生物技术处理含氮尾气 罗宸15301050136 氧化物(NOx)是大气主要污染物之一,也是目前大气污染治理的大难题 自20世纪70年代起,发达国家便开始对燃煤电站锅炉Nx排放,并且限 制日趋严格。中国是发展中国家,随着其经济的迅速发展,汽车尾气造成的环境 污染日趋严重,特别是其中的NOx,对大气的污染已成为一个不容忽视的问题。 技术原理 第 一步,气相中的 NOx(NO和NO2), 首先要经历由气相转移 到液相或固相表面的液 膜中的传质过程,然后 污染物才在液相或固 相表面被微生物吸附 净化。 第 二步,在外加碳源的情况下,微 生物对分布于液相中的含氮化合物吸收,在微生 物体内进行氧化、还原、分解等微生 物代谢作用,把部分吸 收的含氮化合物转化 为微生物生长所需的有机氮化物,组成新的细胞,使微生物生长繁殖:另一部分 含氮化合物则被微生物分解为无害的氮气,或容易处理的N3或NO2,并释放出 微生物生长活动所需的能量。 微生物净化NOx有反硝化、硝化和真菌净化三种机理。 ●硝化处理技术:是在 硝化细菌作用下,在 有氧条件下将氨氮 PARTICULATE TRAP FUNCTION
生物技术处理含氮尾气 罗宸 15301050136 氧化物(NOx)是大气主要污染物之一,也是目前大气污染治理的大难题。 自20世纪70年代起,发达国家便开始对燃煤电站锅炉NOx 排放,并且限 制日趋严格。中国是发展中国家，随着其经济的迅速发展,汽车尾气造成的环境 污染日趋严重,特别是其中的 NOx,对大气的污染已成为一个不容忽视的问题。 技术原理 一步，气相中的 NOx（NO和NO2）， 首先要经历由气相转移 到液相或固相表面的液 膜中的传质过程，然后 污染物才在液相或固 相表面被微生物吸附 净化。 二步，在外加碳源的情况下，微 生物对分布于液相中的含氮化合物吸收，在微生 物体内进行氧化、还原、分解等微生 物代谢作用，把部分吸 收的含氮化合物转化 为微生物生长所需的有机氮化物，组成新的细胞，使微生物生长繁殖；另一部分 含氮化合物则被微生物分解为无害的氮气，或容易处理的 NO3-或 NO2-，并释放出 微生物生长活动所需的能量。 微生物净化 NOx 有反硝化、硝化和真菌净化三种机理。 硝化处理技术：是在 硝化细菌作用下，在 有氧条件下将氨氮 氮 第 第
氧化成硝酸盐氮,然后再通过反硝化过程,将硝酸盐氨转化成N的处理 过程。 ●技术难点:采用硝化菌去除NOx的研究还处于起步阶段,但从土壤微生 物的研究结果和反应过程的数据看,已初步解释了在大气环境下,采用消 化过程去除№0的可行性。根据初步的实验数据和生物膜的显微观察,造 成NOx去除率低得原因可归结于传质速率的限制和生物量的不足 反硝化处理技术:是利用厌氧微生物在厌氧条件下分解NOx的一种处理 方法 ●技术难点:尽管采用反硝化路径去除NO,在实验室条件下去除率尚可, 但保持厌氧的生长环境和外加有机碳源是实现该过程的必要条件,特别是 缺氧条件,在过程放大或在未来可能的工程应用时,就意味着投资费用的 激增 NO的生化还原: NO→ 氧化氮还原酶 NO2的生化还原: te + NO2- NO→ 硝酸盐还原酶亚硝酸盐还原酶氧化氮还原酶 技术的应用 20世纪80年代以来,国内外在利用微生物技术控制废气中的氮氧化 物进行了大量的研究工作,取得了可观的进展。虽目前的研究工作仍 然处于实验室阶段,离实现实际应用还有一定距离,但鉴于环境污染的不断严重 产生的愈发增长的需求,其潜力十分巨大,前景相当良好
氧化成硝酸盐氮，然后再通过反硝化过程，将硝酸盐氨转化成 N2 的处理 过程。 技术难点：采用硝化菌去除 NOx 的研究还处于起步阶段，但从土壤微生 物的研究结果和反应过程的数据看，已初步解释了在大气环境下，采用消 化过程去除 NO 的可行性。根据初步的实验数据和生物膜的显微观察，造 成 NOx 去除率低得原因可归结于传质速率的限制和生物量的不足。 反硝化处理技术：是利用厌氧微生物在厌氧条件下分解 NOx 的一种处理 方法。 技术难点：尽管采用反硝化路径去除 NO，在实验室条件下去除率尚可， 但保持厌氧的生长环境和外加有机碳源是实现该过程的必要条件，特别是 缺氧条件，在过程放大或在未来可能的工程应用时，就意味着投资费用的 激增。 技术的应用 20 世纪 80 年代以来，国内外在利用微生物技术控制废气中的氮氧化 物进行了大量的研究工作，取得了可观的进展。虽目前的研究工作仍 然处于实验室阶段，离实现实际应用还有一定距离，但鉴于环境污染的不断严重 产生的愈发增长的需求，其潜力十分巨大，前景相当良好。 自
技术的优缺点 优点 (1)适应范围广。 (2)去除效率高。去除效率超过90% (3)投资少,运行费用低。不需要投入额外的化学品;化学法则需加催化剂和氧化 剂等,如次氯酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。 (4)污染少。生物处理的产物是生物量,很容易处理。 (5)耗能低。生物反应在常温常压下进行,能量来自微生物利用VOCs成分本身产 生的能量。 缺点 (1)微生物的生长速度相对较慢,要处理大流量的烟气,并且烟气的流速快,导 致微生物与烟气的接触时间短。 (2)尾气的温度一般较高,且不同尾气的成分差别很大,对低碳源含量的尾气需 要外加碳源,导致工艺复杂。 (3)微生物的生长需要适宜的环境,如何在实际应用中营造合适的培养条件,将 是必须克服的一个难题
技术的优缺点 优点 (1)适应范围广。 (2)去除效率高。去除效率超过 90％。 (3)投资少，运行费用低。不需要投入额外的化学品;化学法则需加催化剂和氧化 剂等，如次氯酸盐、过氧化氢、二氧化氯等。 (4)污染少。生物处理的产物是生物量，很容易处理。 (5)耗能低。生物反应在常温常压下进行，能量来自微生物利用 VOCs 成分本身产 生的能量。 缺点 (1)微生物的生长速度相对较慢，要处理大流量的烟气，并且烟气的流速快，导 致微生物与烟气的接触时间短。 (2)尾气的温度一般较高，且不同尾气的成分差别很大，对低碳源含量的尾气需 要外加碳源，导致工艺复杂。 (3)微生物的生长需要适宜的环境，如何在实际应用中营造合适的培养条件，将 是必须克服的一个难题
(4)微生物的吸附能力差,使得NO的实际净化效率低。 (5)微生物的生长,会造成管内填料的堵塞
(4) 微生物的吸附能力差，使得 NO 的实际净化效率低。 (5) 微生物的生长，会造成管内填料的堵塞