[发明专利]一种锰矿浆微生物耦合烟气脱硫脱硝方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种烟气脱硫脱硝方法。

技术背景

我国是煤炭依赖型国家，人民生活和工业生产的主要能源来源以煤炭为主。 燃尾气中含有的二氧化硫和氮氧化物不仅造成了严重的环境污染，还对人类健 康产生了威胁。我国对燃煤尾气排放的治理也是愈加严格，“十二五”纲要不仅提 高了二氧化硫排放的限制标准，同时对氮氧化物的排放限制也进行了规定。对 于燃煤尾气中二氧化硫和氮氧化物的处理一直因工艺成本和知识产权的限制而 无法实现较大规模的推广应用。燃煤尾气排放已经成为制约我国经济可持续发 展和企业成本控制的壁垒。

我国蕴藏储量丰富的锰矿资源，但高品位矿石储量很少，绝大部分是低品 位矿石，现有工艺无法经济环保地进行处理。这些低品位的尾矿和矿渣长期堆 放不仅造成了资源浪费，还引发严重的重金属环境污染。如何有效地开发利用 这类资源，是无法忽视的一个问题。

锰矿石对烟气中的SO₂具有很好的吸收效果，其吸收液还可进一步用来制 备一水硫酸锰或单质硫等有价值的化工产品。但是烟气中的NO，NO₂等氮氧化 物，由于其水溶性较差，无法在锰矿吸收体系中直接高效脱除。

微生物滴滤塔是一种非常成熟的污染物净化处理设备，成本低廉、投资运 行费用少，由附着在填料上的不同微生物类型决定处理功能。反硝化微生物对 氮氧化物的代谢作用是一种不产生硝化物二次污染清洁的脱硝技术。但生物滴 滤塔易受到烟气中二氧化硫和其他物质的影响导致脱除效率不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟气脱硫脱硝方法，即首先利用锰矿浆对出炉烟 气进行吸收，在去除掉烟尘、二氧化硫和其他易溶杂质后，纯净化后的烟气通 入到生物滤池中进行进一步的处理，从而使处理后的烟气中二氧化硫和氮氧化 物的含量低于排放的标准。

本发明的方法是首先将烟气通入含有锰矿浆的鼓泡塔进行脱硫和净化除尘， 尾气再进入生物滴滤塔进行脱硝，以达到在一套体系中实现烟气的除尘和脱硫 脱硝。

所述的锰矿浆吸收体系是由0.5％-10％锰矿与水组成的吸收体系，反应器类 型为鼓泡吸收塔；锰矿石可以是碳酸锰矿、软锰矿、锰矿渣和电解锰废渣，品 位0.5以上。

所述的填料层为接种反硝化菌的物理填料，也可以是以海藻酸钠、PVA等材 料固定化的微生物菌种；微生物菌种可以是Pseudomonas属、Alcaligene属、 Paracoccus属、Hyphomicrobium属和Klebsiell属中具有反硝化功能的菌种。

本工艺利用锰矿浆对烟气进行预处理，去掉水溶性物质，实现了对通入生 物滤池气体的质量控制，将气体中杂质对生物反应体系的影响控制在最小，同 时经过锰矿浆反应加湿和降温的气体可直接通入生物滴滤塔，实现了生物滤池 操作步骤的简化和成本控制。

附图说明

图1：本发明的流程图；

图2、不同锰矿吸收体系的脱硫效率；

图3、锰矿浆脱硝效率；

图4、生物滴滤塔脱除效果。

具体实施方式

所用烟气由各种标准气体预混而成，组成为氧气0-19％，二氧化硫 0.1-0.8g/m³，氮氧化物0.1-0.4g/m³。锰矿浆吸收塔采用鼓泡搅拌式反应装置，采 用的锰矿石品位为1-25，矿浆浓度为0.1％-19％，搅拌速率为50rpm-200rpm，吸 收体系为0.7-7L锰矿浆，进气流速为0.12m³/h-1.8m³/h，系统压降7KPa。

生物滴滤塔采用逆流反应，有效容积为3L-30L。经锰矿浆吸收后的尾气以 1.6L/min-24L/min的速度从塔底部进入生物滴滤塔，从下至上引入滴滤塔，停留 时间2s-18s，生物循环吸收液自上而下进入滴滤塔，喷淋量为0.1-1/L，两者在 生物填料层相遇，发生反应。

生物滴滤塔采用塔型结构，以下向流模式运行。中间布设陶粒为填料层，容 器下部设集水池连接水泵，将液体从容器底部抽出，经水泵提升后，从容器顶 部向下喷淋，；经软锰矿浆吸收处理后的烟气从容器顶部进入，从上至下通过填 料层后，由容器侧部排出尾气。