本發明專利技術提供一種磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝，該工藝是以磁性殼聚糖微球為固定化載體將馴化后的兩類還原菌分別固定化后，分別填充于第一級還原再生塔、第二級還原再生塔，將含NOx的模擬煙氣在吸收塔中先經FeII(EDTA)絡合吸收，絡合吸收NOx后的吸收液先與第一級還原再生塔中的FeII(EDTA)NO還原菌固定化微球接觸，將FeII(EDTA)NO還原為N2，隨后再與第二級還原再生塔中的FeIII(EDTA)還原菌固定化微球接觸，將FeIII(EDTA)還原為FeII(EDTA)，使得絡合吸收液得以再生。本發明專利技術能夠提高系統優勢菌種的密度，保持優勢菌種性能穩定，克服吸收液中組分間的底物競爭性抑制問題，有利于提高生物還原速率。
【技術實現步驟摘要】
磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝
本專利技術涉及煙氣脫硝
，具體涉及一種磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝。
技術介紹
氮氧化物(NOx)是導致酸雨、光化學煙霧等大氣污染事故的主要原因之一，對人類身體、生態環境等危害嚴重。近年來隨著其排放量的快速增加和人們對環境質量要求的不斷提高，NOx造成的污染問題越來越受到重視。礦物燃料燃燒產生的大量煙氣排放是NOx進入環境的主要途徑，由于煙氣排放量大，且其中NOx的主要成分一氧化氮(NO,約占95%)在水中的溶解度很低，處理難度較大。目前，在國際上僅有以NH3為還原劑的選擇性催化還原(SCR)及選擇性非催化還原(SNCR)得到了一定程度的工業應用，但這兩種方法仍存在投資 運行費用高、NH3泄漏、產生二次污染、催化劑易失效等缺陷。因而，開發新的煙氣脫硝技術已成為當前環境保護領域的研究熱點之一。絡合吸收法是上世紀70年代初發展起來的一種煙氣脫氮方法，在荷蘭、美國、日本等國得到了比較深入的研究。它是利用液相絡合吸收劑(如Fe11(EDTA))將煙氣中的NO迅速絡合從而將其轉入液相，因而特別適合于主要成分為NO的煙氣脫氮，脫除效率高，但因吸收劑中的Fe11(EDTA)容易被煙氣中的O2(體積含量一般為3_8% )氧化而失效，以及絡合吸收劑難以再生和循環利用。而利用微生物還原氮氧化物絡合吸收產物(主要為Fe11 (EDTA)NO、Fe111 (EDTA))，可以很好地解決絡合吸收劑的再生問題，因此生物還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx法應運而生。但是，由于該方法采用游離混合菌種，系統中優勢菌種密度小，對溫度和PH適應能力不強，且易導致雜菌(如硫酸鹽還原菌等)繁殖使系統運行不穩定，在高負荷下系統對NO脫除效率低；吸收液中的Fe11 (EDTA) NO對Fe111 (EDTA)的還原具有很強的抑制作用，且在碳源為限制性營養物時，有些菌種可利用Fe11(EDTA)作為電子供體，還原Fe11 (EDTA) NO的同時又將Fe11 (EDTA)氧化為Fe111 (EDTA)。因而，混合微生物對吸收液的還原速率還不能滿足實際煙氣量下的需求，特別是對Fem(EDTA)的低還原速率，使得Fe111 (EDTA)的還原成為整個體系的速率控制步驟。因此，如何提高系統中優勢菌種的數量和性能，減少Fe11 (EDTA) NO對Fe111 (EDTA)還原的抑制作用，保持優勢菌種性能穩定，是實現絡合吸收劑完全再生(即不產生二次污染)，使系統達到高效、穩定運行的關鍵所在。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種不產生二次污染且凈化效率高的磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝。本專利技術是通過以下技術方案解決上述技術問題的一種磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝，該工藝包括以下步驟(I)以磁性殼聚糖微球為固定化載體將馴化后的Fe11 (EDTA) NO還原菌、Fe111(EDTA)還原菌分別固定化后，分別填充于第一級還原再生塔、第二級還原再生塔；(2)往吸收塔的儲液槽內注入含有Fe11 (EDTA)的吸收液，之后將含NOx的模擬煙氣通入吸收塔中與該吸收液接觸，NOx與吸收液中的Fe11(EDTA)發生絡合反應被吸收；其中吸收液內含基礎培養基、Fe11 (EDTA)、碳源、及電子供體；(3)根據第一級還原再生塔、第二級還原再生塔中磁性殼聚糖微球的磁化強度分別對第一級還原再生塔、第二級還原再生塔施加相應的電流強度；之后將絡合吸收NOx后的吸收液先與第一級還原再生塔中的Fe11 (EDTA) NO還原菌接觸，將Fe11 (EDTA) NO還原為N2,隨后再與第二級還原再生塔的Fe111 (EDTA)還原菌接觸，將Fe111 (EDTA)還原為Fe11 (EDTA)，使得吸收液得以再生。 進一步地，步驟(2)中所述基礎培養基的組分=K2HPO4 · 3H20 1000mg/L、KH2PO4625mg/L、Na2SO3 70mg/L、MgSO4 100mg/L、CaCl2 2mg/L、MnSO4 0. 5mg/L、Na2MoO4 0. lmg/L、CuSO4 · 5H20 0. lmg/L。進一步地，步驟(2)中所述的碳源和電子供體為葡萄糖、乙醇、乙酸鹽中的一種或多種。進一步地,所述模擬煙氣含NO、及02。進一步地，所述吸收塔為填料吸收塔。本專利技術磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx的工藝的有益效果在于通過外加磁場控制磁性殼聚糖生物微球的運動速度和方向，強化了傳質和傳熱的過程，能夠提高系統優勢菌種的密度，保持優勢菌種性能穩定，克服吸收液中組分間的底物競爭性抑制問題，提高生物還原速率，實現不產生二次污染的目的，且具有較高的凈化效率。附圖說明下面參照附圖結合實施例對本專利技術作進一步的說明。圖I是本專利技術的工藝流程圖。具體實施方式I.微生物的富集和馴化(I)微生物富集取適量污水處理廠反硝化池污泥，靜置24h后，濾去上清液，取下層污泥與基礎培養基按體積比I : 10混合形成混合液，并將該混合液置于培養皿中，以NaNO3 (1000mg/L)作為唯一氮源，葡萄糖(1000mg/L)作為唯一碳源進行選擇性富集培養，用N2驅氧后水封，于400C、140r/min的條件下振蕩培養，待培養皿中NO—3大量消耗且觀測到有N2產生后，將菌液離心分離(離心速度5000r/min、離心時間15min)，收集菌體，配置成菌液。(2)微生物馴化取上述配置成的菌液并分別接種于濃度均為2mmol/L的Fe11 (EDTA) NO、Fem(EDTA)的培養基中，菌液與培養基體積比均為I : 10，且培養基的pH值均調至6. 5 7. O,并置于4(TC、140r/min條件下振蕩培養；每6d更換一次新鮮的培養基進行馴化，接種菌液與新鮮的培養基體積比均為I : 10，且以2臟01/1為梯度逐步增加？611出0丁八)NO或Fem(EDTA)在培養基中的濃度，使其最終達到12mmol/L，總馴化30d后，即可獲取Fe11 (EDTA) NO還原菌液和Fe111 (EDTA)還原菌液。基礎培養基組成(單位mg/L)=K2HPO4 · 3H2O 1000mg/L, KH2PO4 625mg/L, Na2SO370mg/L,MgSO4 lOOmg/L,CaCl2 2mg/L,MnSO4 0. 5mg/L,Na2MoO4 0. lmg/L,CuSO4 *5H20 0. lmg/L。基礎培養基的組分可進行調節，只要能滿足微生物生長即可。2.磁性殼聚糖微球的制備于制備反應器中，按照體積比為3 I加入2%殼聚糖醋酸溶液和0.5mol/L的硫酸鐵銨溶液，攪拌均勻后直接升溫至40°C，再加入O. 5mol/L的硫酸亞鐵銨溶液(與硫酸鐵銨溶液等體積)，在1200r/min高速攪拌下均勻滴加2mol/L的NaOH溶液至制備反應器內的溶液變為黑亮為止，接著恒溫下攪拌30min、超聲攪拌30min、再攪拌20min,攪拌結束后進行減壓抽濾，并用蒸餾水洗滌磁性微球初品至濾液為中性，冷凍，最后于_80°C下真空冷凍干燥，即得到磁性殼聚糖微球。3.磁性殼聚糖生物微球 (I)Fe11 (ED本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝，其特征在于：該工藝包括以下步驟：(1)以磁性殼聚糖微球為固定化載體將馴化后的FeII(EDTA)NO還原菌、FeIII(EDTA)還原菌分別固定化后，分別填充于第一級還原再生塔、第二級還原再生塔；(2)往吸收塔的儲液槽內注入含有FeII(EDTA)的吸收液，之后將含NOx的模擬煙氣通入吸收塔中與該吸收液接觸，NOx與吸收液中的FeII(EDTA)發生絡合反應被吸收；其中吸收液內含有基礎培養基、FeII(EDTA)、碳源、及電子供體；(3)根據第一級還原再生塔、第二級還原再生塔中磁性殼聚糖微球的磁化強度分別對第一級還原再生塔、第二級還原再生塔施加相應的電流強度；之后將絡合吸收NOx后的吸收液先與第一級還原再生塔中的FeII(EDTA)NO還原菌接觸，將FeII(EDTA)NO還原為N2，隨后再與第二級還原再生塔的FeIII(EDTA)還原菌接觸，將FeIII(EDTA)還原為FeII(EDTA)，使得吸收液得以再生。
【技術特征摘要】
1.一種磁性生物微球兩級還原耦合絡合吸收脫除煙氣中NOx工藝，其特征在于該工藝包括以下步驟 (1)以磁性殼聚糖微球為固定化載體將馴化后的Fe11(EDTA)NO還原菌、Fe111 (EDTA)還原菌分別固定化后，分別填充于第一級還原再生塔、第二級還原再生塔； (2)往吸收塔的儲液槽內注入含有Fe11(EDTA)的吸收液，之后將含NOx的模擬煙氣通入吸收塔中與該吸收液接觸，NOx與吸收液中的Fe11(EDTA)發生絡合反應被吸收；其中吸收液內含有基礎培養基、Fe11 (EDTA)、碳源、及電子供體； (3)根據第一級還原再生塔、第二級還原再生塔中磁性殼聚糖微球的磁化強度分別對第一級還原再生塔、第二級還原再生塔施加相應的電流強度；之后將絡合吸收N0x后的吸收液先與第一級還原再生塔中的Fe11 (EDTA) NO還原菌接觸，將Fe11 (EDTA) NO還原為N2,隨后再與第二級還原再生塔的Fe111 (EDTA)還原菌接觸，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：荊國華，周作明，
申請(專利權)人：華僑大學，
類型：發明
國別省市：
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