[發(fā)明專利]一種利用微生物發(fā)酵處理含氮氧化物廢氣的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910074460.8
• 申請(qǐng)日: 2009-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN101564643A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任曉莉;朱開金;要玲;趙潤(rùn)柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D53/84
• 分類號(hào): B01D53/84;B01D53/56;C12N1/20;C12N1/18;C12N1/16;C12N1/14;C12R1/225;C12R1/07;C12R1/865;C12R1/74;C12R1/72;C12R1/685;C12R1/69;C12
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源;鄭晉周

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種處理凈化含氮氧化物(NO_X)廢氣的方法，具體為一種利用微生物發(fā)酵處理含氮氧化物廢氣的方法。?

背景技術(shù)

近年來，隨著工業(yè)規(guī)模的持續(xù)迅速發(fā)展擴(kuò)大，氮氧化物排放量也迅速增加，氮氧化物成為繼二氧化碳、硫氧化物后的另一種大氣污染源。氮氧化物在大氣中擴(kuò)散不但能造成酸雨、酸霧，還能破壞臭氧層，給自然環(huán)境和人類生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重危害。由此引發(fā)的環(huán)境污染問題，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大威脅。?

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來越重視，各國(guó)政府和地方紛紛制定和修改相應(yīng)的政策和法規(guī)，對(duì)各種廢氣的排放總量和排放濃度都作出了越來越嚴(yán)格的限制，所以含氮氧化物廢氣的達(dá)標(biāo)排放不僅成為環(huán)境治理的重要組成部分，也是很多企業(yè)投產(chǎn)的必備條件，開展對(duì)含氮氧化物廢氣的治理已經(jīng)迫在眉睫。?

目前，含氮氧化物的廢氣主要來源于燃料燃燒過程(如火電廠的煙氣和汽車尾氣)、硝酸的生產(chǎn)和使用過程(如硝酸廠、草酸廠、硝胺廠、炸藥廠、制藥廠和催化劑廠等排放的工藝尾氣)、以及火箭發(fā)射過程等。在我國(guó)一些企業(yè)由于生產(chǎn)裝置落后，排放的尾氣中含有的NO_X會(huì)形成大量的棕黃色煙霧，俗稱“黃龍”，不僅浪費(fèi)了資源，污染了廠區(qū)環(huán)境，而且由于排放不達(dá)標(biāo)，使企業(yè)陷入限產(chǎn)或者停產(chǎn)的困境。?

在目前工業(yè)生產(chǎn)中，控制含氮氧化物廢氣的污染方法主要包括：改進(jìn)燃燒方式和硝酸生產(chǎn)工藝、催化還原法、等離子體活化法，生化法，吸附法，液體吸收法等。對(duì)于火電廠排放的含氮氧化物煙氣，主要采用低氮燃燒裝置和分段?燃燒技術(shù)以盡量減少氮氧化物的形成。?

由于高效脫硫裝置的使用，使二氧化硫的排放得到有效控制。而如何更好的控制含氮氧化物廢氣的排放成為科研人員攻關(guān)的難題；化學(xué)和制藥工業(yè)中應(yīng)用較多的有催化還原法、吸附法和液體吸收法。催化還原法對(duì)氮氧化物的脫除率較高，但是由于需要消耗價(jià)格昂貴的氨，操作費(fèi)用很高，氣源還需預(yù)處理以防止催化劑中毒，而且排放氣中容易氨泄漏而造成二次污染；吸附法治理氮氧化物廢氣具有工藝簡(jiǎn)單，吸附效率高的特點(diǎn)，但吸附容量不夠大，運(yùn)行費(fèi)用成本較高，而且再生困難；液體吸收法由于工藝流程和設(shè)備比較簡(jiǎn)單，技術(shù)路線成熟，在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，但是這種方法普遍存在脫除效率不高，且容易產(chǎn)生二次廢液污染等弊端。?

生物法處理含氮氧化物廢氣是利用微生物的生命活動(dòng)將廢氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單而無害的氮?dú)夂臀⑸锏募?xì)胞質(zhì)。該法的基本原理是：適宜的脫氮菌在外加碳源的情況下，利用氮氧化物作氮源，將氮氧化物還原為最基本的無害的氮?dú)猓摰旧慝@得生長(zhǎng)繁殖，其中NO₂先溶于水形成NO₃^-和NO₂^-，再被生物還原為氮?dú)猓鳱O則是被吸附在微生物表面后直接被還原為N₂。如專利號(hào)為2006100110149公開的一種生物-液相催化氧化法凈化煙氣中氮氧化物的方法，主要特點(diǎn)是通過使用脫氮菌種掛膜制作生物膜填料塔，然后使含氮氧化物氣體通過而得到凈化。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810053158X公開的通過微生物營(yíng)養(yǎng)液脫除氮氧化物的方法。及專利申請(qǐng)?zhí)枮?006100110134采用的液相催化氧化-微生物組合法脫除氮氧化物的方法等。?

由于生物法處理含氮氧化物廢氣的過程是一個(gè)自然的過程，不產(chǎn)生任何二次污染，符合綠色化工的理念，而且具有流程短，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，因此引起科研人員的關(guān)注，但是目前生物法處理含氮氧化物廢氣的研究集中在硝化過程和反硝化過程，所采用的工藝類型主要是懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)和附著生長(zhǎng)系統(tǒng)，往往存在生物反應(yīng)器容易堵塞、液相傳質(zhì)速率不高和生物降解過程緩慢等問題，因此探索更為合適的生物法處理含氮氧化物廢氣方法成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的生物法處理含氮氧化物廢氣的過程中存在的設(shè)備運(yùn)行成本高、氮氧化物轉(zhuǎn)化效率低、等問題而提供了一種利用微生物發(fā)酵處理含氮氧化物廢氣的方法。?

本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種利用微生物發(fā)酵處理含氮氧化物廢氣的方法，含氮氧化物廢氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)鼓入空氣以調(diào)節(jié)廢氣中氮氧化物的濃度和氧化度，然后廢氣再經(jīng)過洗滌器洗滌，在洗滌器內(nèi)氮氧化物氣體被洗滌液洗滌，然后從固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)柱的底部進(jìn)入，凈化后的氣體穿過反應(yīng)柱從反應(yīng)柱頂部排出，洗滌后得到的洗滌液送入反應(yīng)柱的頂部使洗滌液噴淋入反應(yīng)柱內(nèi)。?