[发明专利]一种基于NO反硝化过程调节一氧化二氮回收的方法

说明书

本发明涉及一种基于NO反硝化过程调节一氧化二氮回收的方法，将气态污染物NO固定至溶液中，形成络合态的Fe(II)EDTA‑NO作为反硝化底物，通过调节碳源添加量控制反应过程中N₂O的产生量并实现富集，有利于反硝化过程的能量回收。与现有技术相比，本发明工艺简单，能耗低，无副产物，Fe(II)EDTA‑NO至N₂O的转化率高，可达0.45左右，所得N₂O气体可用于氧化剂、助燃剂等。

技术领域

本发明属于环境工程反硝化处理技术领域，尤其是涉及一种基于NO反硝化过程调节N₂O产能回收的方法。

背景技术

NO是目前主要的气态污染物之一，对大气环境和人类健康都存在很大威胁。目前实际生产中常用选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、脉冲电晕等离子体和变压吸附等化学方法进行气体中NO的脱除。然而，这些化学方法都存在一定缺陷，包括成本高和二次污染等。

络合吸收-生物还原法去除技术(BioDeNOx)综合了化学吸收和生物反硝化技术，被认为是一项去除废气中NO的新技术，具有投资少、费用低、流程短、操作简便等优点。但在这项技术中，络合态的NO经过反硝化后最终产物为N₂。虽然N₂是一种无毒无害的气体，但也不具备回收利用的价值，造成了能量的逸散。此外，在实际生产中为了使反硝化过程进行更为充分，常在系统中外加过量的碳源，进一步造成处理成本的提高。因此，如何在反硝化过程中去除NO的同时实现能量回收、降低处理成本是目前此领域研究的热点之一。

N₂O是反硝化过程中一种重要的中间产物。作为一种温室气体，N₂O在水处理领域中常被视为有害副产物而减少产生和释放。但是，N₂O同时也是一种潜在的能源。研究表明，N₂O是一种比O₂更强大的氧化剂，可以增加如CH₄等物质燃烧时的能量回收。数据显示，1mol CH₄与N₂O燃烧反应释放的能量比1mol CH₄与O₂燃烧反应释放的能量多出约30％。另一方面，N₂O也是一种极具前途的助燃剂和无毒推进剂，被用于给高性能车辆的发动机增压，并在航空航天工业中用作混合火箭的强氧化剂。目前，已经有针对反硝化过程中N₂O积累的研究，但是在现有研究成果中，存在N₂O转化和富集效率低、N₂O的收集和再利用成本高等问题，使得这项技术难以投入实际利用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于NO反硝化过程调节一氧化二氮回收的方法，解决了现有技术中N₂O转化和富集效率低、N₂O的收集和再利用成本高的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于NO反硝化过程调节一氧化二氮回收的方法，包括以下步骤：

(1)FeSO₄和Na₂EDTA等摩尔比在厌氧环境下溶解反应生成Fe(II)EDTA，通过洗气装置吸收气态NO络合成液态Fe(II)EDTA-NO；

(2)反硝化微生物利用氮源、碳源进行驯化，反硝化微生物进入稳定降解期后接种到目标反应器中，加入液态Fe(II)EDTA-NO，外加乙酸钠与营养物质，利用惰性气体脱除顶空气体后密封反应；

(3)平衡反应器内气压并收集反应器顶空产生的N₂O气体。