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《南京理工大学》 2010年
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碱吸收—微生物烟气脱硫硫酸盐厌氧还原的研究

谭玉芳  
【摘要】: 微生物烟气脱硫技术由于投资少、设备简单、无二次污染等优点已经受到越来越多研究者的青睐。本课题就碱吸收-微生物烟气脱硫工艺中的硫酸盐厌氧还原部分进行实验研究。用硫酸盐还原菌(SRB)处理碱吸收SO2模拟出水,采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器作为厌氧脱硫主体反应器。进行了UASB反应器还原硫酸盐的启动实验研究,探讨了此脱硫工艺的最佳操作条件,并在反应器内形成成熟颗粒污泥的基础上考察反应器的运行效能。 自行设计了有效体积为96L的UASB反应器,安装、调试后用于本脱硫工艺的实验研究。 进行了UASB厌氧反应器的初次启动实验研究,并探讨了硫酸盐还原过程中的最佳工艺条件。采用取自厌氧反应器的污泥作为接种污泥,以葡萄糖作为SRB生长的碳源,以硫酸钠提供SO42-模拟碱吸收SO2出水,在水力停留时间(HRT)为12h、反应器内温度为30±2℃、进水pH值为7.50~8.50的条件下启动反应器,反应器出水pH值稳定在6.00±0.15范围内。30d后,COD负荷从0.60kgCOD/(m3·d)上升到5.00kgCOD/(m3·d)以上,有机物脱除率保持在85%以上;SO42-负荷从0.24kgSO42-/(m3-d)升至1.65kgSO42-/(m3·d)以上,脱除率达70%;同时,扫描电镜(SEM)照片显示,反应器内已经形成成熟的颗粒污泥,标志着反应器的初次启动成功。在厌氧反应器成功启动的基础上,研究了HRT、COD/S042-比值这两个因素对整个工艺的影响。结果表明,当COD/SO42-比值在2.6~2.9范围内时,有机物脱除率可达85%,SO42-脱除率在60%以上,出水SO42-浓度小于250mg/L,最佳HRT为12h。 为考察反应器的运行效能,在反应器成功启动的基础上,进行了反应器的停、开车实验及抗冲击负荷性能实验的研究。反应器停运20d后,进行了反应器的二次启动,7d后,反应器的COD负荷、SO42-负荷以及相应的脱除率都达到停运前的水平,此结果表明该工艺可满足间歇性的生产需求。抗冲击负荷实验结果显示,当COD负荷、S042-负荷突然同时提升至8.7kgCOD/(m3·d)、3.2kgSO42-/(m3·d)以上时,有机物脱除率达60%,SO42-脱除率为50%左右,表明系统有一定的抗冲击负荷能力。
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