氧化镁湿法脱硫废液生物净化处理技术研究

摘要

氧化镁湿法烟气脱硫技术在国内经过十多年的研究和发展，其技术的可靠性、建造和运行的经济性以及可行性已获得了广泛认同。氧化镁湿法烟气脱硫工艺是一种使用氧化镁作为脱硫剂，吸收二氧化硫生成亚硫酸镁和少量硫酸镁浆液的湿法脱硫技术，其关键环节为脱硫过程中废水的排放以及其净化处理。镁基-海水法船舶烟气脱硫(Magnesium Base-seawater Marine Flue Gas Desulfurization，M&SFGD)以镁法为脱硫主体，以海水法为辅助。废液中含有大量的氮氧化物、硫氧化物和重金属化合物等，具有盐浓度高、化学需氧量高以及可生化性差等特点。氨氮以及重金属化合物作为水体主要污染物应得到广泛重视，因而镁基-海水法船舶烟气脱硫废液中氨氮以及重金属去除方法研究具有重要意义。
　　本文对M&S FGD废液中氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、钙、镁离子、氯离子、化学需氧量、重金属、色度和浊度进行了分析测定;筛选高效脱氮菌株，利用同步硝化反硝化技术对M&S FGD废液进行生物脱氮;考察单元处理方法对M&S FGD废液中重金属去除效果，着重考察微生物絮凝剂对M&SFGD废液中重金属去除效果，利用短小芽孢杆菌发酵合成γ-聚谷氨酸(poly-γ-glutamic acid，γ-PGA)作为重金属去除剂;对M&S FGD废液进行综合处理。综合处理后M&S FGD废液中NH3-N由最初的604.00mg/L降低到12.00mg/L;NO2--N由最初的16.09 mg/L降低到1.04mg/L; NO3--N由最初的196.12mg/L降低到0.32mg/L;重金属Zn2+、Cr3+、V5+、Cd2+、Pb2+、Ni2+，分别由最初的0.26、0.34、8.28、0.87、2.54、101.67 mg/L降低到0.06、未检出、1.04、0.05、0.42、11.39mg/L。为适合于船舶燃油烟气氧化镁湿法脱硫废液生物净化处理研究提供技术方法。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 烟气脱硫技术概况

1．1．1 大气二氧化硫污染与危害

1．1．2 湿法烟气脱硫技术概况

1．2 氧化镁湿法烟气脱硫

1．2．1 氧化镁湿法烟气脱硫工艺概况

1．2．2 氧化镁湿法脱硫废液产生

1．2．3 氧化镁湿法脱硫废液成分分析

1．3 脱硫废液处理技术

1．4 氨氮污水生物处理技术

1．4．1 同步硝化反硝化概念

1．4．2 同步硝化反硝化菌株

1．4．3 同步硝化反硝化机理

1．4．4 同步硝化反硝化应用实例

1．5 重金属废水生物处理技术

1．5．1 生物吸附法处理重金属废水

1．5．2 微生物絮凝剂法处理重金属废水

1．6 本论文的研究目的、内容与意义

第2章 实验材料与方法

2．1 材料

2．1．1 菌种

2．1．2 主要培养基

2．1．3 水样

2．1．4 主要试剂

2．2 实验仪器

2．3 分析测定方法

2．3．1 脱氮菌株分离筛选方法

2．3．2 革兰氏染色

2．3．3 16S rDNA鉴定

2．3．4 菌株培养方法

2．3．5 菌体生长量测定

2．3．6 γ-PGA含量测定

2．3．7 脱硫废液主要分析测定方法

2．3．8 脱硫废液中氨氮降解

2．3．9 脱硫废液中重金属去除

第3章 燃油烟气氧化镁湿法脱硫废液成分分析

3．1 实验材料

3．1．1 样品

3．1．2 主要实验仪器

3．2 实验方法

3．3 实验结果及分析

3．3．1 亚硝酸盐

3．3．2 硝酸盐

3．3．3 氨氮

3．3．4 亚硫酸盐

3．3．5 硫酸盐

3．3．5 化学需氧量

3．3．7 钙、镁离子

3．3．8 氯离子

3．3．9 重金属测定

3．3．10 浊度

3．3．11 色度

3．4 小结

第4章 同步硝化反硝化脱氮菌株的筛选及其性质研究

4．1 实验材料

4．1．1 样品

4．1．2 试剂

4．1．4 培养基

4．2 实验方法

4．2．1 菌株的分离筛选与鉴定

4．2．2 菌株培养条件优化

4．2．3 同步硝化反硝化条件优化

4．3 实验结果及分析

4．3．1 氨氮降解菌株的分离筛选与鉴定

4．3．2 Halomonas sp．CO3生长条件

4．3．3 Halomonas sp．CO3同步硝化反硝化条件优化

4．4 小结

第5章 燃油烟气氧化镁湿法脱硫废液中重金属的去除

5．1 实验材料

5．2 实验方法

5．2．1 重金属捕集剂法

5．2．2 阳离子交换树脂吸附法

5．2．3 活性炭吸附法

5．2．4 微生物絮凝剂法

5．3 实验结果

5．3．1 重金属捕集法去除重金属Ni2+

5．3．2 阳离子交换树脂吸附法去除重金属Ni2+

5．3．3 活性炭吸附法去除重金属Ni2+

5．3．4 微生物絮凝剂法去除重金属

5．3．5 几种处理方法处理脱硫废液比较

5．3．6 燃油烟气氧化镁湿法脱硫废液综合处理

5．4 小结

结论

参考文献

致谢

作者简介