本發(fā)明屬于廢氣生物處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無紡布球形填料啟動塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器，特別涉及到通過厭氧氨氧化反應(yīng)，針對煙氣中的一氧化氮進行脫除的方法。

背景技術(shù)：

我國經(jīng)過“九五”、“十五”、“十一五”“十二五”的污染治理已經(jīng)取得了顯著進展，水污染惡化趨勢得到遏制，但大氣污染狀況卻越來越趨于嚴重。氮氧化物(NOx：NO+NO2)是造成大氣污染的主要污染物之一，我國已將NOx減排列入“十二五”強制性考核指標?，F(xiàn)有煙氣脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)干法脫硝得到一定程度的工業(yè)應(yīng)用，但均存在投資運行費用高、催化劑易失活、氨泄漏等缺點；其它脫硝技術(shù)如等離子體法、氧化(次氯酸鈉、過氧化氫等)吸收法等可行性和經(jīng)濟性還有待進一步研究。濕式生物硝化和反硝化法具有投資運行費用低等優(yōu)點，但其需外加碳源，會產(chǎn)生溫室氣體。本發(fā)明利用不需外加碳源的厭氧氨氧化反應(yīng)，采用低能耗的厭氧氨氧化工藝脫硝，在環(huán)境友好的前提條件下充分利用氨氮廢水進行一氧化氮的脫除。本工藝中的啟動方法掛膜效果良好，去除效率能長期維持在較好水平，為煙氣脫硝和污水脫氮提供了一種新的思路,具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是利用一種球形無紡布填料，使得厭氧氨氧化菌在掛膜良好的前提下，在塔式反應(yīng)器中達到較好的一氧化氮的脫除效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種球形無紡布填料啟動一氧化氮生物吸收塔的方法，步驟如下：

(1)工藝填料的選擇

將原多面空心球填料進行兩處改進，形成的無紡布球形填料作為塔式反應(yīng)器的填料；第一處改進：將原多面空心球填料的球面外圍骨架間隔去掉，用外層無紡布代替，形成骨架和外層無紡布交替布局的多面空心球填料；第二處改進：多面空心球填料內(nèi)的空心圓柱上纏繞內(nèi)層無紡布，即形成無紡布球形填料；

所述的無紡布球形填料的高為25mm，直徑為20mm的球體，內(nèi)層無紡布的厚度為2mm，外層無紡布的厚度為10mm，無紡布的孔隙度10-30um。

塔式反應(yīng)器中填料表面的生物膜為厭氧氨氧化菌。塔式反應(yīng)器內(nèi)為三相接觸，球形的填料利于形成液膜，有利于氣體的吸收，填料上的無紡布比表面積大、表面粗糙，有利于厭氧氨氧化菌的附著、生長與繁殖。

(2)無紡布球形填料的掛膜及吸收一氧化氮的塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動運行

將氨氮污水從塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器上部的進水口噴淋，與塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)的一氧化氮氣體流逆流接觸；將無紡布球形填料堆疊在塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器中，然后將0.9-1.2g VSS·L^-1厭氧氨氧化菌液循環(huán)泵入塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器中進行掛膜，控制溫度為34-36℃，pH為7.5-8.5，掛膜時間為30天，以出水中無肉眼可見的厭氧氨氧化菌絮狀體為判斷標準；掛膜完成后噴淋氨氮污水和底部進入的一氧化氮維持反應(yīng)器運行120天。

通入的一氧化氮，用氬氣作為平衡氣體，配制質(zhì)量比為100-1000ppm的一氧化氮氣體，由塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器下部進入，流速為1-3L/min。

所述的氨氮污水：加入氯化銨，設(shè)定NH₄⁺-N濃度為45-55mg/L；加入碳酸氫鉀，設(shè)定HCO₃^-濃度為490-510mg/L；加入磷酸二氫鉀，設(shè)定PO₄^3-濃度為18-22mg/L；加入無機鹽，設(shè)定Na⁺濃度為8-12mg/L，K⁺濃度為12-16mg/L，Mg²⁺濃度為18-22mg/L。

所述的無紡布的材質(zhì)為聚酯或聚丙烯；所述的多面空心球的材質(zhì)為聚乙烯或聚丙烯。

本發(fā)明的有益效果：球形無紡布填料比表面積大，形成的厭氧氨氧化菌生物膜較其他無紡布填料效果好，與混合式厭氧氨氧化相比增強了厭氧氨氧化菌與一氧化氮的接觸，使其吸收效率顯著提高。與傳統(tǒng)的生物脫硝相比環(huán)境友好，運行成本低，是一種可持續(xù)的將煙氣脫硝和污水脫氮相結(jié)合的處理技術(shù)，具有較好的潛在應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是無紡布球形填料結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2是無紡布球形填料結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖中：1骨架；2外層無紡布；3內(nèi)層無紡布。

具體實施方式

以下結(jié)合技術(shù)方案(和附圖)詳細敘述本發(fā)明的具體實施方式。

利用一種無紡布球形填料啟動吸收一氧化氮的塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器。

填料為25mm*20mm的小球，填料的結(jié)構(gòu)如圖1所示，反應(yīng)器為塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器。一個周期運行時間為150天，反應(yīng)器啟動時，進水NH₄⁺-N濃度為45-55mg/L；加入磷酸二氫鉀，設(shè)定PO₄^3-濃度為18-22mg/L，加入碳酸氫鉀，設(shè)定濃度為500mg/L，加入無機鹽，設(shè)定Na⁺濃度為8-12mg/L，K⁺濃度為12-16mg/L，Mg⁺濃度為18-22mg/L，加入Fe(II)EDTA，濃度為0.05mol/L。

塔式厭氧氨氧化反應(yīng)器由有機玻璃制成圓柱形，直徑7cm、高度100cm、有效容積2.5L，蠕動泵控制反應(yīng)器內(nèi)進水及排水過程。進水NH₄⁺-N濃度45-55mg/L，從反應(yīng)器頂部噴淋而下。下部為進氣口，有管狀布氣裝置，進入的一氧化氮(100-1000ppm)與噴淋流下的液體逆流接觸，在填料區(qū)發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)。

反應(yīng)器運行全程保持進水氨氮濃度不變，一氧化氮進氣由低濃度低流量逐漸升高，保持100-1000ppm每個濃度以1-3L/min的進氣速度運行12天。在運行過程中，進氣速度為1L/min時，去除率在氣體濃度為800ppm時達98.89％，進氣速度為2L/min時，各濃度段的去除率維持在50％左右，在500ppm時達58.93％，之后逐漸降低。隨著進氣速率的升高達到3L/min，去除效率逐漸降低，700ppm以內(nèi)的去除效率能維持在40％以上，800ppm以后去除率大幅下降，1000ppm時僅能維持在11.62％。