  41
    3.1.2 碳源的对比选择  41-47
    3.1.3 气体流速对净化效果的影响  47-51
    3.1.4 喷淋量对净化效果的影响  51-54
    3.1.5 填料层高度对净化效果的影响  54-55
    3.1.6 氧气含量对净化效果的影响  55-56
    3.1.7 利用正交试验确定最优运行条件  56-59
    3.1.8 小结  59
  3.2 空心陶瓷球填料络合吸收－生物还原法试验结果分析  59-74
    3.2.1 空心陶瓷球填料应用络合吸收－生物还原法  59-60
    3.2.2 碳源的对比选择  60-66
    3.2.3 气体流速和喷淋量对净化效果的影响  66-73
    3.2.4 氧气含量对对净化效果的影响  73-74
    3.2.5 小结  74
  3.3 两种处理方法的对比及其分析  74-75
  3.4 NO 的传质过程  75-77
    3.4.1 “吸附－生物膜”理论  75-76
    3.4.2 “吸收－生物膜”理论  76-77
第4章结论与建议  77-79
  4.1 结论  77-78
  4.2 建议  78-79
附录  79-83
  1 硝酸盐的测定方法  79-80
  2 氮氧化物的测定方法  80-83
参考文献  83-88
攻读硕士学位期间发表的学术论文  88-89
致谢  89

空心陶瓷球填料生物法降解废气中NO的研究

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