生物滴滤塔处理烟气中氮氧化物的研究
江继涛1，李多松1，王健2
（1. 中国矿业大学环测学院，江苏 徐州 221008；
3. 中煤科工集团重庆研究设计院）
摘要：本实验研究了 2种不同营养液对活性污泥的驯化效果以及生物滴滤塔反应器的启动。通过大量实验表明，NO x 去除率总体趋势是随着进气浓度的增大而逐渐减小。在 N O x 浓度低于
1000mg/m3 时，NO 去除负荷随着浓度增大而线性增加。进气浓度继续增加时，去除负荷增加逐渐变慢直至稳定。随着进气流量的增加，NO x 去除率逐渐降低，而 N O x 的去除负荷则呈先增 加后减小的趋势。系统压降随进气流量的增加而迅速增加。最佳进气流量为 0.2m3/h。随着循环液喷淋量的增大，NO x 去除率总体上呈先升高后稳定最后下降的趋势。反应器系统的压 降随着循环液喷淋量的增大而升高。循环液最佳喷淋量确定为 3L/h。循环液的 p H为 7.5 时，系统对 N O
x 去除最有利。
关键词：生物滴滤塔；氮氧化物；硝化；影响因素
0 引言
NO x 是主要的大气污染物之一，现在全球的 NO x 排放量已达 35～58Mt/a，由含 NO x 废 气的大量排放而造成的大气污染己成为全球性的重大环境问题，目前发展经济有效的 NO x 减排和治理技术已成为全世界范围内研究的热点[1]。目前，我国燃煤电厂排放烟气中的 SO2 的治理已经取得一定成果，新建燃煤机组都安装了高效脱硫装置，很多现有的燃煤机组也被 要求安装有效的脱硫装置。因此，为了巩固 SO2 的治理成果，严格控制 NO x 的排放成为接 下来的首
要问题。虽然选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)等[2]主流技术 能够有效去除 NO x，但处理大体积低浓度 NO x 废气时需要很高的费用，不适合我国国情， 难以在我国大规模推广。
生物滴滤法处理废气过程中，废气进入滴滤塔后与填料上的微生物接触而被净化。废气
的吸收和液相再生过程都在滴滤塔中进行。塔内装有具有很大比表面积的填料，为微生物的 生长和有机物的降解提供了场所[3]。生物滴滤塔的操作条件可灵活控制，所以成为目前生物 法废气(尤其是难溶物质) 净化技术研究的热点。
1 材料与方法
1.1 实验材料
（1）实验废气：是 99.9%高纯度 N O 气体。NO 气体由小型空气泵从生物滴滤塔底部送 入，净化后的气体由顶部排出。
（2）滴滤塔填料：本实验采用陶瓷拉西环作为生物滴滤塔的填料。一般情况下，拉西 环为高径比约为 1的中空环状陶瓷圆柱；实验所用拉西环比表面积大，表面粗糙度适中，适 合微生物附着，其规格差距不大，随机取了几个进行相关参数的测量，基本参数平均值为： 外径为 12mm，内径为 8mm，高 11mm，比表面积为 1200m2/m3，堆积密度为 750kg/m3。
（3）活性污泥：实验所用污泥取自中国矿业大学南湖校区污水处理厂曝气池的硝化段。 将污泥反复淘洗几次，去除漂浮物和沉淀物，只留下米黄色的细小污泥。将淘洗后的污泥装 入塑料桶中，在不添加任何营养物质的条件下空曝 24 小时，使异养细菌通过内源呼吸自溶。 污泥沉淀后倒去上清液，然后将沉淀污泥分装在两个较小的塑料桶中，每桶装 10L。
1.2 实验装置
本实验所采用的生物滴滤塔脱硝系统由供气系统、生物滴滤塔系统、NO x 检测系统三部 分组成，实验流程图如图 1所示。
图 1生物滴滤塔净化 NO x流程图
Figure 1Schematic of the bio-tricking filter system for removal of NO x
1. NO 气瓶
2. 空气泵
3. 转子流量计
4. 气体混合瓶
5. 填料塔
6. 短管
（共 6根，用于进气、出气、 出水和测量压降）7. 水龙头 8. 填料装填口 9. 蠕动
泵 10.循环液槽
生物滴滤塔由内径为 80mm 的有机玻璃管制成，总高度为 1300mm，共有三层，上、中、 下三层分别为 700mm、500mm、100mm。其中上层和中层为填料层，下层为空，供进气、 布气和排放循环液所用。上中两层的装填高度均为 390mm，填料床层总高度为 780mm。上 层水龙头的上方、两个水龙头之间和下层水龙头的下方的填料均为 260mm。营养液从顶部
向塔内喷淋，为填料上的生物膜提供营养和缓冲物质，携带微生物的代谢产物后从塔底排出，
进入循环液槽，混合后由蠕动泵再次抽往塔顶循环使用。
1.3 测定指标与方法
本实验的检测指有 NO x、NH4+、NO2-、NO3-、pH、循环液流量、进气流量、和系统 压降，其测定方法如表 1所示。
表 1监测指标的测定方法
Table 1 Determination method of monitoring indicators
监测指标 测定方法 监测指标 测定方法+
NH4
- 水杨酸-次氯酸盐比色法 循环液流量 蠕动泵校准测定
NO2
-
盐酸 a-萘胺分光光度法 进气流量
转子流量计直接读数 精密 p H 试纸（指示范围
NO3
紫外分光光度法 pH
为 5.5-9.0）测定
NO x 盐酸萘乙二胺分光光度法 系统压降 U 型压力计直接读数
33
N O 3 -
离子浓（m g /L )
1.4 驯化与启动
活性污泥分别装在两个小桶中，编号分别分 A 和 B ，分别以 NH4Cl 和 NaNO2 两种氮 源进行培养。以 N H4Cl 为氮源的培养液添加的营养物质为：葡萄糖（0.05g/L ），淀粉（0.01g/L ）， NaHCO3（0.1g/L ），NH4Cl （0.127g/L ），K2HPO4（0.02g/L ）和微量元素少量。以 N aNO2 为氮源的培养液添加的营养物质为：NaNO2（0.134g/L ），K2HPO4（0.02g/L ），NaHCO3 （0.1g/L ）和微量元素少量，不添加有机碳源。每天换水一次，换水时先将营养液停止曝气， 沉淀完全后倒去上清液，补充清水至 10L ，并添加相应浓度的营养。每天检测 A 桶中培养 液的 NH4+、NO2-和 N O3-含量，检测 B 桶中培养液的 N O2-和 N O3-含量。A 、B 两桶分别 培养 30 天后，NO3-浓度如图 2 所示。前 3 天微生物处在适应期，两桶中的 N O3-量都很低， 而且增长缓慢。从第 4 天开始，两桶中的 N O3-浓度均开始迅速增长。16 天以后，以 N H4Cl 为氮源的培养液中的 NO3-超过以 N aNO2 为氮源的培养液。到第 20 天时，以 N H4Cl 和 N aNO2 为氮源的培养液中的 N O3-浓度分别为 41 和 38mg/L ，第 30 天，两桶中的 N O3-的浓度达到 最大，分别为 44.5mg/L 和 42mg/L 。驯化 30 天后，NO3-浓度已经稳定，硝化菌已经达到较 大的数量，污泥可以进行挂膜实验。由以上可知，A 桶中硝化菌的含量略高于 B 桶中的， 原因可能是因为 B 桶中没有添加有机碳源，异氧微生物的含量略少，硝化细菌这种自养微 生物可能与异氧微生物存在某种共生的关系。少量有机碳源可以促进硝化菌的生长，提高硝 化菌的活性。因此选择以 N H4Cl 为
氮源的污泥驯化液进行挂膜[4]
。
50
40
30
20
NH4Cl为氮源 NaNO2为氮源
10
0 5 10 15 20 25 30 35
时间（d）
图 2 不同氮源条件下驯化液中 NO -浓度随时间的变化图
Figure2 Changes of NO - concentration under different nitrogen Source
N O x 去除率（%）
考虑到将氮源突然从 N H 4Cl 换成 N O x 的培养方法会使微生物不适应，可能会降低挂膜效
率。本实验初期只添加 NH 4Cl 为氮源，
然后逐渐减少 NH 4Cl 的添加量和逐渐增加 NO x 的浓 度，进行挂膜培养。通气时采用塔底进气塔顶喷淋循环液的气液逆流操作[5]，循环驯化液中 添加的
营养物质为：NaCO 3
（1g ），FeSO 4?7H 2O(0.4g)，KH 2PO 4(0.4g)，MgSO 4(0.25g)，葡 萄糖（0.5g ），NH 4Cl （0.672g ）。经过为期 106 天的挂膜实验，填料上的由好氧硝化菌和 藻类以及少量异养菌组成的生物膜已经生长成熟，挂膜阶段结束，生物膜滴滤塔成功启动。
2 结果与讨论
2.1 进气浓度对净化效率的影响
NO x 去除率变化的实验结果如图 3 所示。NO x 浓度为 19-50 mg/m3 时，去除率较高，接近 80%。虽然此时微生物可能会由于氮源不足而活性不高，但也足以去除这种低浓度的 NO x ， NO 的化学氧化以及填料和生物膜的吸附作用也会贡献一部分的去除率。NO x 浓度在
73-122mg/m3 范围时，净化效率降到 64%左右。这时，NO x 的浓度增加，此时氮源仍然不足， 微生物的活性很低，虽然能够去除一部分 NO x ，但去除率并不高。由于停留时间较短，所以 吸附
和化学氧化作用对此浓度范围内的去除贡献率也不大，所以 N O x
去除率有所下降。当 N O x 浓度达到 130-160mg/m3 这一狭窄的浓度范围内时，微生物活性微生物活性开始恢复。此时， NO x
去除率升高，达到了 71%-75%。此时，化学氧化、吸附和吸收等非生物过程对 NO x
去除 的贡献已经很小，生物膜的生物转化过程已经在 NO x 去除过程中占主导地位。NO x 浓度达到 200mg/m3 以上时，去除率开始呈下降趋势。NO x 浓度增大时，填料上的生物量不够，不足以 去除高浓度的 N O x 。虽然 N O x 去除率跟浓度呈反比，但 N O x 去除率的最小值也能达到 50%左右。 说明，生
物膜的活性在实验范围内较稳定，对 N O x 浓度的变化有一定的适应能力[6]
。 85
80 75 70 65 60 55 50 45
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
x
N O x 去除负荷（g /m .h )
NO 浓度（mg/m 3
）
图 3 NO x 浓度对净化效率的影响
Figure5-1 Effect of inlet NO x concentration on removal efficiency
2.2 NO x 进气浓度对去除负荷的影响
NO x 去除负荷变化如图 4 所示。由图 4 可知，NO x 的最大去除负荷可达 32.6g/m3.h 。NO x 浓度在 1000mg/m3 以下时，NO x 的去除负荷几乎跟 N O x 进气浓度呈线性关系，也就是 N O x 的去 除负荷
随着 N O x
进气浓度的增加而线性增加。根据孙佩石等提出的“吸附-生物膜”理论，在 NO x 浓度为 18-1000mg/m3 的范围内，由于吸附 N O x 的生物膜表面始终处于不饱和状态，所以 净化 N O x 的生化反应速率随着浓度的增加而线性增加[7]。在此 NO x 浓度范围内，生物滴滤塔净
化降解 NO x 的反应处于生化反应的线性反应区内，生物滴滤塔对 NO x 的净化去除属于扩散控 制为主的传质过程。即 N O x 向生物膜的传质过程是 N O x 去除反应的控制步骤，一旦 N O x 被生物 膜吸
附，便立即被净化。进气浓度在 1000-1368mg/m3 的浓度范围时，斜率逐渐减小，也就 是
N O x 去除负荷随着进气浓度的增加幅度逐渐减小，不再与进气浓度呈线性关系。
35 30 25 20 15 10 5 0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
NO x 浓度（mg/m 3
)
图 4NO x 浓度对去除负荷的影响
Figure4 Effect of inlet NO x concentration on removal loading
根据上面的分析，此浓度范围内，吸附 N O x 的生物膜表面已经接近或处于饱和状态，NO x
去除量的增加逐渐减小，直到不再增加。此时生物滴滤塔净化降解 N O x 的反应不再处于生化 反
应的线性反应区内，生物滴滤塔对 N O x
的净化去除也不再属于扩散控制为主的传质过程。 这种现象的出现说明生物膜上的生物量有限，不能满足相对高浓度 N O x
的需要，此时生物膜 上的生物量成为 N O x
去除反应的控制步骤。
2.3 进气流量对 NOx 去除率的影
N O x 去除率（%）
响
如图 5 所示，当进气流量分别为 0.05、0.1、0.2、0.3 和 0.4 m3/h ，相应的的空塔停留时 间
分别为 282.24、141.12、70.56、47.04 和 35.28s 时，生物滴滤塔净化 N O x
的效率分别为 83.29%、 69.51%、57.31%、49.87%和 18.17%。NO x 去除率随着进气流量的升高而降低。气体流量的变 化会导致气体在生物滴滤塔中的空塔停留时间和气流速度的变化，从而对生物滴滤塔去除 NO x 的净化效率产生影响。一般来说，气流速度越大，就越有利于减少气膜阻力，增强湍流 程度，从而加快气液和气固间的传质，在 N O x 传质为控制因素的去除过程中，在一定程度上 会提高去除效率。但是进气流量的增加会导致 NO x 进气负荷的增加，使 NO x 废气在生物滴滤 塔中停留时
间减少，微生物对 NO x
进行吸附和降解作用的时间也就减少，最终导致 NO x 去除 率降低。
90
80
70 60 50 40 30 20 10 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
进气流量（m 3
/h)
图 5 进气流量对 N O x 去除率的影响
Figure5Effect of inlet air flow rate on NO x removal efficiency
2.4 进气流量对 N Ox 去除负荷的影响
N O x 去除负荷 （g /m 3
.h )
由图 6 可知，当进气流量在 0.05-0.28m3/h 范围内时，NO x 的去除负荷随进气流量的增加 而
增加，去除负荷和进气流量之间几乎呈线性关系。当气体流量达到 0.3m3/h 时，生物滴滤 塔对
NO x 的去除负荷已经较最大值有所下降。当气体流量达到 0.28m3/h 以上时，NO x 的去除 负荷随着气体流量的增加而逐渐减小。进气流量增加会导致生物滴滤塔内气流速度增加，使 气体湍流运动增强，从而使填料上的气液和气固界面上的气膜层变薄，传质阻力减小，使气 相与液相和固相生物膜之间的传质过程加快，最终导致生物滴滤塔系统在单位时间内的去除 能力增加，也就是去除负
荷增加。当进气流量达到 0.4mg/m3 时，空塔停留时间只有 35.28s ， 废气中的
N O x 与填料上的生物膜之间没有足够的时间接触，生物膜的吸附作用或液相的吸收 作用受到影响，因此去除负荷减小。
20
15
10
5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
进气流量（mg/m 3
)
图 6 进气流量对 N O x 去除负荷的影响
Figure5-4Effect of inlet air flow rate on removal loading
进气流量较低的情况下空塔停留时间增加，NO x 去除率增加，但生物滴滤塔系统在单位 时间内的去除能力下降，即去除负荷减少。生物滴滤塔系统在处理大流量 N O x 烟气时，必须 通
过增大体积来增加气体停留时间，从而保证相对较高的 N O x
去除率。在操作中应选取适当 的空塔停留时间，同时满足 N O x
的去除效率和去除负荷的要求，这样才能较全面的提高去除 效果，提高反应器的经济性能。
- 6 -
中国科技论文在线 https://www.doczj.com/doc/3717697854.html,
2.5 进气流量对生物滴滤塔系统压降的影响
生物滴滤塔系统压降随进气流量的变化情况如图 7 所示。在进气流量分别为 0.05、0.1、 0.2、0.3 和 0.4 m3/L 时系统压降分别为 25.1，100.6，282.2，464.9 和 502.6Pa/m ，也就是系 统压降随进气流量的增加而迅速增加。进气流量增加会导致生物滴滤塔内气流速度增加，根 据流
压降（P a /m )
体力学原理，由气流与填料上的生物膜和与其逆向流动的循环液的摩擦损失增加，气体 的静压
头也随之增加，导致系统压降增加。压降的大小体现了系统动力消耗的大小，也决定 了
NO x 处理系统的经济性能，最终决定 NO x
处理系统的可行性。因此，在实际操作过程中， 除了保证生物膜不会过厚以外，还应控制塔内适当的气体流量和流速，以保持系统较低的压 降，降低反应系统能耗。 550 500
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
进气流量(m 3
/h)
图 7 进气流量对系统压降的影响
Figure7 Effect of inlet air flow rate on pressure drop of BF
2.6 循环液喷淋量对 N Ox 去除率的影响
NO x 去除率随循环液喷淋量的变化情况如图 8 所示。随着循环液流量的增大，NO x 去除率 总体上呈先升高后稳定最后下降的趋势。循环液喷淋量从 2L/h 升高到 3L/h 时，NO x 去除率 从 59.64%升高到 69.67%。循环液喷淋量为 2L/h 时，塔内循环液流量较小，不能为微生物的 生长和去除 N O x 的活动提供足够的营养和水分，微生物活动特别是硝化活动的产生的 H NO2 和 H NO3 等产物也不能被及时中和，所以此时微生物的活性低，生长繁殖和去除 N O x 的活动 受到抑制。当循环液喷淋量升高到 3L/h 时，循环液可以向微生物提供足够的湿度，也足以 转移反应产物，去除率升高。循环液喷淋量从 3L/h 升高到 5L/h 时，去除率稳定在 70%左右， 没有明显的变化。NO x 中的大部分成分是 N O ，而 N O 是不溶于水的，所以增大循环液喷淋量 并不能实现 N O x 去除率的继续提高。当循环液喷淋量继续增加，NO x 去除率开始大幅度下降， 到 9L/h 时，去除率下降到 35.51%，原因是循环液喷淋量在 3-5L/h 时，已经足够使入口气体 达到湿度饱和，再增加喷淋量只会增加液膜的厚度，阻碍传质[8]，从而对 NO 去除产生负面 作用。
N O x 去除率（%）
70
65 60 55 50 45 40 35 30
0 2 4 6 8 10
循环液喷淋量（L/h)
图 8 循环液喷淋量对 NO x 去除率的影响
Figure8 Effect of recycle liquid flow rate on removal efficiency
生物滴滤塔压降随循环液喷淋量的变化如图 9 所示。如图可知，反应器系统的压降随着 循环液喷淋量的增大而升高。这是因为循环液喷淋量增大，导致生物膜上的液膜增厚，填料 的空隙率降低，通入的废气与填料上的水膜和生物膜接触的机会增多，也就是废气通过填料 时受到的阻力增加，摩擦损失增加，导致压降增加。此外，生物滴滤塔顶部的有机玻板布水 器与上层填料之间有 310mm 的高度差，在循环液流量较大的情况下，这一空间内的气液接 触引起的摩
擦损失也很大[9]。
压降（P a /m ) N O x 去除率（%）
400 350
300 250 200 150 100 50 0
0 2 4 6 8 10
循环液喷淋量（L/h)
图 9 循环液喷淋量对生物滴滤塔压降的影响
Figure8 Effect of recycle liquid flow rate on pressure drop of BF
2.8 循环液 p H 值对 N O x 去除率的影响
在进气流量为 0.2m3/h ，NO x 浓度在 400-500mg/m3，循环液流量为 3L/h ，用 NaOH 和 HCl 的稀溶液调节循环液 p H 范围为 6.5-8.0，系统稳定后测定不同 p H 条件下的 N O x 去除率， 结果如
图 10 所示。由图可知，跟预期的结果一样，循环液 p H 为 6.5 时，NO x
去除率较低， 为 50%。pH 从 6.5 升高到 7.5 时，NO x 去除率持续升高，pH=7.5 时，去除率达到最高值，为 68%。pH 从 7.5 升高到 8.0 时，去除率下降到 60%。pH 为 7.5 左右的时候，自养硝化菌、 好氧硝化菌、异养硝化菌和异养反硝化菌都能保持较高的活性。所以，BF 系统中的微生物 对环境中 pH 的变化较敏感。从图中还可以看出，pH=8.0 时的 NO x 去除率高于 pH=6.0 时，
说明如果体系内的 p H 值超出最佳范围，在超出范围不大的情况下，碱性条件优于酸性条件。 这对实际操作有一定的指导意义，在无法确定准确的缓冲物质或碱性物质添加量时，可以适 当加大添加量。
80
70
60
50
40
6 6.5
77.5
8 8.5 pH
图 10 循环液 p H 对 N O x 去除率的影响
Figrue10 Effect of pH in recycle liquid on NO x removal efficiency
生物滴滤塔的优点之一就是能够灵活控制体系内的 pH，正是由于这个优点，在实验过
程中需要经常监测循环液的 pH，并以此确定缓冲物质的添加量后及时添加，这有助于系统 处在最适 pH 范围内，提高 NO x 去除率。在实际应用过程中应该做到自动控制，在 pH 在线 监
测仪测得 p H 超出最适范围时，自动化设备自动准确加入缓冲物质或碱性物质。
3 结
论
（1）本研究采用拉西环填料的生物滴滤塔在好氧条件下去除 N O x。进行了微生物培养、 填料挂膜和 N O x 去除特性的研究。以 N H4Cl 为氮源培养 30 天，检测出一定浓度的 N O3-后进 行挂膜培养。生物滴滤塔在 106 天的挂膜以后，填料上的由好氧硝化菌和藻类以及少量异养 菌组成的生物膜已经生长成熟，挂膜成功，生物膜滴滤塔成功启动。
（2）NO x 去除率总体趋势是随着进气浓度的增大而逐渐减小，但实验最高浓度条件下 NO x 去除率的最小值也能达到 50%左右；NO x 浓度在 1000mg/m3 以下时，NO x 去除负荷随着浓 度增大而线性增加。NO x 浓度在 1000mg/m3 以上时，去除负荷增加逐渐缓慢，最后趋于稳定。
（3）NO x 去除率随着进气流量的升高而逐渐降低。当进气流量在 0.05-0.3m3/h 范围内时， NO x 去除负荷和进气流量之间几乎呈线性关系，并在气体流量达到 0.3m3/h 时去除负荷达到 最大值 17.17g/m3.h。当气体流量再升高时，NO x 的去除负荷逐渐减小。系统压降随进气流量 的增加而迅速增加。综合考虑 N O x 去除率和去除负荷以及压降等因素，确定本实验的最佳进 气流量为 0.2m3/h。
（4）随着循环液流量的增大，NO x 去除率总体上呈先升高后稳定最后下降的趋势。循环 液喷淋量从 2L/h 升高到 3L/h 时，NO x 去除率从 59.64%升高到 69.67%，当循环液喷淋量在
3-5L/h 时，去除率稳定在 70%左右。当喷淋量继续增加，NO x 去除率开始大幅度下降，到 9L/h 时，去除率下降到 35.51%。反应器系统的压降随着循环液喷淋量的增大而升高。所以，循 环液喷淋量不宜过大，本实验条件下选择 3L/h 即可。
（5）pH 从 6.5 升高到 7.5 时，NO x 去除率持续升高，从 50%升高到 68%，并达到最高值。
pH 升高到 8.0 时，去除率下降到 60%。本实验最佳 p H 为 7.5。
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https://www.doczj.com/doc/3717697854.html,/index.php/default/releasepaper/content/201112-775
20 ２００７年第６期 新能源产业 ０ 引 言 沼气中含有微量的硫化氢。它是一种强烈的神经毒物，其毒性与氰酸气体相当。沼气燃烧时，其中的硫化氢还会转化为腐蚀性很强的亚硫酸气雾，污染环境和腐蚀设备。因此，为了防止硫化氢造成的危害，在沼气利用之前必须要进行脱硫。目前，国内广泛采用的沼气脱硫工艺为氧化铁，这种方法应用广泛并且积累了很多经验［１，２］。但其主要缺点有投资大、脱硫成本高、再生困难以及造成二次污染等。近年来，沼气生物脱硫法作为一项新技术［３］，具有处理效果好，设备简单，投资及运行费用低，安全性好，无二次污染，易于管理等优点，受到了广泛的关注。目前，在许多发达国家，生物脱硫技术和设备的开发已经实现了商品化［４］。在国内，生物脱硫去除废气的研究还处于起步阶段［５］。本试验对生物滴滤塔进行沼气脱硫的适宜条件和净化机理进行了研究。 １ 试验部分 １．１ 试验装置 试验装置流程见图１，由填料塔、气体循环系统和液体循环系统以及硫化氢发生器装置组成。反应器为生物滴滤塔， 由直径６０ｍｍ、高７００ｍｍ的有机玻璃材料制成，其中填料层高度为４００ｍｍ，两层中间有１００ｍｍ的隔层。由于陶粒有较大的比表面积、高水分 持留能力、高空隙率、一定的结构强度、价格便宜、易于购买等优点，所以试验中选用陶粒作为填料。 生物滴滤塔顶端有液体喷淋装置，营养液自顶端流入、喷淋到填料上，顺着填料层流下，最后由塔底进入循环水箱，再由循环水泵打回到塔顶。待处理的气体由塔底进入生物滴滤塔，在上升的过程中与生物膜接触被净化，净化的气体由塔顶排出。 １．２ 分析方法 Ｈ２Ｓ：硫化氢气体检测管；ｐＨ值：ＨＩ ９２２４ 便携式酸度计；液体流量：液体流量计；气体流量：气体流量计。 ２ 结果与分析 ２．１ 进气量对填料塔去除Ｈ２Ｓ效果影响 试验在循环液为４Ｌ／ｈ，进气浓度分别在５００ｍｇ／ｍ３、 生物滴滤塔去除沼气中 硫化氢的研究 ■ 王 冰，李文哲 （东北农业大学工程学院，哈尔滨，１５００３０） 摘 要：对生物滴滤塔去除沼气中的硫化氢气体进行了研究，并对影响生物滴滤塔的相关因素以及运行原理作了分析。生物滴滤塔具有较高的Ｈ２Ｓ去除能力，对沼气工业化后处理部分具有指导意义。 关键词：沼气；Ｈ ２Ｓ；生物滴滤塔 图１ 试验流程图
生物滴滤塔处理苯乙烯废气问题研究 摘要：本文针对生物滴滤塔在苯乙烯废气处理中的营养液喷淋方式以及停留时 间选择等问题，通过实验分析方法进行研究分析，以进行最佳工艺方案确定，以 促进其在苯乙烯废气处理中的有效推广与应用，并为有关实践及研究提供参考。 关键词：生物滴滤塔；苯乙烯；废气处理；问题；研究 苯乙烯是一种具有较大的毒性作用与恶臭气味的污染物质，主要产生于油漆 加工与塑料、橡胶生产等过程中，对大气环境的污染危害十分严重。苯乙烯作为 工业生产所排放的一种有机废气，针对其污染影响，现阶段的主要处理方法包括 吸附法、冷凝法以及燃烧法、吸收法等，这些处理方法在实际应用中具有较好的 效果，但同时也存在工艺流程复杂且运行成本较高等问题，导致其运行推广与应 用局限性突出。此外，生物法作为有机废气污染处理的一种有效方法，它与上述 的常规有机废气处理方法相比，则具有废气处理效率较高，且设备简单、运行成 本较低等特点，是当前进行低浓度有机废气处理的一种理想手段，而生物滴滤塔 进行苯乙烯废气处理应用，不仅具有较好的稳定性与高效性特征，并且实际应用 十分广泛。下文将结合生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理的实际情况，通过实验方 式对其实际处理应用中的有关问题进行研究，以供参考。 1、生物滴滤塔处理苯乙烯废气的应用研究 生物法是当前进行有机废气处理的一种理想技术手段，它进行有机废气处理 应用的主要作用机理表现为通过将有机废气中的有机物作为微生物进行新陈代谢 反应的唯一碳源，从实现有机废气中的有机物向无机物转化分解，同时对微生物 自身的生命活动进行维持。其中，生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理，是通过对生 物膜净化技术与高效化工装置（即填料塔）的结合运用，实现对苯乙烯废气的高 效与稳定处理。根据有关研究结论显示，生物滴滤塔进行苯乙烯废气处理应用， 不仅具有较好的处理效果，能够有效避免二次污染产生，并且其工艺操作较为简单，管理方便，运行成本较低，同时研究还指出，生物滴滤塔技术在进行低浓度 与生物降解性较好的有机废气处理应用中，其作用优势更加显著，并且当前针对 生物滴滤塔工艺在有机废气处理中的应用研究，主要围绕生物处理对象以及填料、反应动力学模型以及有关工艺条件的优化设计、对优势菌种的选育等内容开展。 我国针对生物滴滤塔处理有机废气的相关内容研究开展，主要开始于上世纪90 年代，其中，对生物滴滤塔技术进行含苯环有机废气净化处理的工艺条件以及反 应动力学、优势生物膜微种群等，有关学者先后都开展了相应的研究。值得注意 的是，填料作为生物滴滤塔处理有机废气中微生物生长附着的场所，对其处理效 果有着十分重要的影响，针对填料的性能及其在生物滴滤塔处理有机废气中的影响，国内外也开展了大量的研究，其中，就有研究显示，以泥炭与玻璃珠（4:1）作为混合调料，在苯乙烯氧化菌株玫瑰色红球菌培养液中进行接种培育，以形成 生物滴滤塔处理有机废气的生物膜进行试验分析，其结果表明对浓度为0.8g/m3 的气流苯乙烯，其气流速度在245m3/h时，对苯乙烯净化处理量能够达到 63g?m3?h，效果十分显著。此外，还有研究显示，以焦炭与塑料环组合填料进行生物滴滤塔处理苯乙烯废气应用，通过开展中试启动试验，将启动过程中进气浓 度控制为50至114mg/m3的情况下，其对苯乙烯废气的净化去除率能够达到30%至45%左右，最高时能够达到90%左右，也具有较好应用效果。结合上述对生物 滴滤塔处理苯乙烯废气的研究开展情况，在已有的研究理论支持下，针对活性炭 的较高比面积与较好化学稳定性、可再生等特征，还有研究采用菌丝体热解炭和
氮氧化物废气的处理 姓名：贺佳萌 学号：1505110107 专业班级：应化1101 指导老师：曾冬铭
氮氧化物废气的处理 摘要：氮氧化物是主要的大气污染物之一，本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 关键词：氮氧化物；处理技术； 前言 氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物,包括有N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5，通常用分子式NO x 来统一表示。大气中NO x主要以NO、NO2的形式存在。 NO x的危害早已被人们所认识到,主要体现在： （1）氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 （2）氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 （3）在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应,产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 （4）氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 （5）氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。 以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。 氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域内,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。
锅炉燃烧氮氧化物排放量 燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式核算： GNOx＝1.63B（β·n+10－6Vy·CNOx） 式中：GNOx ~燃料燃烧生成的氮氧化物（以NO2计）量（kg）； B ~煤或重油消耗量（kg）； β~燃烧氮向燃料型NO的转变率（%），与燃料含氮量n有关。普通燃烧条件下，燃煤层燃炉为25~50%（n≥0.4%），燃油锅炉为32~40%，煤粉炉取20~25%； n ~燃料中氮的含量（%）； Vy ~燃料生成的烟气量（Nm3／kg）； CNOx~温度型NO浓度（mg／Nm3），通常取70ppm，即93.8mg／Nm3。第一种方法： 《环境统计手册》-方品贤中的计算方法（第99和100页）和国家环保总局《关于排污费征收核定有关工作的通知》（环发[2003]64号）中氮氧化物的计算方法上述方法是一致的，假设了燃烧1kg煤产生10m3烟气。 GNOx=1.63×B×（N×β+0.000938）
GNOx—氮氧化物排放量，kg； B–消耗的燃煤（油）量，kg； N–燃料中的含氮量，%；《环境保护实用数据手册》-胡名操和《环境统计手册》-方品贤统计数据一致。取0.85%。 β—燃料中氮的转化率，%。取70% 计算燃烧1t煤产生氮氧化物量为
18.64kg。 第二种方法：根据N守恒，计算公式为：G＝B×N/14×a×46 其中：G—预测年二氧化氮排放量； N—煤的氮含量（％），取0.85％； a—氮氧化物转化为二氧化氮的效率（%），取70%。 B—燃煤量。 计算燃烧1t煤氮氧化物产生量为19.55 kg。 第三种方法： 按照《环境保护实用数据手册》-胡名操中相关统计数据，工业锅炉燃烧1t煤产生的氮氧化物为
深国安电子给您分享 如何降低烟气中氮氧化物的含量 1 重要性和产生的原因 氮氧化物(NOX) 是锅炉排放气体中的有害物之一。燃煤锅炉在1996 年国家要求控制在 650mg/m3，而2004 年第3 时段排放标准进一步提高要求控制在450 mg/m3 ；所以对于我们燃煤机组的火电厂热电厂减少NOX 的排放迫在眉睫。 在燃烧过程中, NOX 生成的途径有3 条: 1）热力型NOX ：是空气中氮在高温（1 400℃以上）下氧化产生； 2）快速型NOX ：是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH 自由基和空气中氮气反应生成HCN 和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx ； 3）燃料型NOX ：是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx，称为燃料型NOx。 2 降低的方法 对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOX 的生成机会。 1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOX 含量较多，快速型NOX 极少。燃料型NOX 是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOX，燃料中氮并非全部转变为NOX，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOX 排放总量，可采取： （1）减少燃烧的过量空气系数； （2）控制燃料与空气的前期混合； （3）提高入炉的局部燃料浓度。 2）热力型NOx ：是燃烧时空气中的N2 和O2 在高温下生成的NOX，产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性；然后是高的氧浓度，要减少热力型NOX 的生成， 可采取： （1）减少燃烧最高温度区域范围； （2）降低锅炉燃烧的峰值温度； （3）降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说，就是在保证锅炉燃烧安全的前提下，采取以下措施来减少氮氧化物的生成：（1）低过量空气燃烧 使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOX 的生成。这是一种最简单的降低NOX 排放的方法。一般可降低NOX 排放15~20%。但 如炉内氧浓度过低（3% 以下），会增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，使锅炉燃烧效率下降。因此，在锅炉运行时，应选取最合理的过量空气系数。 （2）空气分级燃烧 基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成，采用倒三角的配风方式。在第一阶段预燃阶段，将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧的富
生物滴滤塔处理烟气中氮氧化物的研究 江继涛1，李多松1，王健2 （1. 中国矿业大学环测学院，江苏 徐州 221008； 3. 中煤科工集团重庆研究设计院） 摘要：本实验研究了 2种不同营养液对活性污泥的驯化效果以及生物滴滤塔反应器的启动。通过大量实验表明，NO x 去除率总体趋势是随着进气浓度的增大而逐渐减小。在 N O x 浓度低于 1000mg/m3 时，NO 去除负荷随着浓度增大而线性增加。进气浓度继续增加时，去除负荷增加逐渐变慢直至稳定。随着进气流量的增加，NO x 去除率逐渐降低，而 N O x 的去除负荷则呈先增 加后减小的趋势。系统压降随进气流量的增加而迅速增加。最佳进气流量为 0.2m3/h。随着循环液喷淋量的增大，NO x 去除率总体上呈先升高后稳定最后下降的趋势。反应器系统的压 降随着循环液喷淋量的增大而升高。循环液最佳喷淋量确定为 3L/h。循环液的 p H为 7.5 时，系统对 N O x 去除最有利。 关键词：生物滴滤塔；氮氧化物；硝化；影响因素 0 引言 NO x 是主要的大气污染物之一，现在全球的 NO x 排放量已达 35～58Mt/a，由含 NO x 废 气的大量排放而造成的大气污染己成为全球性的重大环境问题，目前发展经济有效的 NO x 减排和治理技术已成为全世界范围内研究的热点[1]。目前，我国燃煤电厂排放烟气中的 SO2 的治理已经取得一定成果，新建燃煤机组都安装了高效脱硫装置，很多现有的燃煤机组也被 要求安装有效的脱硫装置。因此，为了巩固 SO2 的治理成果，严格控制 NO x 的排放成为接 下来的首 要问题。虽然选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)等[2]主流技术 能够有效去除 NO x，但处理大体积低浓度 NO x 废气时需要很高的费用，不适合我国国情， 难以在我国大规模推广。 生物滴滤法处理废气过程中，废气进入滴滤塔后与填料上的微生物接触而被净化。废气 的吸收和液相再生过程都在滴滤塔中进行。塔内装有具有很大比表面积的填料，为微生物的 生长和有机物的降解提供了场所[3]。生物滴滤塔的操作条件可灵活控制，所以成为目前生物 法废气(尤其是难溶物质) 净化技术研究的热点。 1 材料与方法 1.1 实验材料 （1）实验废气：是 99.9%高纯度 N O 气体。NO 气体由小型空气泵从生物滴滤塔底部送 入，净化后的气体由顶部排出。 （2）滴滤塔填料：本实验采用陶瓷拉西环作为生物滴滤塔的填料。一般情况下，拉西 环为高径比约为 1的中空环状陶瓷圆柱；实验所用拉西环比表面积大，表面粗糙度适中，适 合微生物附着，其规格差距不大，随机取了几个进行相关参数的测量，基本参数平均值为： 外径为 12mm，内径为 8mm，高 11mm，比表面积为 1200m2/m3，堆积密度为 750kg/m3。 （3）活性污泥：实验所用污泥取自中国矿业大学南湖校区污水处理厂曝气池的硝化段。 将污泥反复淘洗几次，去除漂浮物和沉淀物，只留下米黄色的细小污泥。将淘洗后的污泥装 入塑料桶中，在不添加任何营养物质的条件下空曝 24 小时，使异养细菌通过内源呼吸自溶。 污泥沉淀后倒去上清液，然后将沉淀污泥分装在两个较小的塑料桶中，每桶装 10L。 1.2 实验装置 本实验所采用的生物滴滤塔脱硝系统由供气系统、生物滴滤塔系统、NO x 检测系统三部 分组成，实验流程图如图 1所示。 图 1生物滴滤塔净化 NO x流程图 Figure 1Schematic of the bio-tricking filter system for removal of NO x
生物滴滤池简介 垃圾处理、废水处理及工业生产过程中产生的废气，废气中含有氨气、硫化氢、甲硫醇等对人体有害物质，如未经处理直接进入大气，往往会引起严重的环境污染，损害人体健康，因此其排放正受到日益严格的限制。生物法净化处理挥发性有机废气因其经济、高效和环保，正在取代物理化学法成为一种主流的净化治理技术。 气态污染物的生物净化设施主要分三类：生物过滤器、生物滴滤器及生物洗涤器。生物滴滤器是一种介于生物过滤器和生物洗涤器之间的处理方法。 生物滴滤池的一般流程见下图。在生物滴滤池内充满了惰性填料, 微生物在填料表面附着生长并形成生物膜。生物膜中微生物以有机废气为碳源和能源, 以在循环液中的营养物质为氮源, 进行生命活动。一部分有机废气通过微生物的分解代谢被转化为无害的水和二氧化碳,并为微生物提供能量; 另一部分有机污染物通过合成代谢被转化为微生物自身的生命物质。 图生物滴滤池原理图 生物滴滤池具有以下特点： ●内装有惰性填料,它只起生物载体作用，其孔隙率高、阻力小、使用寿命 长,不需频繁更换； ●设有循环液装置，可调节湿度和pH值，供给营养和微量元素，生物相静 止而液相流动，因而填料上可生存世代周期长、降解特殊气体的菌群， 可承受比生物过滤器更大的处理负荷，且抗冲击负荷能力强,填料不易堵
塞、压降小； ●污染物的吸收和生物降解在同一反应器内进行，设备简单，操作条件可 灵活控制。 ●安装有温度控制装置，当内部气体温度显示下降至微生物的正常生长温 度时，控制系统发信号给热风机，使其工作以提高池内的温度。当气体 低于20O C时，热风机开始运转，直至温度达到微生物适宜温度为止，一般为25O C左右。 与生物滤池相比，生物滴滤池的反应条件易于控制（通过调节循环液的pH 值、温度等参数控制）。故在处理卤代烃及含硫、氮等污染物微生物降解后会产生酸性代谢产物，因此使用生物滴滤池比使用生物滤池更有效。由于单位体积填料层中微生物浓度高，所以生物滴滤池更适合处理高负荷有机废气使用。 鉴于以上特点,生物滴滤器已成为处理挥发性大气污染物的应用热点。 表 1 生物滤床和生物滴滤池处理气体的比较 表2 GA-3生物滴滤池系列
氮氧化物排放控制原理及新技术 李俊华，陈亮，常化振，郝吉明清华大学环境科学与工程系 (通讯地址：清华大学环境系，100084，Tel：62771093，email：lijunhua@https://www.doczj.com/doc/3717697854.html,) 摘要：NOx排放量逐年增加，造成区域酸沉降趋势不断恶化，大气中二次颗粒物臭氧（O3）和微细可吸入颗粒物（PM2.5）居高难下，严重影响人体健康和生态环境质量。本文介绍了我国NOx排放趋势,重点讨论了NOx控制原理及关键控制技术的研究进展。基于目前烟气脱硝技术存在的问题，提出了脱硝催化剂原材料和制备工艺国产化、针对我国不同煤种研究催化剂适应性的问题，以及下一步燃煤烟气协同污染控制最新研究方向。 关键词：氮氧化物，燃煤烟气，稀燃汽车，排放，脱硝催化剂，协同控制 1我国NOx排放现状 《国家环境保护“十一五”规划》提出确保实现SO2减排目标，实施燃煤电厂脱硫工程，实施酸雨和SO2污染防治规划，重点控制高架源的SO2和NOx排放，综合改善城市空气环境质量。随着“十一五”期间对电厂实施烟气脱硫效果明显，大气SO2浓度及硫沉降均有所下降。但NOx作为一类主要的大气污染物，在我国其排放量仍在增加，不仅对人体健康造成直接危害，同时也不仅会造成空气中NO2浓度的增加、区域酸沉降趋势不断恶化，还会使对流层O3浓度增加，并在空气中形成微细颗粒物（PM），影响大气环境质量[1,2]。 我国以煤为主的能源结构和发电结构，使得燃煤成为NOx的最大来源，全国NOx排放量的67%来自煤炭燃烧，其中燃煤电厂是NOx排放的最大分担者。2007年全国NOx排放量为1643.4万吨，工业排放NOx1261.3万吨，其中火电厂排放811万吨，占全国NOx排放量的49.4%，占工业NOx排放的64.3%[3]。今年NOx排放量将达到1800万吨，未来若无控制措施，NOx排放在2020年将达到3000万吨以上，届时我国将成为世界上第一大NOx排放国，污染将进一步加重，污染进一步加重。我国于2004年1月1日起执行的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003），将新建燃煤电厂的氮氧化物的排放浓度控制在450mg/Nm3。对于氮氧化物污染严重和环境容量有限的经济发达地区，当地政府提出了更高的排放要求，如北京为了迎接2008年奥运会，将NOx排放标准严格到100mg/Nm3。因此针对重点源开展NOx排放控制原理及新技术的研究变得十分必要和迫切。 2固定源烟气NOx排放控制原理及技术
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3717697854.html, 浅析含氧量对锅炉烟气氮氧化物折算值的影响 作者：禤四德 来源：《企业科技与发展》2016年第08期 【摘要】氮氧化物是燃煤锅炉的主要排放污染物之一，为了达标排放，必须对氮氧化物 进行无公害处理。脱硝是处理燃煤锅炉烟气达标排放的重要措施之一。锅炉烟气的含氧量对氮氧化物及氮氧化物折算值都有影响，为了分析含氧量对氮氧化物折算值的影响，抽取了某75 t/h燃煤循环流化床锅炉运行的烟气监测数据进行理论分析，得出有效控制氮氧化物折算值的 措施，保证燃煤锅炉烟气得到有效的治理，从而达标排放。 【关键词】含氧量；氮氧化物（NOx）；氮氧化物折算值 【中图分类号】TM621.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）08-0075-03 燃煤锅炉运行中，NOx是主要大气污染物之一。氮氧化物主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），这二者统称为NOx。此外，还有少量的氧化二氮（N2O）产生。排入大气的NOx会引起酸雨和光化学烟雾污染，破坏臭氧层，严重破坏生态环境，危害到人类的健康。 为达到国家最新颁布实施的（《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）的大气污染物排放限值标准，必须对NOx进行无公害处理后合格排放。烟气排放中氮氧化物和氮氧化物折算值是其中2项重要的指标，下面分析一下含氧量对氮氧化物折算值的影响。 1 氮氧化物的生成 燃煤锅炉在燃烧过程中产生的NOx，可采用SCR（选择性催化还原）和SNCR（选择性 非催化还原）2种技术进行处理。目前，大多数厂家采用SNCR（选择性非催化还原）技术进行无公害处理。选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的工况位置，喷入还原剂与烟气中的氮氧化物发生化学反应，还原为无害的氮气和水。采用NH3作为还原剂，在温度为850～1 050 ℃的范围内，还原NOx的化学反应方程式主要为 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O；4NH3+2NO+2O2=3N2+6H2O；8NH3+6NO2=7N2+12H2O。 烟气中NOx的生成反应过程是相当复杂的，煤在燃烧过程中生成NOx的途径有3种：①热力型，这是空气中氮气在高温下氧化而成的过程。②燃料型，这是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解后继续氧化的过程。③快速型，这是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团（如CH等）反应生成的过程。根据氮氧化物的燃烧化学反应，降低炉内过量空气系数，可以降低氮氧化物的生成；缺点为锅炉燃烧需要足够的氧量，在炉膛出口氧量为5%～6%，较低的空气系数会造成燃烧化学反应不充分，也会降低锅炉热利用效率；易于还原性气体的生成，
工业锅炉NOx控制技术指南 （试行） 环境保护部华南环境科学研究所
目次 1 适用范围 (1) 2 引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1工业锅炉INDUSTRIAL BOILER (1) 3.2氮氧化物NITROGEN OXIDES,NO X (1) 3.3控制技术CONTROL TECHNOLOGY (1) 4 工业锅炉氮氧化物排放特性 (1) 5 氮氧化物控制技术 (2) 5.1低氮燃烧技术 (2) 5.2选择性非催化还原脱硝技术 (3) 5.3选择性催化还原脱硝技术 (6) 5.4化学吸收技术 (9) 5.5组合技术 (10) 6 控制技术选用建议 (10) ii
1 适用范围 本指南适用于以煤、油和气为燃料，单台出力10~65 t/h的蒸汽锅炉、各种容量的热水锅炉及有机热载体锅炉；各种容量的层燃炉、抛煤机炉。 使用型煤、水煤浆、煤矸石、石油焦、油页岩、生物质成型燃料等的锅炉，参照本指南。 本指南不适用于以生活垃圾、危险废物为燃料的锅炉。 2 引用文件 下列文件中的条款通过本指南的引用而成为本指南的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本指南。 GB 13271 锅炉大气污染物排放标准 HJ 462 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ 562 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法 HJ 563 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法 DB44/765 广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准 3 术语和定义 3.1 工业锅炉industrial boiler 指提供蒸汽或热水以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。 3.2 氮氧化物nitrogen oxides, NOx 指由氮、氧两种元素组成的化合物。工业锅炉烟气中的氮氧化物主要为一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）两种。 3.3 控制技术control technology 针对生活、生产过程中产生的各种环境问题，为减少污染物的排放，从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期的技术、经济发展水平和环境管理要求相适应，在公共基础设施和工业部门得到应用的，适用于不同应用条件的一项或多项改进、可行的污染防治工艺和技术。 4 工业锅炉氮氧化物排放特性 工业锅炉排放的氮氧化物（NOx）来自燃料燃烧过程，主要类型包括：空气中的氮气在高温下被氧 1
河北工业大学 毕业设计说明书 作者：学号： 学院： 系(专业)：环境工程 题目：生物法去除甲苯气体工艺与设备的研究 与设计 指导者： 评阅者： 2014 年 6 月 5 日
1.4 生物法去除VOCs的工艺选择原则 通常根据VOCs气体组分的亨利系数Hc（Hc=Cg/Cl）选用装置。Hc≤0.01的易溶气体用生物洗涤池，Hc≥1的难溶气体用生物过滤池，0.01＜Hc＜1 的气体用生物滴滤塔[13]。 一般对于难溶性有机气体而言，选用生物过滤法与生物滴滤法并无严格界限。生物滴滤塔作为新型生物处理设备较生物过滤池具有制造和管理成本低廉、操作条件易实现自动控制等优点，本文据此选用生物滴滤塔作为研究与设计的对象，完成课题所给的任务。 2 生物滴滤塔的净化原理 2.1 生物膜净化有机气体的基本理论 2.2 影响生物滴滤塔净化效率的因素 2.2.1 VOCs 种类 2.2.2 菌种的影响 表2.1 部分常用填料及特性 2.2.4 气液两相流动方式 一般分为顺流、逆流、横流3种方式。顺溜阻力小，压降小，但是气体吸收效果
差；逆流传质效果好，但是气体压力损失较大容易造成液泛；横流运行稳定性好，但是气液垂直分布的方式缩短了气相的停留时间。 2.2.5 填料塔的运行条件 主要从塔内环境状况、喷淋液性质、进气条件3个方面分析： （1）环境状况 包括塔内温度、湿度、pH，这三个变量既由进气与喷淋液的性质控制，又与微生物的代谢活动影响密不可分。因此对它们的分析以后两方面的解析为主。 （2）喷淋液性质 包括喷淋液成分、水温、流量、喷淋时间和喷淋方式。 （3）进气条件 主要有气体湿度、有机物浓度、空塔气速、停留时间和有机负荷等。 2.3 主要研究内容 2.4 生物滴滤塔处理甲苯 2.4.1 研究处理甲苯气体的意义 甲苯既是目前生物法净气领域着重研究的对象，也是VOCs的一种，给其它种类有机气体的去除方法研究提供了很好的参考。 2.4.2 甲苯气体的特性 表2.2 我国相关环境标准 2.4.3 相关实验结论 （1）菌种的选择 有文献资料记载，一般去除甲苯以细菌和真菌为主，其中以下列菌种为最优：恶臭假单胞菌，不动杆菌，门多萨假单胞菌，滕黄微球菌，杰氏棒杆菌[12]。本组进行了菌种的甲苯驯化实验，在通过显微镜观察个体形态时发现，真菌在甲苯驯化过程中全部被筛除，只有细菌保留了下来，这可能与提取的真菌菌种有关。
新形势下氮氧化物烟气治理技术现状及趋势 发表时间：2018-06-01T10:49:22.757Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：纪嫄 [导读] 摘要：燃煤电厂是目前我国电力资源的主要供应者，为国民经济发展提供重要支撑。 安徽省宣城市郎溪县环境保护局 242100 摘要：燃煤电厂是目前我国电力资源的主要供应者，为国民经济发展提供重要支撑。燃煤电厂在发电的同时也产生巨大的污染，其中包括颗粒污染和气态污染两个重要方面，气态污染物又可以分为二氧化硫和氮氧化物。因此，必须对相关的污染物进行处理，以保证环境的清洁。本文以氮氧化物的治理为切入点，介绍氮氧化物的脱除技术及发展趋势。以期更好地促进脱硝技术的发展。 关键词：氮氧化物；烟气治理；脱硝SCR 1引言 随着经济和社会不断发展，人们对环境保护认识日益深刻。我国的大气污染仍然以煤烟型为主，主要污染是SO2和烟尘，酸雨问题依然较严重，电厂的烟道气中氮氧化物含量较高，超过了排放标准，不能直接排放，因此要对电厂的烟道气进行脱脱硝处理，，因此本文结合氮氧化物的脱除技术对燃煤电厂的烟气治理情况进行分析介绍，以期更好地促进烟气的洁净排放顺利完成。 2氮氧化物脱除概述 我国的一次能源中有70%-80%的能源是由煤炭提供，尤其是电力资源。目前，我国电网中的电力资源绝大部分是通过燃煤电厂提供，煤炭在燃烧过程中产生大量的污染物。氮氧化物（NOx）是在煤炭燃烧中产生的，相关的研究已经证实NOx对环境具有较大的影响，不仅和酸雨、光化学烟雾有关，同时也是诱导温室效应和光化学反应的主要物质。据相关数据统计显示，燃烧1t的煤炭可以产生约20-30kg的氮氧化物。因此，采取相关的措施减少电厂NOx的排放量对于改善环境具有重要的影响。减少氮氧化物的排放的主要途径可以分为两大方面：其一改善燃煤结构，燃烧优质煤，从源头降低NOx生成。其二，通过烟气脱硝装置吸收或者还原烟气中的NOx。 烟气脱硝方法是目前国际上使用较多的用于减少环境中NOx的方法。具有很高的脱硝率，符合环保指标排放要求。 3我国氮氧化物废气的治理技术现状 目前，常使用的氮氧化物处理技术（脱硝工艺）分为选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术。本单位采用SCR技术对烟气中的氮氧化物进行处理。SCR烟气脱硝技术就是利用还原剂选择性地将烟气中的NOx反应生成对环境无害的无机小分子物质氮气和水。具体的工作原理如图1表示。 图1 SCR烟气脱硝工作原理 SCR烟气脱硝技术中应用的还原剂一般为碳氢化合物，应用较多的是氨气，氨气作为还原剂的条件下，主要发生的反应如下： 由于燃煤烟气中的NOx主要为NO，因此SCR烟气脱硝反应中主要发生上述的第一个反应。在没有催化剂的条件下，NOx和NH3也可以发生化学反应，不过只能在相对较窄的温度范围内进行，一般在930℃左右。通过选择合适的催化剂，有效的降低反应温度，提升反应的效率，在使用催化剂的条件下，上述反应可以在电厂的合适温度范围内反应（300℃-400℃）。SCR烟气脱硫过程除了存在上述反应过程，还会发生以下副反应。 上述副反应的存在会对SCR技术的脱硝效率产生一定的影响，降低催化剂的选择性和收率。 选择性非催化还原脱硝方法是不利用催化剂，直接将还原剂喷入高温的烟气中进行还原反应，从而将NOx脱除。温度对于选择性非催化还原脱硝方法的选择性影响较大，一般情况下，该方法的适宜温度为800-1100℃，方法的脱除效率为30%-40%左右。还原剂一般选用尿素和NH3。主要的反应如下： 4 脱硝过程的效率影响因素 （1）反应温度的影响 反应温度对于催化剂的效率和活性都存在联系，催化剂的效率和活性随温度的变化规律一致，即均在200℃-400℃之间随温度增加而增加，在200-300温度范围区间的增长速度最快，活性和效率均在400℃时达到最大值。而温度大于400℃时，活性和效率均降低。 （2）氨氮摩尔比的影响 氨氮摩尔比是评价SCR工艺经济性的技术指标。在相同的脱硝效率下，氨氮摩尔比越大，其经济性越低。图2是脱硝效率与氨氮摩尔比的关系，图中看出，随着氨氮摩尔比的增加，脱硝效率先增加而后降低，最大值处在氨氮摩尔比为1.05的位置。至于氨气的逃逸率，在氨氮摩尔比小于1时，逃逸率的变化幅度较小，氨氮摩尔比大于1时，逃逸率的变化呈现抛物线函数增加。因此，一般情况下，氨氮的摩尔比一般设置在0.9-1.05的范围内。
文章编号:0253-2468(2001)-增刊-0122-05 中图分类号:X712 文献标识码:A 生物过滤塔、生物滴滤塔降解苯和甲苯的性能比较 李国文1,胡洪营1,郝吉明1,马广大2 (1.清华大学环境工程系,北京 100084;2.西安建筑科技 大学,西安 710054)摘要:分别选取活性炭、拉西环为生物过滤塔、生物滴滤塔滤料,苯、甲苯为VOCs 代表,研究过滤塔、滴滤塔VOCs 生物降解性能.实验表明,在总有机负荷低于400g/(h #m 3)、停留时间小于90s 的实验条件下,过滤塔、滴滤塔对苯、甲苯均有较强的降解能力,过滤塔中苯、甲苯的最大削减能力分别为128、175g/(h #m 3),滴滤塔中苯、甲苯的最大削减能力分别为118、140g/(h #m 3),甲苯比苯更易被微生物降解;滤塔中CO 2生成量随苯、甲苯降解量的增加呈线性增长,但实验增长速率小于理论增长速率;菌落分析表明,滤塔中微生物主要有真菌、杆菌、芽孢杆菌,其中芽孢杆菌为优势菌种. 关键词:过滤塔;滴滤塔;生物降解;苯;甲苯. Use of biofilter and biotrickling reactors to treat benzene and toluene LI Guow en 1,H U Hongying 1,HAO Jiming 1,M A Guangda 2 (1.Dept of Envir Sci and Eng,Tsinghua Un -i versity,Beijing 100084;2.Dept of Envir Sci and Eng,Xi .an Arch &Tech,Xi .an 710054) Abstract: T his research,selecting Activated Carbon and Ras chig ring as th e filter of bi ofilter and biotrickling reactors resp ectively and taking toluene and benzene as representatives of VOCs,aims to comp are the performance of biofilter to bi otri ckling reactors for the removal of toluene and benzene from air streams.The resu lts show that the biofilter and biotrickling reactors can effectively treat gases containi ng toluene and benzene.For total mass l oading lower than 400g/(h #m 3),retention time ranging from 15s to 90s ,the eliminati on capacities(EC)of toluene and benzene in biofi lter are more higher than those of bi otri ckling reactor:The EC in b iofilter of b enzene and toluene are 128,175g /(h #m 3)respectively ,theEC in bi o -trickling reactor of benzene and toluene are 118,140g/(h #m 3)sevearlly.T he CO 2produ ced increases w ith th e d egrad ation of benzene and toluene,but the exp erimental value is low er than the theoretical valu e.Th e observation of bi oti c community d emonstrates that the microb es are composed of fungi ,bacillus and spore baci llus.of them s pore baci llus i s dominant. K ey words: biofilter;bio -tri ckling reactor;bi o -treatment;benzene;toluene 1 前言 挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物的主要分支,是指在常温下饱和蒸汽压大于70Pa 、常压下沸点在260e 以内的有机化合物,VOCs 广泛地存在于水、土壤和大气环境中,其中许多是有毒有害物质.目前,一般采用催化燃烧、化学氧化、吸附、吸收等方法去除VOCs,但都有一定的局限性.生物净化技术是近年来发展起来的VOCs 控制技术,与常规处理法相比,具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染等优点,尤其在处理低浓度、生物可降解性好的气态污染物时更显其经济性.根据系统的运转情况和微生物的存在形式,可将生物处理工艺分为生物过滤塔系统和滴滤塔系统[1].本研究选择苯、甲苯为VOCs 代表,选取柱状活性炭和拉西环为过滤塔和滴滤塔滤料,研究过滤塔、滴滤塔对苯、甲苯生物降解性能,为生物法在VOCs 净化领域的应用提供依据. 基金项目:清华大学百人计划支持基金;陕西省自然科学基金作者简介:李国文(1968)),男,博士后 第21卷增刊2001年6月 环 境 科 学 学 报ACTA SCIENTIAE CIRCUM STANTIAE Vol.21,Suppl Jun.,2001 https://www.doczj.com/doc/3717697854.html,
降低烟气氮氧化物技术 一、氮氧化物的介绍 NOx对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。 根据国标GB 31573-2015标准规定了无机化学工业烟气氮氧化物排放标准，其中镍铁等重金属行业氮氧化物最高排放量为200mg/m^3,地方可以制定严于国家标准的地方标准。厦门市地方排放标准（DB 35323-2011）其中氮氧化物排放量也是200mg/m^3,目前尚不知宁德地区的标准. 一般燃烧形成的氮氧化物主要来自两个方面：一是燃烧所用空气（助燃空气）中氮的氧化，二是燃料中所含氮氧化物在燃烧过程中热分解氧化，燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600℃~800℃时就会生成燃烧型NOx,它在煤粉燃烧的氮氧化物中占60%~80%，其中挥发分燃烧又占燃烧型氮氧化物的一大部分，燃料挥发分增加NOx 转换量就增大，挥发分的NOx的转化率又随氧浓度的平方增加，火焰温度越高NOx 的转换量就越大。 二、选用洗选煤 1、煤炭洗选可脱除煤中50%－80%的灰分、30%－40%的全硫 （或60%~80%的无机硫），燃用洗选煤可有效减少烟尘、SO2和NOx的排放，入洗1亿t动力煤一般可减排60～70万tSO2，去除矸石16Mt。
2、一些研究表明：工业锅炉和窑炉燃用洗选煤，热效率可提高3%~8%； 表（1）我厂使用烟煤成分
表（2）市场上几种洗选煤成分 由表（1）可以得知我厂使用烟煤挥发分平均含量为29.5%左右、灰分平均含量为15.8%左右、平均含硫量0.7%。由表（2）可以得知市场上的洗选煤成分挥发分平均含量9.37%、灰分平均含量12%、平均含硫量0.52%。洗选煤的挥发分仅为烟煤的1/3 、灰分含量比烟煤低3.8%、全硫量比烟煤低0.18%。煤的挥发分就是煤中有机质的可挥发的热分解产物。其中除含有氮、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢等气体外，还有一些复杂的有机化合物。我们知道挥发分的燃烧占燃料型氮氧化物的大部分，而燃料型氮氧化物又是主要的氮氧化物来源，因此选用洗选煤对减少氮氧化物和硫化物有很大作用。同时通过比较表（1）表（2）可知洗选煤的热值并不会比烟煤低，相反，而是比烟煤高很多。
烧结过程对烟气中氮氧化物含量的影响 刘国忠 （北营炼铁厂400烧结作业区本溪市117000） 摘要：本钢北营400m2烧结随着环保意识的提高，通过调整燃气中，高炉煤气和焦炉煤气配比，减少氮气含量，从而达到减少烟气中氮氧化物的排放浓度。 关键词：高炉煤气，焦炉煤气，氮氧化物 Effect of sintering process on nitrogen oxide content in flue gas LiuGuoZhong (400 sintering operation area north of ironmaking plant Benxi 117000) Abstract: with the improvement of environmental awareness, 400m2 sintering in beiying of benxi iron & steel group co., ltd. can reduce the nitrogen content by adjusting the proportion of blast furnace gas and coke oven gas in the gas, so as to reduce the emission concentration of nitrogen oxides in the flue gas. Keywords: blast furnace gas, coke oven gas, nitrogen oxide 前言 北营400m2烧结作为炼铁厂烧结矿的主要供应单位，为实现节能减排，通过优化操作参数，制定相应应急预案，确保烟气中氮氧化物安规在排放。 1 烧结烟气的产生及其特点： 烧结是钢铁冶炼中的一个重要环节，是将各种不能直接入炉的炼铁原料，如粉矿、高炉炉尘、杂副料等配加一定的燃料和熔剂，加热到1300-1500℃，使粉料烧结成块状的工艺。烧结过程中将产生大量烟气，烟气是烧结混合料点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。据统计，每生产1t烧结矿大约产生4000-6000m3的烟气，其中，机头烟气量一般为3600-4300m/t烧结矿。 烧结烟气与其他环境含尘气体有着较大的区别，其主要特点是 (1)烟气量大，每生产1烧结矿大约产生4000~6000m的烟气。 (2)烟气温度波动较大，随工艺操作状况的变化，烟气温度一般在100~200℃上下。 (3)烟气携带粉尘量较大，含尘量一般为0.5-15g/m3。 (4)烟气含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性，混合料在烧结前必须加适量的水制成小球，所以烧结烟气的含湿量较大，按体积比计算，水分含量一般在10%左右。