一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法技术

技术编号:41568732 阅读:17 留言:0更新日期:2024-06-06 23:49
本申请提供一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,属于废气处理技术领域。以气体混合罐、生物滴滤塔完成分层控制,所述生物滴滤塔内设置有下层填料和上层填料,下层填料含耐氧反硝化菌,上层填料内设置有反硝化污泥,且下层填料下方的生物滴滤塔处设置进气口,上层填料上方的生物滴滤塔处设置出气口,气体混合罐与生物滴滤塔的进气口连接,待处理烟气自气体混合罐送入,经进气口进入生物滴滤塔,使出气口的气体为不受氧气影响的氮气。本申请在下层填料中接种含有耐氧反硝化菌的污泥,以实现烟气的部分脱硝和降低氧气含量;在上层填料中接种反硝化污泥,在低氧或缺氧条件下实现烟气的大部分脱硝;最终实现在氧气胁迫条件下的高效脱硝。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,属于废气处理。


技术介绍

1、氮氧化物(nox)是导致大气污染的重要来源之一,而no是烟气中nox主要的成分。no的排放不仅会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等环境问题,还可能对人类健康产生危害,造成呼吸道和眼睛受损等不良后果。

2、当前国内外工业烟气脱硝的常用技术是选择性催化还原技术(scr),然而,scr技术存在一些问题,如“氨逃逸”、催化剂易中毒失活、运行成本高和可能产生二次污染等,这使其在烟气脱硝中的应用带来了一定的难度。因此,发展一种可持续、经济和环保的烟气脱硝技术变得尤为重要。

3、微生物烟气脱硝技术通过添加适宜的脱氮菌(主要是反硝化细菌)和外源碳源,将no还原为无害的n2,以其脱硝效率高、成本低、安全性好、易于管理且无二次污染等优点,正日益受到人们的关注。cn113578032a公开了一种燃烧烟气用脱硝方法及设备,将燃烧烟气引入透气脱硝囊体内以提高温度,进而利用形变记忆弹簧对反硝化细菌进行挤压,促使其与烟气中的氮氧化物发生反应。同时,该方法利用空气进入放热球并与还原性铁粉反应,生成四氧化三铁,释放热量,从而创造出缺氧高温环境,有利于反硝化细菌进行反硝化处理。然而,该方法在实际应用中存在成本较高、设备复杂以及易堵塞等问题。cn1583228a公开了一种有氧环境下氮氧化气体转化为氮气的生物过滤方法,通过润洗器将烟气中的废弃烟灰除去,然后将经过湿洗的废气引入装有填料的生物滴滤塔。生物滴滤塔中采用复合微生物体系,其中生物膜的外层为好氧区,内层为无氧或缺氧区。在该系统中,一部分no被生物膜吸收后首先进入好氧区,在硝化菌的作用下被氧化成no2-和no3-,与此同时,好氧区中的溶解氧也被好氧菌消耗。此外,还有一小部分no直接发生反硝化反应生成n2。在缺氧区,no、no2-和no3-会被反硝化菌共同作用,转化为最终产物n2。这种方法通过硝化菌和反硝化菌的协同作用,实现了有氧条件下对no的去除。但仍存在系统启动难并且时间较长的问题。

4、在实际应用过程中,上述方法处理后,其烟气中还会有相当可观的氧气留存,烟气中氧气的存在会严重降低异养反硝化菌去除nox的效率。cn117298856a公开了一种耐氧气胁迫的双层异氧反硝化生物膜处理氮氧化物的方法,采用装填双层异养反硝化生物膜填料的生物滴滤塔处理含nox的废气,通过双层异养反硝化生物膜的构建,缓解了氧气对脱硝效率的抑制,解决了氧气胁迫下脱硝效率低的问题,功能针对性强,进程快,减少了时间成本。但其采用内外两层的膜结构,厚度固定,一经生成生物膜再无法改变。因此装入生物滴滤塔的双层异养反硝化生物膜仅能适合特定浓度氧气的条件,适用范围有限。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种生物脱硝中应对氧气抑制的分层控制方法,基于微生物法烟气脱硝技术的现有优点,建立了一种可应对不同浓度氧气条件抑制的反硝化脱硝分层控制方法,解决了实际烟气中含有氧气导致异养反硝化菌去除氮氧化物(nox)效率低的问题,实现耐氧气胁迫的高效异养反硝化脱硝。

2、具体地,本申请是通过以下方案实现的:

3、一种生物脱硝中应对氧气抑制的分层控制方法,以气体混合罐、生物滴滤塔完成分层控制,所述生物滴滤塔内设置有下层填料和上层填料,下层填料含耐氧反硝化菌,上层填料内设置有反硝化污泥,且下层填料下方的生物滴滤塔处设置进气口,上层填料上方的生物滴滤塔处设置出气口,气体混合罐与生物滴滤塔的进气口连接,待处理烟气自气体混合罐送入,经进气口进入生物滴滤塔,先经下层填料实现部分脱硝和氧气含量的降低,再经上层填料实现大部分脱硝,出气口的气体仅包含氮气。

4、上述方案中,在生物滴滤塔内沿高度方向自下而上依次设置下层填料和上层填料,下层填料含有耐氧反硝化菌污泥,上层填料含有反硝化污泥。含o2、no、n2的待处理烟气自生物滴滤塔底部进入后,在下层填料处与耐氧反硝化菌的污泥实现部分脱硝,并降低氧气含量,o2大部分去除、no部分去除;混合烟气再在上层填料处与常规反硝化污泥接触,在低氧或缺氧条件下利用异养反硝化实现大部分脱硝,o2、no基本去除,最终实现氧气胁迫条件下异养反硝化高效脱硝。上述过程将耐氧异养反硝化菌和常规异养反硝化菌针对性的分层接种于生物滴滤塔中的不同填料处,对烟气中的o2、no进行逐层逐级去除,还有效规避了不同浓度氧气的烟气影响,从而有效降低了氧气对脱硝效率的影响,解决了氧气胁迫下脱硝效率低的难题。

5、进一步的,作为优选:

6、所述含耐氧反硝化菌的下层填料获得步骤如下:

7、步骤一,污水处理厂活性污泥静置沉淀去除上清液后,下层的异养反硝化污泥中加入营养液,通入含10%氧气和90%氮气的混合气,形成有氧环境后搅拌培养;营养液中加入硝酸钾作为氮源,琥珀酸作为碳源,每天换一次,每次更换一半体积的营养液,异养反硝化污泥驯化至no3-去除率达到50%,即为耐氧异养反硝化菌驯化液。

8、所述营养液组成(g/l):na2hpo4·7h2o 7.9,kh2po41.5,mgso4·7h2o 0.3,琥珀酸钠 9.4,kno31.0,微量元素溶液 2ml,ph =7;微量元素溶液组成(g/l):edta 50.0,znso42.2,cacl25.5,mncl2·4h2o 5.06,feso4·7h2o 5.0,(nh4)6mo7o2·4h2o 1.1,cuso4·5h2o 1.57,cocl2·6h2o 1.61。

9、步骤二,将填料浸泡在耐氧异养反硝化菌驯化液中进行吸附挂膜,再将挂膜后的填料与耐氧异养反硝化菌驯化液一起装入生物滴滤塔。

10、步骤三,将混合气体自填料下方供入生物滴滤塔,同时向填料中补充营养液,直至填料对no的去除率稳定超过80%,得到含耐氧反硝化菌的下层填料,所述混合气体中,o2浓度为1-5%,no浓度为50-150ppm。

11、更优选的:

12、所述填料上方设置喷淋机构,喷淋机构向填料供入营养液,完成营养液的补充。优选的:所述生物滴滤塔下层底部设置出水口,出水口与循环水箱连接,循环水箱与喷淋机构,实现营养液的循环利用。

13、所述设置有反硝化污泥的上层填料获得步骤如下:

14、步骤一,污水处理厂活性污泥静置沉淀去除上清液后,下层的异养反硝化污泥中加入营养液,用高纯氮排出氧气,形成厌氧环境后搅拌培养;向瓶中持续通入no,营养液中加入甲醇作为碳源,每天换一次,每次更换一半体积的营养液,异养反硝化污泥驯化至no去除率达到50%,即为异养反硝化菌驯化液,

15、所述营养液组成(g/l):ch3coona 3,kh2po40.4,mgso4·7h2o 0.6, cacl20.05,kno31.0,微量元素溶液 2ml,ph =7;微量元素溶液组成(g/l):edta 0.1,znso40.0044,cacl20.011,mncl2·4h2o 0.01,feso4·7h2o 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:以气体混合罐、生物滴滤塔完成分层控制,所述生物滴滤塔内设置有下层填料和上层填料,下层填料含耐氧反硝化菌,上层填料内设置有反硝化污泥,且下层填料下方的生物滴滤塔处设置进气口,上层填料上方的生物滴滤塔处设置出气口,气体混合罐与生物滴滤塔的进气口连接,待处理烟气自气体混合罐送入,经进气口进入生物滴滤塔,先经下层填料实现部分脱硝和氧气含量的降低,再经上层填料实现大部分脱硝。

2.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于,所述含耐氧反硝化菌的下层填料获得步骤如下:

3.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于,所述设置有反硝化污泥的上层填料获得步骤如下:

4.根据权利要求2或3所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述填料上方设置喷淋机构,喷淋机构向填料供入营养液,完成营养液的补充。

5.根据权利要求4所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述生物滴滤塔设置出水口,出水口与循环水箱连接,循环水箱与喷淋机构,实现营养液的循环利用。

6.根据权利要求2或3所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述填料为聚氨酯海绵立方体。

7.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述气体混合罐连接有氧气罐、NO罐和氮气罐,氧气罐、NO罐和氮气罐分别通过管道与气体混合罐连接,各连接的管道上设置有气体流量计,以控制输入气体混合罐中O2、NO、N2的含量。

8.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述出气口上方设置有集气罩,对生物滴滤塔排出气体进行收集排出。

9.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述生物滴滤塔包括下塔体和上塔体,下层填料位于下塔体内,上层填料位于上塔体内。

10.根据权利要求9所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述下塔体侧壁设置下取样口,上塔体侧壁设置上取样口。

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【技术特征摘要】

1.一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:以气体混合罐、生物滴滤塔完成分层控制,所述生物滴滤塔内设置有下层填料和上层填料,下层填料含耐氧反硝化菌,上层填料内设置有反硝化污泥,且下层填料下方的生物滴滤塔处设置进气口,上层填料上方的生物滴滤塔处设置出气口,气体混合罐与生物滴滤塔的进气口连接,待处理烟气自气体混合罐送入,经进气口进入生物滴滤塔,先经下层填料实现部分脱硝和氧气含量的降低,再经上层填料实现大部分脱硝。

2.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于,所述含耐氧反硝化菌的下层填料获得步骤如下:

3.根据权利要求1所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于,所述设置有反硝化污泥的上层填料获得步骤如下:

4.根据权利要求2或3所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于:所述填料上方设置喷淋机构,喷淋机构向填料供入营养液,完成营养液的补充。

5.根据权利要求4所述的一种应对氧气抑制的反硝化生物脱硝分层控制方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:金小军徐仲伟陈欣陶佳瑜吴振宇罗振华滕丹妮
申请(专利权)人:同创工程设计有限公司
类型:发明
国别省市:

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