氮氧化物的生物凈

1、氮氧化物的生物凈化1.氮氧化物的來源及危害2.處理NOX的微生物和裝置3.國內(nèi)外出去NOX的研究進(jìn)展1氮氧化物的來源1.石油燃料燃燒2.制硝酸和電鍍等工業(yè)排放的廢棄3.汽車排放的尾氣2氮氧化物的主要成分 氮氧化物是大氣環(huán)境的主要污染物之一全球每年全球排放的NOX總量達(dá)3000萬噸，而且還在持續(xù)增長。通常說的NOX主要包括N2O,NO,N2O3,N2O4和N2O5等。 NO2是紅褐色氣體，有刺激性；NO是無色氣體，其不穩(wěn)定，遇氧易變成NO2；NO2和N2O4能與水緩慢作用。在潮汐的空氣中除NOX外，尚有硝酸和亞硝酸存在。 N循環(huán)途徑如圖：3氮氧化物的危害1.NOX對人體的制毒作用2.NOX對植物

2、的損害作用3.NOX是形成酸雨和酸霧的主要原因之一4.NOX與碳?xì)浠衔镄纬晒饣瘜W(xué)煙霧5.N2O也參與臭氧層的破壞4氮氧化物的轉(zhuǎn)化方法 氮氧化物的轉(zhuǎn)化方法包括傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法，以及新型高效的生物轉(zhuǎn)化法 1.物理化學(xué)法：催化轉(zhuǎn)化，燃燒，吸附等，但是一般費(fèi)用較高。 2.生物轉(zhuǎn)化法：利用微生物的生物化學(xué)作用，使污染物分解，轉(zhuǎn)化為無害和少害的形式。具有綠色，環(huán)保能優(yōu)點(diǎn)。5處理NOX的微生物 凈化NOX的生物方法主要可分為：反硝化菌去除，真菌去除和微藻去除。 反硝化菌包括異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌，以異養(yǎng)菌居多。 異養(yǎng)菌包括無色桿菌屬，產(chǎn)堿桿菌屬，鹽桿菌屬等。 真菌包括氧化孢子鐮刀菌，曲霉，毛殼菌。 其中氧化孢子

3、鐮刀菌在去除NO時(shí)，需要無氧環(huán)境，其余真菌在有氧條件下仍可去除NO.6處理NOX的裝置1.固定式反應(yīng)器是把微生物固定在填料上，微生物培養(yǎng)液在外部循環(huán)，待處理的廢氣在填料表面與微生物接觸，并被微生物捕獲去除。2.懸浮式反應(yīng)器是把微生物培養(yǎng)液裝填在反應(yīng)器中，待處理廢氣以鼓泡等方式通入反應(yīng)器內(nèi)，再被微生物捕獲并去除。7國內(nèi)外去除NOX的研究進(jìn)展氮氧化物的生物去除主要是利用反硝化菌的反硝化作用，要求在無氧條件下進(jìn)行。Barmes等人采用固定式生物滴濾器進(jìn)行NOX的去除，在無氧條件下，總體積為1.4L的生物滴濾器中，反硝化微生物固定在小木片填料上，進(jìn)料速度為1L/min，NOX含量為500uL/L，停留

4、時(shí)間1.4min。NOX的去除率最高可達(dá)90%，進(jìn)行過程中，需要補(bǔ)加葡萄糖作為碳源。通過對比研究，發(fā)現(xiàn)生物慮滴器在進(jìn)行一段時(shí)間后，其處理能力會有較大下降，原因是微生物在處理NOX時(shí)，會積累一些酸性代謝物，導(dǎo)致PH下降，從而使得微生物的反硝化作用能力下降。通過滴加K2HPO4緩沖溶液，調(diào)節(jié)PH在67，可保持微生物處理NOX的活性，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)當(dāng)NOX的濃度高于250uL/L后，加入乳酸鹽，可以明顯提高去除能力。8國內(nèi)外去除NOX的研究進(jìn)展 國內(nèi)蔣文舉等人馴化從污水處理廠活性污泥中得到的反硝化菌，并使之掛膜到填料塔的輕質(zhì)陶瓷填料上，在無氧條件下進(jìn)行去除NOX的研究，填料塔對NOX的去除率達(dá)到93%，

5、進(jìn)口氣體中的NOX濃度(50500mg/m3)對去除率影響較小，但是進(jìn)氣量卻有很大的影響，因此存在最佳值。由于要到達(dá)無氧或低氧含量的條件在實(shí)際應(yīng)用過程中較難實(shí)現(xiàn)，操作成本也比價(jià)高，近期有很多研究集中在有氧條件下去除氮氧化物。 Kinney和plessis等人研究了在有氧條件下，生物慮滴器去除甲苯的同時(shí)去除NOX的情況，當(dāng)進(jìn)料廢氣中氧氣含量17%，甲苯含量為300*10-6，進(jìn)料量為3L/min，停留時(shí)間為1min，反應(yīng)器的NOX去除率達(dá)到93%；適當(dāng)提高甲苯的補(bǔ)加速率，去除率可達(dá)95%。濕度保持在30%40%。研究還發(fā)現(xiàn)，濃度過高的NH4+會抑制真菌去除NOX的能力。 9國內(nèi)外去除NOX的研究進(jìn)展 Nagase等人用微藻去除廢氣中的NOX。在光生物反應(yīng)器中，把dunaliella tertiolecta培養(yǎng)在改性的海水中。雖然在懸浮式反應(yīng)器中，氣液接觸和NOX溶解擴(kuò)散的溶液會影響過濾器的去除能力，但是廢氣停留時(shí)間短。在直徑為50mm、長度2.5、總培養(yǎng)體積為4L的長管式反應(yīng)器中，光照強(qiáng)度38W/m2,發(fā)現(xiàn)NOX既可以被藻類作為氮源加以利用，也可以在有其他氮源而不被作為氮