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矿物燃料燃烧产生大量烟气中所含氮氧化物(NO_x)的排放是导致酸雨、光化学烟雾等一系列严重空气污染问题的主要原因之一。相关资料显示,近年来我国NO_x污染的范围和程度已相当严重。因而烟气脱氮技术的发展是继烟气脱硫之后所面临的又一亟待解决的重大课题,而这方面的实用治理技术,国内基本处于空白状况。为此,研究和开发具有处理效果好、投资及运行费用低、无二次污染等优点的烟气脱氮新技术迫在眉睫。 针对现有的烟气脱氮技术的缺点和局限性,本研究小组提出化学吸收-生物还原集成技术来脱除烟气中的氮氧化物。本文作为该研究课题中一部分,研究了菌FR-2的生长特性以及对Fe(Ⅲ)EDTA的还原能力,以及络合吸收液中的主要成分(Fe(Ⅱ)EDTA-NO和Fe(Ⅱ)EDTA)对其生长和生物还原Fe(Ⅲ)EDTA效果的影响;菌DN-2的生长特性以及对Fe(Ⅱ)EDTA-NO的还原能力,以及络合吸收液中的Fe(Ⅲ)EDTA对其生长和生物还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO效果的影响;同时,对化学吸收-生物还原脱除NO的系统过程进行了基础实验研究;为这个课题积累了必要的理论基础。 研究发现菌种Escherichia coli FR-2能够有效地还原在化学吸收-生物还原脱除NO_x过程中形成的Fe(Ⅲ)EDTA。系统吸收液中同时存在的Fe(Ⅱ)EDTA-NO和Fe(Ⅱ)EDTA会显著地抑制该细菌的细胞生长和对Fe(Ⅲ)EDTA的还原。建立的动力学模型能够较好的解释此过程中的抑制现象。 菌种Pseudomonas sp DN-2能够有效地还原在化学吸收-生物还原脱除NO_x过程中形成的Fe(Ⅱ)EDTA-NO,同时它对Fe(Ⅲ)EDTA也具有一定的还原效果。该细菌的细胞在生长过程中,Fe(Ⅱ)EDTA-NO会先通过酶催化作用转化为Fe(Ⅲ)EDTA,而后,Fe(Ⅲ)EDTA作为微生物生长过程中的主要电子受体,在微生物氧化葡萄糖的过程中被还原为Fe(Ⅱ)EDTA。系统吸收液中同时存在的Fe(Ⅲ)EDTA对该细菌的细胞生长有促进作用,但是对Fe(Ⅱ)EDTA-NO的还原有一定的抑制作用。 化学吸收-生物还原法脱除烟气中的NO是切实可行的。氧气含量的增加会使得吸收液的溶解氧升高,从而造成有效吸收液成分Fe(Ⅱ)EDTA浓度的下降,进而使得系统NO的脱除效率降低。氧气会影响微生物的还原负荷,而该方法去除NO的关键因素就是微生物的还原负荷。