脱氮硫杆菌在工业废气和废水脱硫脱氮中的应用研究

论文摘要

富含硫氮的工业废气和废水对环境造成很大污染,传统的治理方法投资和运行成本高、二次污染严重。生物法因具有工艺设备简单、能耗小、处理费用低、效果好等特点而日益受到关注。本文根据脱氮硫杆菌在厌氧条件下能够脱硫脱氮的生理特性,以生物滴滤塔为反应器、脱氮硫杆菌为功能菌种进行实验。实验利用垃圾渗滤液进行填料挂膜并驯化得到脱氮硫杆菌菌群后,考察了生物膜成熟后塔温30℃条件下进气浓度、液体喷淋量、入口气体流量等因素对H2S和NOx去除效率的影响,以及硫氮摩尔比、硫化物浓度对废水中硝酸盐和硫化物脱除效果的影响。实验结果表明:脱氮硫杆菌在厌氧条件下可以有效地处理富含硫氮的废气和废水。在液体喷淋量150L/h、入口气体流量1m3/h、进气浓度0～30ppm范围内,H2S的去除效率由75%增至91%;在进气浓度30～160ppm范围内,去除效率由91.4%降至73.3%。在入口气体流量0.1m3/h、液体喷淋量200L/h、进气浓度100～450ppm范围内,NO2的去除效率保持在95%左右。在液体喷淋量150L/h、入口气体流量0.1m3/h、进气浓度200～450ppm范围内,NO的去除效率在70.9～73.2%之间波动;在进气浓度750～1600ppm范围内,去除效率由69.4%降至59.9%。经分析,H2S和NO的去除符合“吸附—生物膜”理论,即气体通过扩散到达生物膜表面后被微生物所利用;NO2的去除符合“吸收—生物膜”理论,即气体先溶于循环液再被微生物吸附、利用。处理废水时,当原水硫氮摩尔比控制在5:3、S2-浓度控制在400mg/L时,3天后NO3-的去除效率可达65.55%,硫单质的产量可达207.3mg/L。脱氮硫杆菌对废水中的硫化物有一定的耐受程度,当硫化物浓度大于400mg/L时,反硝化效果明显降低。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 氮氧化物的危害及治理
• 1.1.1 氮氧化物的来源
• 1.1.2 氮氧化物的危害
• 1.1.3 氮氧化物的治理技术现状
• 1.2 废水中硝酸盐的危害及治理
• 1.2.1 硝酸盐的危害
• 1.2.2 硝酸盐的治理技术现状
• 1.3 硫化物的危害及治理
• 1.3.1 硫化氢的危害及治理技术现状
• 1.3.2 含硫废水的危害及治理技术现状
• 1.4 脱氮硫杆菌的生理特征及在废气和废水处理中的应用
• 1.4.1 脱氮硫杆菌的基本生理特征
• 1.4.2 脱氮硫杆菌的代谢特征
• 1.4.3 脱氮硫杆菌在生物脱硫中的应用
• 1.4.4 脱氮硫杆菌在生物脱氮中的应用
• 1.4.5 脱氮硫杆菌同步脱硫脱氮工艺的探索和研究进展
• 1.5 课题研究内容
• 2S 和NO_X 的研究'>第二章 脱氮硫杆菌处理废气中 H₂S 和NO_X的研究
• 2.1 实验条件
• 2.1.1 主要实验原料与试剂
• 2.1.2 主要实验仪器设备
• 2.1.3 主要检测项目和检测方法
• 2.1.4 微生物生存条件的选择
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验装置及说明
• 2.2.2 实验方案
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 填料挂膜期间生物膜的生长状况
• 2.3.2 驯化期间生物膜对营养物质的代谢状况
• 2S 的脱除效果'>2.3.3 脱氮硫杆菌对 H₂S 的脱除效果
• 2的脱除效果'>2.3.4 脱氮硫杆菌对NO₂的脱除效果
• 2.3.5 脱氮硫杆菌对NO 的脱除效果
• 2S 和 NOx 的机理研究'>2.3.6 脱氮硫杆菌脱除H₂S 和 NOx 的机理研究
• 第三章 脱氮硫杆菌处理废水中硝酸盐和硫化物的研究
• 3.1 实验条件
• 3.1.1 主要实验原料与试剂
• 3.1.2 主要实验仪器设备
• 3.1.3 主要检测项目和检测方法
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验装置及说明
• 3.2.2 实验方案
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 生物膜成熟后对营养物质的消耗情况
• 3.3.2 硫氮摩尔比对反硝化的影响
• 3.3.3 硫化物浓度对反硝化的影响
• 第四章 结论
• 参考文献
• 发表论文情况
• 致谢