[发明专利]一种球形无纺布填料启动一氧化氮生物吸收塔的方法

说明书

本发明属于废气生物处理技术领域，涉及一种无纺布球形填料启动塔式厌氧氨氧化反应器。填料为原多面空心球改性形成的骨架和无纺布均匀排布的类似橘子瓣状的结构。填料堆叠在吸收塔内通过喷淋厌氧氨氧化菌液进行挂膜，上部喷淋人工合成的氨氮废水，一氧化氮从反应器下部进入与液体逆流接触进行脱除。本发明的效果和益处是球形的填料利于形成液膜，有利于气体的吸收，填料上的无纺布比表面积大、表面粗糙，有利于厌氧氨氧化菌的附着、生长与繁殖，有利用提高一氧化氮的去除效率，与传统的生物脱硝相比环境友好，运行成本低，是一种可持续的将烟气脱硝和污水脱氮相结合的处理技术，具有较好的潜在应用前景。

技术领域

本发明属于废气生物处理技术领域，涉及一种无纺布球形填料启动塔式厌氧氨氧化反应器，特别涉及到通过厌氧氨氧化反应，针对烟气中的一氧化氮进行脱除的方法。

背景技术

我国经过“九五”、“十五”、“十一五”“十二五”的污染治理已经取得了显著进展，水污染恶化趋势得到遏制，但大气污染状况却越来越趋于严重。氮氧化物（NOx：NO+NO2）是造成大气污染的主要污染物之一，我国已将NOx减排列入“十二五”强制性考核指标。现有烟气脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）干法脱硝得到一定程度的工业应用，但均存在投资运行费用高、催化剂易失活、氨泄漏等缺点；其它脱硝技术如等离子体法、氧化（次氯酸钠、过氧化氢等）吸收法等可行性和经济性还有待进一步研究。湿式生物硝化和反硝化法具有投资运行费用低等优点，但其需外加碳源，会产生温室气体。本发明利用不需外加碳源的厌氧氨氧化反应，采用低能耗的厌氧氨氧化工艺脱硝，在环境友好的前提条件下充分利用氨氮废水进行一氧化氮的脱除。本工艺中的启动方法挂膜效果良好，去除效率能长期维持在较好水平，为烟气脱硝和污水脱氮提供了一种新的思路,具有良好的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用一种球形无纺布填料，使得厌氧氨氧化菌在挂膜良好的前提下，在塔式反应器中达到较好的一氧化氮的脱除效果。

本发明的技术方案：

一种球形无纺布填料启动一氧化氮生物吸收塔的方法，步骤如下：

(1)工艺填料的选择

将原多面空心球填料进行两处改进，形成的无纺布球形填料作为塔式反应器的填料；第一处改进：将原多面空心球填料的球面外围骨架间隔去掉，用外层无纺布代替，形成骨架和外层无纺布交替布局的多面空心球填料；第二处改进：多面空心球填料内的空心圆柱上缠绕内层无纺布，即形成无纺布球形填料；

所述的无纺布球形填料的高为25mm，直径为20mm的球体，内层无纺布的厚度为2mm，外层无纺布的厚度为10 mm，无纺布的孔隙度10-30μm。

塔式反应器中填料表面的生物膜为厌氧氨氧化菌。塔式反应器内为三相接触，球形的填料利于形成液膜，有利于气体的吸收，填料上的无纺布比表面积大、表面粗糙，有利于厌氧氨氧化菌的附着、生长与繁殖。

(2)无纺布球形填料的挂膜及吸收一氧化氮的塔式厌氧氨氧化反应器的启动运行

将氨氮污水从塔式厌氧氨氧化反应器上部的进水口喷淋，与塔式厌氧氨氧化反应器内的一氧化氮气体流逆流接触；将无纺布球形填料堆叠在塔式厌氧氨氧化反应器中，然后将0.9-1.2 g VSS·L^-1厌氧氨氧化菌液循环泵入塔式厌氧氨氧化反应器中进行挂膜，控制温度为34-36℃，pH为7.5-8.5，挂膜时间为30天，以出水中无肉眼可见的厌氧氨氧化菌絮状体为判断标准；挂膜完成后喷淋氨氮污水和底部进入的一氧化氮维持反应器运行120天。

通入的一氧化氮，用氩气作为平衡气体，配制质量比为100-1000ppm的一氧化氮气体，由塔式厌氧氨氧化反应器下部进入，流速为1-3 L/min。