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烟气中的氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,现有的选择性催化还原和选择性非催化还原NOx去除工艺存在着运行成本高和二次污染问题,需要探寻高效、清洁、低成本的NOx治理新技术。NOx主要成分为一氧化氮(NO),其在水中的溶解度非常低,影响了生物法去除NO的效率。Fe(Ⅱ)EDTA能够与NO在水中形成络合物,增加了NO的溶解度,为生物法高效去除NO提供可能。厌氧氨氧化(ANAMMOX)是废水生物脱氮的新技术,NO作为中间产物能够和NH4+-N一起被厌氧氨氧化菌(An AOB)转化为无害的N2,不产生N2O二次污染物。基于Fe(Ⅱ)EDTA作为络合剂吸收耦合厌氧氨氧化还原NO生成N2的基本原理,本文开发了一种新的NO去除工艺:Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合ANAMMOX去除NO;进行了单元处理短期试验和工艺长期试验的研究,为新工艺运行提供了重要的基础数据。研究成果具有重要科学意义和潜在应用价值。(1)分别以亚硝酸盐(NO2--N)+氨氮(NH4+-N)和NO+NH4+-N为基质,进行厌氧氨氧化和部厌氧氨氧化的批实验,得到了厌氧氨氧化的相关动力学参数。厌氧氨氧化菌的最大比生长速率为:0.0697±0.0083 d-1,氨还原NO过程厌氧氨氧化菌的最大比生长速率为:0.0592±0.0112 d-1,厌氧氨氧化菌对NO的半饱和常数为:1.123±0.231m M。厌氧氨氧化菌对亚NO2-的半饱和常数为:0.0443±0.123mg-N/L,厌氧氨氧化菌对NH4+的半饱和常数为:0.0721±0.0182 mg-N/L。模拟结果显示,低于0.1m MFe(Ⅱ)EDTA-NO不能维持厌氧氨氧化菌的增殖,长期运行会导致污泥衰减。(2)Fe(Ⅱ)EDTA络合NO批实验显示,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收NO的最佳p H值为7.0-8.0间时,在温度为20-40℃范围内,络合效果随温度上升而下降。(3)设计了Fe(Ⅱ)EDTA络合-厌氧氨氧化还原NO工艺:将化Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收NO生成Fe(Ⅱ)EDTA-NO络合物的NO洗涤过程与还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO生成氮气的氨还原NO过程分离,以有效避免氨吹脱;通过厌氧氨氧化反应器培养增殖厌氧氨氧化污泥,定期向氨还原NO反应器补充厌氧氨氧化菌,同时去除后者中的剩余氨氮。(4)长期试验结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收-厌氧氨氧化还原去除NO工艺能够长期稳定运行,NO去除效率达到80%以上,NO日去除负荷为0.514m M/d;在低氨氮与亚硝酸盐浓度情况下,厌氧氨氧化反应器对于氨氮和亚硝酸盐具有较好的去除效率;含有0.1m M Fe(Ⅱ)EDTA对于厌氧氨氧化并未产生明显的抑制作用;Fe2+在氨还原NO反应器和厌氧氨氧化反应器中均有不同程度的氧化,导致络合剂吸收NO的能力下降。(5)设计了以铁屑和铁纤维为填料的Fe(Ⅱ)EDTA络合剂再生滤池。实验结果表明,水力停留时间为10min时,Fe3+的还原效率能够达到92%,再生的络合剂对于NO具有较好的络合效果。