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氮氧化物废气的生化处理技术

      含氮氧化物(NOx)废气是指含有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4等气体的废气。这类废气由于对人体有致毒作用,损害植物,形成酸雨、酸雾,与碳氢化合物形成光化学烟雾及参与臭氧层的破坏等,因而如不对其加以处理直接排入大气中,将给自然环境和人体健康带来严重危害。
      目前,处理氮氧化物废气的方法主要有吸取法、催化还原法、燃烧法、吸附法、膜法、电化学法、脉冲电晕法及生化法等,其中生化法是近10多年才发展起来的一种处理方法,因它是模仿自然界的自然净化过程而建立起来的一种处理方法,具有流程短,投资少,运行费用低,管理简便等特点而具有极大的发展潜力,已受到越来越多研究人员的重视。
1 氮氧化物废气的产生及特性
      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NO、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N OX,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NOz。  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N Oz,与氧化剂反应生成NOz,与还原剂反应生成Nzo  NO:溶于水和硝酸,和水反应生成HNO:和HN Oz,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Nz。
2  生化法处理含NOx废气的原理
    含NO、废气生化法处理的基本原理是气相中的NO、如NO和NO2首先通过溶解或吸附等传质过程转移至液相,如NO:通过形成N03或NO2而溶于水中,NO被吸附在液相中的微生物或固体物表面而进入液相;然后在外加碳源的情况下借助于微生物的生命代谢活动,通过微生物对分布于液相中的含N化合物的吸取和微生物体内的氧化、还原、分解等生物谢作用,把部分吸取的含N化合物转化为微生物生长所需的营养物质,组成新的细胞,使微生物生长繁殖;另一部分含N化合物则被微生物分解为简单而无害的氮气或容易处理的NO3或NO2,同时释放出微生物生长和活动所需的能量。其转化过程可用下式表示:
3 NOx的生化处理
    由于在含NO、废气中对白然环境和人类生存危害最大的主要是NO和N Oz,而NO:易溶于水,处理比较容易,所以目前国内外关于生化法处理氮氧化物的研究,主要是针对含NO废气的处理。关于NO的处理归纳起来主要有反硝化处理和硝化处理两类。
氮氧化物废气的生化处理技术
 

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