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氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一,传统的吸收、吸附及催化还原等物化治理方法存在投资和运行成本高、二次污染以及操作维护困难等缺点。生物法被广泛接受为一种绿色、安全、运行费用低的废气治理技术,其中生物转鼓(RDB)净化有机废气的显著优势在国外得到了高度关注,并取得了较好成果,然而,其在NOx废气(NO占有95%以上)净化领域的研究未见相关报道。本研究采用RDB反应器处理模拟NO废气,研究了其反硝化性能,并初步探讨了NO去除过程中的生化反应和传质机理。结果表明,传质速率远小于微生物的反应速率,传质过程是NO去除的限制步骤。转鼓转速直接影响着RDB生物膜表面更新和生物膜表面的液膜厚度:随着转鼓的转动,生物膜表面更新加快,NO的净化效率提高;当转速>0.5r/min时,液膜增厚过度增加了传质阻力,NO反硝化效率降低。同时,空床停留时间(EBRT)是影响反硝化效率的一个重要因素,当进气NO处理负荷一定时,随着EBRT从130s下降到26s,NO的净化效率从99.7%下降至81.5%。在气相、液相和生物相的质量平衡与生化反应动力学的基础上,建立了生物转鼓净化NO废气的传质—反应数学模型。根据假设条件,通过简化与计算,得到描述气相浓度的如下方程:CG=C0 exp[-DLa2V/(ε-W/V-aδ)·W·VG·(R0-r)将模型结果与实验数据对比,数学模型的建立及预测与实验结果基本相符,较实验结果低15%~30%,主要是营养液的吸收过程和生物膜表面液膜分布不均匀的影响。鉴于RDB净化NO过程的传质限制和NO氧化转化为溶解度更高NO2的可行性,采用低温等离子体技术预处理NO,初步探讨了NO氧化效果。结果表明直接采用低温等离子体可以获得20%的氧化率,添加甲苯、乙醇等有机物后,NO的氧化率增加至40%以上。综上所述,生物转鼓净化NO的效率高,其中传质过程是NO净化性能的限制性因素。数学模型的建立及预测与实验结果基本相符。如何改善生物转鼓中NO传质过程是进一步提高其性能的关键。