本实用新型专利技术公开了一种同时脱除NOx、SO2和PM2.5的装置，包括控制系统、生物滴滤塔和微生物活性再生器，生物滴滤塔内设有负载生物膜的填料层，微生物活性再生器内装有微生物营养液；生物滴滤塔的底部与微生物活性再生器连通，生物活性再生器通过泵与生物滴滤塔顶部连通，生物滴滤塔顶部还设有排气口；由控制系统控制将烟气送入生物滴滤塔底部，控制系统还控制将微生物活性再生器内的液体泵入生物滴滤塔顶部。本实用新型专利技术装置能使烟气中NOx、SO2和PM2.5可以同时被脱除，并且克服了环境中氧及温度的抑制问题，适合于燃煤电厂烟气的净化；具有工艺设备简单,能耗低，运行费用低，二次污染少等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及环保领域的大气环境污染治理、生物过滤技术、环境污染治理技术，具体是指一种中温好氧条件下同时脱除N0X、SO2和PM2.5的装置。
技术介绍
能源生产过程直接排放了相当数量的固体颗粒，颗粒的排放与锅炉炉型、功率、主要燃料和除尘分离装置等因素密切相关。燃煤排放的可吸入颗粒物尤其是PM2.5不同于自然源的尘土等颖粒物，通常富集各种重金属元素和PAHs、VOCs等有机污染物。在燃煤电厂中，虽然传统的除尘方式已经具有较高的除尘效率，但是仍然不能很好的控制小颗粒特别是粒径小于2.5μπι的颗粒(ΡΜ2.5)排放。现在研究的关键是要通过有效的途径来提高对PM2.5的脱除效率。现有开发的脱硫技术有上百种，其中比较实用可行的技术方案仅原煤洗选、流化床燃烧技术、炉内喷吸收剂/N湿活化脱硫工艺、湿式石灰/石灰石脱硫工艺、海水脱硫工艺、简易湿法脱硫工艺、喷雾干燥脱硫工艺、吸收剂再生脱硫工艺、烟道喷吸收剂脱硫工艺、电子束辐照法等10余种技术。烟气脱硫机理主要分为SO2的吸收、吸附及SO2的催化转化。在烟气脱硫中，SO2的吸收主要是通过直接溶解于溶剂或与溶剂发生化学反应而实现，湿法脱硫技术脱硫的主要原理为化学吸收。SO2的吸附主要是利用较大孔体积和比表面积的吸附剂进行吸附，干法脱硫技术大都运用此原理。SO2的催化转化一般都是在固体催化剂床层上发生的，如常见的催化氧化法，利用钒基催化剂将SO2氧化成硫酸，以及催化还原法将SO2转化为单质硫。目前，烟气脱硫技术中，湿法烟气脱硫工艺仍是技术主流。由于我国对燃煤锅炉污染物控制的重点放在了 SO2的治理上，目前我国NOx排放研究刚刚起步，控制手段落后。目前NOx的控制主要有燃烧前处理、燃烧方式的改进及燃烧后处理等3种途径，但燃烧后烟气脱氮技术是控制NOx排放的重要方法，大部分烟气中的NOx都是通过该法进行处理。燃烧后处理也就是对燃烧产生的含NOx的烟气进行处理的方法，即烟气脱硝。烟气脱硝技术包括液体吸收法、吸附法、催化法、等离子体治理技术等几类。生物过滤方法作为一种废气治理工艺，在挥发性有机物(VOC)的治理方面获得成功。该工艺主要设备是生物滤塔，这是一种内部通常装有固定的有机或无机填料物质的容器，构成一个含有大量微生物的生物过滤系统。目前，此装置常被用于含乙醇、石油碳氢化合物和硫化物废气的处理。在该处理过程中，具有一定湿度的挥发性有机废气进入生物滤池，通过具有生物活性的填料层，有机污染物从气相转移到生物层，从而被微生物氧化分解，将其中的有机污染物氧化分解为二氧化碳、水和其它最终产物。生物滤塔也已用于含氨气体的硝化过程，并取得了一定的效果。国内、外有许多研究者试图采用相同的生物滤塔来分别脱除燃烧废气中的NOx和S02。考虑到NOx和SO2分开处理存在设备耗资大、运行过程复杂、能耗大等缺点，对其处理研究逐渐发展为NOx和SO2的同时去除。但现有的生物滤塔设备都是一个开放的系统，随着其内部生物膜因衰老而脱落，环境中其它杂菌会利用营养物质而替代目标菌种成为优势菌。现有的工业废气生物法同步脱硫脱氮的技术很少，目前国内外采用的方法是通过脱氮硫杆菌和硫酸盐还原菌共同处理，从而达到硫氮气体的同步脱除。但是这种方法的实施因废气中氧的浓度而困扰，大多数的微生物都由于氧的抑制作用而降低了活性，从而导致SO2和NOx的去除效率大大降低。尤其是，目前生物法都是在常温条件下进行，而在中温条件下SO2和NOx的处理则受到抑制。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述现有技术的缺点，提供一种同时脱除烟气中NOx, SO2和PM2.5的生物装置。该装置有效的解决了废气中氧及温度的抑制问题，能够在中温有氧条件下使NOx和SO2脱除率达到90%以上，PM2.5去除率达到80%以上，且能保证装置内目标菌种一直占优势，从而保持装置长久运行的高效率。本技术通过如下技术方案来实现:一种同时脱除N0x、S02和PM2.5的装置，包括控制系统、生物滴滤塔和微生物活性再生器，生物滴滤塔内设有负载生物膜的填料层，微生物活性再生器内装有微生物营养液；生物滴滤塔的底部与微生物活性再生器连通，生物活性再生器通过泵与生物滴滤塔顶部连通，生物滴滤塔顶部还设有排气口 ；由控制系统控制将烟气送入生物滴滤塔底部，控制系统还控制将微生物活性再生器内的液体泵入生物滴滤塔顶部。将烟气通过风机输送到生物滴滤塔底部，之后再通过滤塔中的填料，在环境存在氧且温度在40-50°C的条件下，气相中的NOx、SO2和PM2.5通过填料层的过程中被液相吸收继而在耐重金属且嗜温好氧反硝化菌和脱氮硫杆菌的协同作用下被脱除，处理后的气体从塔顶排出；所述生物滴滤塔还连通有微生物活性再生器，循环液经过反应器主体部分后，进入微生物活性再生器，循环液被脱氧气，创造出暂时的厌氧环境供厌氧菌生长，并且很好地提高了反硝化菌的再生速度和活性，经过再生的微生物重新进入到生物滴滤塔主体后，继续生长并附着在填料上，以替代因衰老及反冲洗脱落的生物膜。优选地，所述生物滴滤塔内填料层的上方设置了一圈分布器，与微生物活性再生器相通。优选地，所述生物滴滤塔填料层为f 3层。优选地，所述控制系统还控制微生物活性再生器内液体的温度在40-50°C。优选地，还定期向微生物活性再生器内添加新培养的目标菌液。优选地，所述生物膜上的微生物为异养型好氧反硝化菌、脱氮硫杆菌和硫酸盐还原菌的混合菌群。优选地,所述反硝化菌为鳌台球菌(Chelatococcus daeguensis) TAD1,由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号，其简称为CGMCC，其保藏编号是CGMCC N0.5226，保藏日期为2011年9月6日。优选地，所述微生物营养液的成分包括葡萄糖5g / L、NaCl 4.6g / L、磷酸盐缓冲液 pH = 6.8 7.2、MgSO4.7H20 200mg / L、KN03lg/L、微量元素 2ml/L。优选地，所述微生物营养液中还加入1.0g/L KNO3作为氮源，氮源含量根据烟气量的大小进行调节，保持在C/N为6 9。微生物营养液通入空气维持溶解氧在7.6mg/L。烟气进入装有填料的生物滴滤塔中。生物滴滤塔的主体是填料层，为微生物提供必需的营养物质，塔底逆流进气。可根据进气浓度的高低来调节循环液的流量，以达到最好的处理效果。气相中的NOx、SO2和PM2.5与循环液接触被液相吸收，经过由气相进入液相的传质过程。尤其是，经过驯化的塔内生长的微生物可以在中温条件下去除N0x、S02和PM2.5，省去了经过洗涤塔降温的过程。在烟气中存在氧且温度在40-50°C的条件下，进入液相中的N0x、S02和PM2.5经过填料层的过程中被驯化的嗜温且能耐重金属特性的好氧微生物吸附吸收利用，处理后的气体从塔顶排出。如图1所示，烟气通过气泵输送到生物滴滤塔的底部，烟气中有害气体包括NOx、SO2和PM2.5。烟气进入到生物滴滤塔中，与填料接触后，气态的污染物先经过从气相转移到液相或固相表面的液膜的传质过程，可以在中温条件下被微生物利用。经过净化的烟气，NOx和SO2的去除率均可达到90%以上，PM2.5的去除效果可达到80%以上。循环液经过主塔后进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种同时脱除NOx、SO2和PM2.5的装置，其特征在于，包括控制系统、生物滴滤塔和微生物活性再生器，生物滴滤塔内设有负载生物膜的填料层，微生物活性再生器内装有微生物营养液；生物滴滤塔的底部与微生物活性再生器连通，生物活性再生器通过泵与生物滴滤塔顶部连通，生物滴滤塔顶部还设有排气口；由控制系统控制将烟气送入生物滴滤塔底部，控制系统还控制将微生物活性再生器内的液体泵入生物滴滤塔顶部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄少斌，吴智导，张永清，邱灼华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：
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