烟气脱硫废液的成分解析及其净化技术

摘要

燃油和燃煤等气体中的二氧化硫排放到大气中，造成的大气污染日益严重。二氧化硫危害人体健康，形成的酸雨造成环境损伤。我国“十二五”规划纲要中明确了二氧化硫排放总量下降8％的减排目标。国际海事组织(IMO)的《73/78防污染公约》(MARPOL公约)附则Ⅵ要求船舶设备的硫氧化物排放总量控制在6.0g/kwh以内。因此船舶柴油机二氧化硫减排技术的应用具有重要意义。
　　船舶柴油机燃气二氧化硫湿法减排技术因工艺简单、运行稳定、效率高等特点而受到重视。湿法烟气脱硫技术在日本占据98％的市场，在美国占据92％的市场，在德国占据90％的市场。氧化镁脱硫工艺是一种使用氧化镁作为脱硫剂，吸收二氧化硫生成含水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。船舶柴油发动机氧化镁湿法燃油脱硫废液（Marine Diesel Engines Magnesium-based Wet FGD Wastewater，MDEM）主要含有悬浮物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫氧化物、有机物污染物、苯系物、直链烃和重金属化合物等，有含盐高、化学需氧量高及可生化性差等特点。IMO对船舶烟气洗涤水的pH值、多环芳烃值、混浊度、硝酸盐含量、添加剂等都有相关规定的排放标准，但对于MDEM的测定及净化处理无系统的完整的方法。
　　本文研究MDEM的成分解析及其净化技术，建立并部分改良了NO2-、NO3-、NH3-NH4+、COD、SO2-4;、SO32-、Mg2+、Cl-以及浊度和色度的测定方法;利用生物方法进行了浊度的减量处理;利用生物和物理组合的方法，进行了色度的减量处理及其条件优化;利用同步异养硝化好氧反硝化技术对MDEM进行生物脱氮，并考察脱氮条件。
　　微生物絮凝剂MBF03使浊度平均去除率达到93.35％;利用活性炭吸附方法脱色，其最佳预处理方法为酸处理，最佳添加量为160g/L，最佳脱色时间为40min，选择静止脱色为最佳脱色方式，色度平均值从1400度降低到281度;为了获得同步异养硝化好氧反硝化菌株，分离得到的菌株菌落形态呈杆状，革兰氏染色呈阴性，分离纯化菌株与Halomonas meridiana strain PR51-13的16SrDNA最大相似性为99％，命名为Halomonas sp.L6，最佳的脱氮方式为同步异养硝化好氧反硝化脱氮，最佳碳源为蔗糖，最佳C/N为10.0，最佳pH为8.0，最佳温度30℃，脱氮率为87.5％。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 烟气脱硫技术简介

1．2 氧化镁湿法烟气脱硫

1．2．1 氢化镁湿法烟气脱硫

1．2．2 氧化镁湿法烟气脱硫工艺

1．2．3 氧化镁湿法烟气脱硫工艺流程

1．3 氧化镁烟气脱硫废液及净化技术

1．3．1 氧化镁烟气脱硫废液的产生

1．3．2 氧化镁烟气脱硫废液成分及分析

1．3．3 氧化镁烟气脱硫废液相关排放标准

1．4 烟气脱硫废液净化技术

1．4．1 悬浮物沉降过滤技术

1．4．2 脱色处理技术

1．4．3 重金属处理技术

1．4．4 多环芳烃处理技术

1．4．5 同步异养硝化好氧反硝化生物脱氮技术

1．5 镁基-海水法船舶烟气脱硫及脱硫废液处理

1．6 本论文的研究目的、内容及意义

第2章 烟气脱硫废液的成分解析

2．1 实验材料

2．1．1 样品

2．1．2 主要实验仪器

2．2 实验方法

2．2．1 亚硝酸盐

2．2．2 硝酸盐

2．2．3 氨氮

2．2．4 化学需氧量

2．2．5 硫酸盐

2．2．6 亚硫酸盐

2．2．7 镁离子

2．2．8 氯离子

2．2．9 浊度

2．2．10 色度

2．3 实验结果及分析

2．3．1 亚硝酸盐

2．3．2 硝酸盐

2．3．3 氨氮

2．3．4 化学需氧量

2．3．5 硫酸盐

2．3．6 亚硫酸盐

2．3．7 镁离子

2．3．8 氯离子

2．3．9 浊度

2．3．10 色度

2．4 小结

第3章 微生物絮凝剂净化处理烟气脱硫废液

3．1 实验材料

3．1．1 样品

3．1．2 药品试剂

3．1．3 主要实验仪器

3．2 实验方法

3．2．1 微生物絮凝剂处理烟气脱硫废液固形物

3．2．2 微生物絮凝剂处理烟气脱硫废液色度

3．2．3 微生物絮凝剂处理烟气脱硫废液化学需氧量

3．3 实验结果及分析

3．3．1 微生物絮凝剂处理烟气脱硫废液固形物

3．3．2 微生物絮凝剂处理烟气脱硫废液色度

3．3．3 微生物絮凝剂处理烟气脱硫废液化学需氧量

3．4 小结

第4章 活性炭降低烟气脱硫废液色度方法研究

4．1 实验材料

4．1．1 样品

4．1．2 药品试剂

4．1．3 主要实验仪器

4．2 实验方法

4．2．1 活性炭预处理方法的选择

4．2．2 活性炭添加量的优化

4．2．3 活性炭脱色时间的优化

4．2．4 活性炭脱色方式的选择

4．3 实验结果及分析

4．3．1 活性炭预处理方法的选择

4．3．2 活性炭添加量的优化

4．3．3 活性炭脱色时间的优化

4．3．4 活性炭脱色方式的选择

4．4 小结

第5章 烟气脱硫废液的同步异养硝化好氧反硝化脱氮技术研究

5．1 实验材料

5．1．1 样品

5．1．2 菌株

5．1．3 培养基

5．1．4 药品试剂

5．1．5 主要实验仪器

5．2 实验方法

5．2．1 脱氮细菌的分离纯化及鉴定

5．2．2 同步异养硝化好氧反硝化菌脱氮条件的考察

5．3 实验结果及分析

5．3．1 脱氮细菌的分离纯化及鉴定

5．3．2 同步异养硝化好氧反硝化菌脱氮条件的考察

5．4 小结

第6章 烟气脱硫废液的综合处理方法

6．1 实验材料

6．1．1 样品

6．1．2 菌株

6．1．3 药品试剂

6．1．4 主要实验仪器

6．1．5 培养基

6．2 实验方法

6．3 实验结果及分析

6．3．1 烟气脱硫废液综合处理工艺流程图

6．3．2 烟气脱硫废液综合处理效果

6．4 小结

结论

参考文献

致谢

作者简介