生物法处理烟气氮氧化物

生物法净化NO 三 .生物法净化 X技术的发展趋势 生物法净化
生物法处理NO 之前,先用活性炭吸附浓缩 NO ，以增加NO 浓度，提高传质动力，从而提 高处理效率。Chagnot 等人研究在NOX自养菌反 硝化前接活性炭吸附，吸附后的浓缩气体通过 含Paracocus 反硝化菌和固态的含硫介质的生物 滤器，在较低的停留时间(AC 反应器中的EBRT 为0. 7 s) 得到90 %的去除率。 将络合吸收与生物法结合近年来引起研究 除了反硝化和硝化细菌处理NOx 的常规生物法 人员的关注。 Buisman 等发明了络合吸收结合 外，利用真菌在好氧条件下处理NO 获得较好果,值 生物转化处理NOx 的方法，他们利用浓度为 得关注。Woertz 等人研究了真菌生物反应器利用甲 20～150mmol/ L的Fe ( Ⅱ) ( EDTA) 2- 吸收含NOX 苯作为单一碳源和能源去除NO ，碳氮比，即，甲 的烟气，然后利用反硝化菌在35～70 ℃将Fe 苯∶NO- N = 14∶1。在有氧条件下，进气浓度为 ( Ⅱ) ( EDTA) (NO) 2- 络合物转化再生为Fe ( Ⅱ) 335mg/ m3 ，停留时间为1 min 时，NO 的去除率为 ( EDTA) 2- 吸收液，同时生成无害的N2 。 93 %。
NADH ——烟酰胺腺嘌呤 二核苷酸，还原态。N指烟 酰胺，A指腺嘌呤，D是二核 苷酸。用于糖酵解糖酵和细 也会被亚硝化细 胞呼吸作用中的柠檬酸循环。
二 .生物净化废气中氮氧化物的工程应用 生物净化废气中氮氧化物的工程应用
生物法净化NOX 已有工程应用的实例。土壤净化法通过 已有工程应用的实例。 生物法净化 室内试验、室外小规模试验， 室内试验、室外小规模试验，已在日本进入工程实用初期阶 段。将土壤空气净化系统设置在高架道路及围绕高层建筑扩 散条件恶劣的道路沿途、 散条件恶劣的道路沿途、隧道及交通流量大的十字路口等 NOx 气体污染集中的地方，治理道路沿途 气体污染集中的地方，治理道路沿途NOX污染。NOX 污 污染。 染空气由引风机抽吸通过风道送至土壤床层下的通气层,注入 染空气由引风机抽吸通过风道送至土壤床层下的通气层 注入 臭氧使NO 氧化成 氧化成NO2 以提高 以提高NO 去除率，再进入土壤层，土 去除率，再进入土壤层， 臭氧使 壤以黑土为主,与园林用土混合提高通水通气性 与园林用土混合提高通水通气性， 壤以黑土为主 与园林用土混合提高通水通气性，并在其上栽 培植物。 污染空气通过土壤的吸附、水溶解、 培植物。NOX污染空气通过土壤的吸附、水溶解、微生物作 用而得到净化。 用而得到净化。
传质
生化作用
NOX NOX
气 相
NOX NOX
传质
生物体 去除
液 相
生化 反应
2.微生物净化氮氧化物的两种机理 2.微生物净化氮氧化物的两种机理
反硝化机理： 反硝化机理：
适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下, 适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下 利用氮氧化物为氮源,将氮氧化物同化合成 利用氮氧化物为氮源 将氮氧化物同化合成 为有机氮化合物,成为菌体的一部分 成为菌体的一部分(合成代 为有机氮化合物 成为菌体的一部分 合成代 脱氮菌本身获得生长繁殖;而异化反硝 谢) ,脱氮菌本身获得生长繁殖 而异化反硝 脱氮菌本身获得生长繁殖 化作用(分解代谢 则将NOX最终还原成氮气。 化作用 分解代谢) 则将 最终还原成氮气。 分解代谢 NOX中NO2 和NO 溶解于水的能力差别较大 溶解于水的能力差别较大, 因此净化机理也不同。 因此净化机理也不同。
NO2 先溶于水形成 先溶于水形成NO3 -、NO2- 及NO ，化学反应式为： 化学反应式为： 2NO2 + H2O →HNO3 + HNO2 3HNO2 →HNO3 + 2NO + H2O NO3- 在微生物硝酸盐还原酶的作用下还原为 在微生物硝酸盐还原酶的作用下还原为NO2- ，NO2- 在亚硝 酸盐还原酶的作用下再还原为NO ，最后 最后NO 被吸附在微生物表面 酸盐还原酶的作用下再还原为 在氧化氮还原酶的作用下被还原为N 后，在氧化氮还原酶的作用下被还原为 2 。
是日本土壤净化系统实例。该法易于管理，处理过程无废弃物， 表1 是日本土壤净化系统实例。该法易于管理，处理过程无废弃物，同时还能 去除悬浮颗粒物(SPM) 和CO 等污染物。但存在着使用臭氧氧化 等污染物。但存在着使用臭氧氧化NO 则增加投资和 去除悬浮颗粒物 运行费用，土壤净化系统占地面积很大，负荷低等缺点，因此， 运行费用，土壤净化系统占地面积很大，负荷低等缺点，因此，该法还在不断的 改进之中。土壤床层净化NOX 污染空气时，栽种植物可减少氮素在土壤中的大量 污染空气时， 改进之中。土壤床层净化 积累，并使氮素进入自然界的物质循环中，更符合生态要求。但植物对氮的吸收 积累，并使氮素进入自然界的物质循环中，更符合生态要求。 利用的有限性决定栽种植物仅适合于低浓度NOx气体的净化。 气体的净化。 利用的有限性决定栽种植物仅适合于低浓度 气体的净化
硝化机理： 硝化机理：
在有氧的条件下，NO 菌氧化成NO2-，进而被硝化细菌氧化NO3- 。 Nitrobacter 菌除了能氧化NO2- ，还能以NO 为唯一氮源进行代谢,同时生成NADH ，实际 上以NO 为氮源生成的NADH 量是氧化NO2过程的200 多倍。NADH 生成ATP 的过程中， Nitrobacter 能同时以O2 和NO3- 作为电子受 体。
生物法处理氮氧化物废气的原 理与技术研究进展
1.生物法净化氮氧化物的原理 生物法净化氮氧化物的原理
2.生物净化废气中氮氧化物的工程应用 2.生物净化废气中氮氧化物的工程应用
3.生物法净化 生物法净化NOx 技术的发展趋势 生物法净化
一 . 生物法净化氮氧化物的原理
1.生物处理烟气中的氮氧化物的过程： 1.
Baidu Nhomakorabea
NO 不与水反应 溶解度很小 亨利系数 不与水反应,溶解度很小 亨利系数17.1～31.4Pa(0 溶解度很小,亨利系数 ～ 其净化途径可能有两条： 溶解于水； ～30℃) ,其净化途径可能有两条：一是 ℃ 其净化途径可能有两条 一是NO溶解于水；二是 溶解于水 被反硝化细菌吸附,然后在其氧化氮还原酶的作用下被还原 被反硝化细菌吸附 然后在其氧化氮还原酶的作用下被还原 为 N2 。