[实用新型]一种同时脱除NOX、SO2和PM2.5的装置

说明书

技术领域

本实用新型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NO_x、SO₂和PM_2.5的装置。 

背景技术

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PM_2.5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2.5μm的颗粒(PM_2.5)排放。现在研究的关键是要通过有效的途径来提高对PM_2.5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SO₂。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。 

发明内容

本实用新型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PM_2.5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，PM_2.5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。 

本实用新型通过如下技术方案来实现：