第一篇：新型生物脫氮工藝的簡介
新型生物脫氮工藝的簡介
摘要：水體中的氮素污染越來越嚴(yán)重。傳統(tǒng)生物脫氮工藝在廢水脫氮過程中發(fā)揮著重要的 作用，但也暴露出成本高、脫氮效率低等缺點(diǎn)。隨著生物脫氮新技術(shù)如亞硝酸型硝化反硝化技術(shù)、厭氧氨氧化技術(shù)的發(fā)展，生物脫氮新工藝也越來越多的受到研究者的關(guān)注。本文主要介紹了亞硝化脫氮工藝（SHARON）、厭氧氨氧化工藝（ANMAMOX）、亞硝化-厭氧氨氧化組合工藝（SHARON-ANAMMOX）、全程自養(yǎng)脫氮工藝（CANON）、限制自養(yǎng)硝化反硝化工藝（OLAND）。分別闡述了各工藝的原理、影響因素、運(yùn)行特性、應(yīng)用狀況等。最后，簡單敘述了各工藝的區(qū)別和聯(lián)系，對各種工藝的操作參數(shù)進(jìn)行了比較和概括。關(guān)鍵詞：SHARON；ANMAMOX；SHARON-ANAMMOX；CANON；OLAND
1.引言
傳統(tǒng)的生物脫氮理論包括硝化和反硝化兩個(gè)過程，分別由自養(yǎng)型硝化菌和異氧型反硝化菌完成。傳統(tǒng)生物脫氮工藝需要消耗大量的溶解氧、碳源，造成較高的運(yùn)行成本。隨著近代生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，以及污水生物脫氮工程實(shí)踐中出現(xiàn)的新的問題和現(xiàn)象，國內(nèi)外學(xué)者提出了一些脫氮理論的新認(rèn)識，并逐漸形成了生物脫氮新的理論?；谶@些生物脫氮新理論，廢水生物脫氮新技術(shù)也有了較快的發(fā)展。在亞硝酸型硝化反硝化技術(shù)和厭氧氨氧化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了一些新的生物脫氮工藝。這些生物脫氮工藝包SHARON、ANMAMOX、SHARON-ANAMMOX、OLAND、CANON等。
2.Sharon工藝
SHARON（single reactor for high ammonia removal over nitrite）即亞硝化脫氮工藝，是 荷蘭Delft 技術(shù)大學(xué)1997 年提出并開發(fā)的一種新型生物脫氮技術(shù)[1]。其基本原理是在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，在有氧的條件下，自養(yǎng)型亞硝酸菌將NH4+轉(zhuǎn)化為NO2﹣，然后在缺氧的條件下，異氧型反硝化菌以有機(jī)物為電子供體，以NO2﹣為電子受體，將NO2﹣轉(zhuǎn)化為N2。其理論基礎(chǔ)是亞硝酸型硝化反硝化技術(shù)，生化反應(yīng)式可用下式（1）表示：
NH4+ + 0.75O2 + HCO3﹣→ 0.5 NH4+ + 0.5NO2﹣+ CO2 + 1.5H2O（1）
該工藝的關(guān)鍵是如何將氨氧化控制在亞硝酸階段，并持久維持較高濃度的亞硝酸鹽積累[2]。由于硝化過程中的兩類細(xì)菌亞硝酸菌和硝酸菌的生長特性不同，對環(huán)境的要求也不同，這為將硝化控制在亞硝化階段提供了條件[3]。SHARON 工藝使用單個(gè)無需污泥停留的完全混合反應(yīng)器（CSTR）來實(shí)現(xiàn)，在較短的 HRT 和30~35℃的條件下，利用高溫下硝酸菌的活性比亞硝酸的活性低，同時(shí)利用硝酸菌的
水力停留時(shí)間大于亞硝酸菌的水力停留時(shí)間，使水力停留時(shí)間介于兩者之間，從而淘汰硝酸菌[4]。
經(jīng)過小試、中試，第一個(gè)生產(chǎn)規(guī)模的運(yùn)用SHARON工藝的Dokhaven污水處理場于1998年初在荷蘭鹿特丹建成并投入運(yùn)行。該SHARON的進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為1g/L，進(jìn)水氨氮的總量為1200kg/d，氨氮的去除率為85%。
SHARON 工藝與傳統(tǒng)的的脫氮工藝相比，具有能夠節(jié)省25%的氧氣，節(jié)省40%的碳源、污泥產(chǎn)量少、反應(yīng)器容積減少、反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，它也存在一些問題，如反應(yīng)時(shí)較高的溫度不適合城市污水的處理，僅比較適合處理污泥硝化上清液和垃圾滲濾液等高氨高溫廢水，適合C/N 較低的廢水，亞硝化產(chǎn)物NO2﹣是致癌、致畸、致突變物質(zhì)，對受納水體和人體健康有害。
3.Anammox工藝
ANAMMOX(anaerobic ammonium oxidation)即厭氧氨氧化工藝，是由荷蘭DeLft 大學(xué) 1990 年提出的一種新型脫氮工藝。厭氧的條件下，微生物以NH4+為電子供體，NO2﹣為電子受體，把NH4+、NO2﹣轉(zhuǎn)化為N2 的過程。其生化反應(yīng)式可用下式（2）表示：
NH4+ + NO2﹣→ N2 + 2H2O（2）
Graaf[5]等通過同位素15N 示蹤研究，提出了厭氧氨氧化可能的代謝途徑，見下圖1。他 認(rèn)為ANAMMOX是通過生物氧化的途徑實(shí)現(xiàn)的，過程中最可能的電子受體是羥(NH2OH)，而羥胺本身是由亞硝酸鹽產(chǎn)生的。
圖1 Graaf 提出的ANAMMOX 工藝的可能途徑[5] 厭氧氨氧化過程中起作用的微生物是Anammox菌。Anammox菌是專性厭氧化學(xué)無機(jī) 自養(yǎng)細(xì)菌，生長十分緩慢，在實(shí)驗(yàn)室的條件下世代期為2~3 周，厭氧氨氧化過程的生物產(chǎn)量很低，相應(yīng)污泥產(chǎn)量也很低。
ANAMMOX工藝的影響因素主要集中在系統(tǒng)環(huán)境對Anammox菌的抑制。主要的影響 因素包括反應(yīng)器的生物量、基質(zhì)濃度、pH 值、溫度、水力停留時(shí)間和固體停留時(shí)間等。
ANAMMOX工藝具有不少突出的優(yōu)點(diǎn)：相對傳統(tǒng)的脫氮過程，耗氧下降62.5%；不需外加碳源，節(jié)約成本；不需調(diào)節(jié)pH 值降低運(yùn)行費(fèi)用。但該工藝還存在以下幾個(gè)方面的問題：工藝還沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和長期穩(wěn)定運(yùn)行；Anammox細(xì)菌生長緩慢，啟動(dòng)時(shí)間長，為保持反應(yīng)器內(nèi)足夠多的生物量，需要有效的截留污泥等[6]。
荷蘭的研究者們于2002 年通過數(shù)學(xué)模型模擬設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)生產(chǎn)性規(guī)模的 ANMAMOX 反應(yīng)器，該反應(yīng)器建在荷蘭鹿特丹Dokhaven污水處理廠內(nèi)，主要用于污泥消 化液的脫氮處理。
4.SHARON-ANAMMOX工藝
SHARON-ANAMMOX工藝即為SHARON和ANAMMOX的組合工藝。SHARON作為硝化反應(yīng)器，在此反應(yīng)器內(nèi)，含NH4+的污水中約50%的NH4+氧化成NO2﹣；ANAMMOX作為反化反應(yīng)器，含NH4+和NO2﹣的SHARON 反應(yīng)器的出水作為此反應(yīng)器的進(jìn)水，在此反應(yīng)器內(nèi)，厭氧條件下NH4+和NO2﹣被轉(zhuǎn)化為N2 和H2O。生化反應(yīng)式如下式（3）：
NH4+ + 0.75O2 + HCO3﹣→ 0.5N2 + CO2 + 2.5H2O（3）
典型的SHARON-ANAMMOX工藝流程如下圖2 所示。
圖2 SHARON-ANAMMOX 組合工藝流程[7] SHARON-ANAMMOX工藝的中，反應(yīng)的主要控制條件為溫度、堿度和水力停留時(shí)間； 同時(shí)，Anammox反應(yīng)器中不得有溶解氧的存在[8]。
SHARON-ANAMMOX工藝中發(fā)揮作用的細(xì)菌主要為氨氧化菌和Anammox 菌，兩者均 為自養(yǎng)型細(xì)菌，因此該工藝無需外加碳源；同時(shí)還可以節(jié)約氧氣約50%，污泥產(chǎn)量低，可 以節(jié)約90%以上的運(yùn)行成本，具有很好的應(yīng)用前景。
SHARON-ANAMMOX工藝主要適用于處理污泥上清液和高氨氮、低碳源工業(yè)廢水。對污泥上清液而言，應(yīng)用此工藝時(shí)并不需要調(diào)節(jié)pH 值，因?yàn)槲勰嗌锨逡褐泻蠬CO3﹣，當(dāng)有一半的NH4+被轉(zhuǎn)化后，污水中的堿度也幾乎被耗光，從而導(dǎo)致反應(yīng)器中pH 值下降，從而抑制硝化反應(yīng)的進(jìn)行，使SHARON反應(yīng)器的出水中NH4+/NO2﹣保持在1.0 左右，為 ANAMMOX工藝中反應(yīng)的發(fā)生創(chuàng)造條件[9]。
清華大學(xué)蒙愛紅[10]利用CSTR反應(yīng)器對亞硝化工藝處理高濃度氨氮自配廢水進(jìn)行了試 驗(yàn)研究，利用EGSB 反應(yīng)器進(jìn)行了厭氧氨氧化工藝的試驗(yàn)研究。在亞硝化—厭氧氨氧化串聯(lián)運(yùn)行后，亞硝化反應(yīng)器的氨氮平均去除率為79%，厭氧氨氧化反應(yīng)器中氨氮的去除率為 1%~45%，NO2﹣的平均去除率為60%~99.9%。
世界上第一個(gè)生產(chǎn)性SHARON-ANAMMOX工藝已于2002 年6 月在荷蘭鹿特丹 Dokhaven污水處理廠正式運(yùn)行，主要用于處理污泥消化上清液。
5.CANON工藝
新型生物脫氮工藝——CANON工藝（completely autotrophic ammonium removal over nitrite)即全程自養(yǎng)脫氮工藝,該工藝是指在單個(gè)反應(yīng)器或生物膜內(nèi)，通過控制溶解氧實(shí)現(xiàn)亞硝化和厭氧氨氧化，從而達(dá)到脫氮的目的。CANON工藝是基于亞硝化和厭氧氨氧化技術(shù)而發(fā)展的。
在限氧條件下，NH4+首先被好氧亞硝化菌氧化成NO2﹣，然后，厭氧氨氧化菌將NH4+和NO2﹣以及痕量的NO3﹣轉(zhuǎn)化為N2。總化學(xué)反應(yīng)式可用下式（4）表示：
NH4+ + 0.85O2 → 0.435N2 + 0.13NO3﹣+ 0.14H+ +1.3H2O（4）
CANON工藝反應(yīng)器中的微生物主要是亞硝化細(xì)菌和厭氧氨氧化菌以及少量的硝化細(xì) 菌和常規(guī)異氧菌。有研究表明，CANON工藝中反應(yīng)的發(fā)生依賴于好氧氨氧化菌Anammox 菌兩種自養(yǎng)微生物菌群在限氧條件下穩(wěn)定的相互作用關(guān)系CANON 工藝對于含高氨氮、低有機(jī)碳的污水來說，是一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又高效的選擇。
CANON工藝中所涉及的微生物均為自養(yǎng)菌，無需外加碳源。另外，CANON工藝在單一的反應(yīng)器中運(yùn)行，且僅需微量曝氣，從而減少占地面積和能耗。與傳統(tǒng)的脫氮工藝相比，該工藝可減少63%的供氧量、100%的碳源。
Sliekers等人[11]2002 年研究了CANON 工藝在SBR反應(yīng)器中的應(yīng)用情況，同時(shí)研究了該過程中的微生物特性。在限氧條件下，并未發(fā)現(xiàn)亞硝酸氧化菌，只有在O2 不受限制時(shí)或 進(jìn)水NH4+濃度較低時(shí)，反應(yīng)器中才出現(xiàn)亞硝酸氧化菌。郝曉地[12]等人利用數(shù)學(xué)模擬技術(shù)對 CANON工藝的各個(gè)未知因素和影響因子進(jìn)行理論分析，發(fā)現(xiàn)溶解氧和膜的氨表面負(fù)荷（ASL）是CANON工藝中兩個(gè)重要的影響因子。Sliekers等人[13]在2003 年研究了CANON 在氣提反應(yīng)器中的應(yīng)用情況，結(jié)果表明，氣提反應(yīng)器適用于CANON工藝。反應(yīng)器中存在少量的活性很低的亞硝酸氧化菌，可能是由于反應(yīng)器中O2 濃度過高所導(dǎo)致的。孟了等[14]利用SBR反應(yīng)器處理垃圾滲濾液，實(shí)現(xiàn)了CANON工藝。當(dāng)DO控制在1mg/L 左右，處理廢液流量為600m3/d，進(jìn)水氨氮＜800mg/L 的條件下，氨氮的去除率＞95%，總氮的去除率＞90%。這些研究都為CANON 工藝的工程應(yīng)用提供了有力的中試基礎(chǔ)，對于如何在實(shí)際工程中控制其操作參數(shù)還有待進(jìn)一步的深入研究。
6.OLAND工藝
OLAND（oxygen limited autotrophic nitrification denification，限制自養(yǎng)硝化反硝化工藝）工藝是限氧亞硝化與厭氧氨氧化偶聯(lián)的一種新穎的生物脫氮反應(yīng)系統(tǒng)[15]。其原理是首先在DO約為0.1~0.3mg/L的限氧條件下，好氧氨氧化菌將50%的NH4+轉(zhuǎn)化為NO2﹣，使亞硝化階段的出水比例穩(wěn)定在NH4+/ NO2﹣=1：（1.2±0.2），從而為厭氧氨氧化階段提供理想的進(jìn)水，達(dá)到高效脫氮的目的。該工藝的反應(yīng)式可用下式（5）表示：
NH4+ + 0.75O2 → 0.5N2 + H+ + 1.5H2O（5）
OLAND工藝和CANON工藝最大的差別在于前者在兩個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，而后者則在單 一反應(yīng)器中完成。OLAND 工藝與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，可以節(jié)省供氧62.5%，節(jié)省碳源100%。該工藝的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)器中的溶解氧，這也是該工藝存在的主要問題，在混合菌群連續(xù)運(yùn)行的條件下難以對氧和污泥的pH 值進(jìn)行良好的控制[15]。
OLAND 工藝中，溶解氧是限氧亞硝化階段的主要影響因素，而生物量和基質(zhì)濃度、pH值和溫度則影響厭氧氨氧化過程。
董遠(yuǎn)湘等[16]采用以多孔球懸浮填料為載體的限氧亞硝化生物膜處理高氨氮、低碳源的 廢水，通過對DO 控制在0.5~1.0mg/L，實(shí)現(xiàn)硝化階段出水中的氨氮與亞硝態(tài)氮的比例達(dá)到 最適值1：（1.2±0.2），從而為后階段的厭氧氨氧化系統(tǒng)提供理想的進(jìn)水；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在生物膜中進(jìn)行氨氧化作用的主要為亞硝化桿菌（Nitrosomonas sp.）、亞硝化（Nitrosospira sp.）。張丹等[17]采用OLAND 工藝處理高氨氮、低COD 的廢水，應(yīng)用內(nèi)浸式多聚醚砜中膜，實(shí)現(xiàn)了污泥的完全截留，通過控制DO 在0.1~0.3mg/L 之間，實(shí)現(xiàn)了硝化階段出水中的氨氮與亞硝態(tài)氮的比例達(dá)到最適值1：（1.2±0.2）
7.結(jié)語
新的生物脫氮工藝相對于傳統(tǒng)脫氮工藝來說，具有明顯的優(yōu)勢，如：降低供氧能耗、無需外加碳源、減少反應(yīng)器容積、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用等。新工藝中反應(yīng)的發(fā)生過程往往需要特定的條件，如較高的溫度，一定的pH 值，低碳源、高氨氮的進(jìn)水等，這通常不適于處理常規(guī)的生活污水，而對特殊的廢水如污泥消化上清液和垃圾滲濾液等來說，則具有良好的處理效果。目前，這些新工藝的發(fā)展才剛剛起步，對于其影響因素、過程控制、微生物特性等還不甚清楚。這些都需要進(jìn)一步研究。參考文獻(xiàn)： [1] 萬金寶，王建永．基于短程硝化反硝化的SHARON 工藝原理及技術(shù)要點(diǎn)[J]．工業(yè)水處理，2008，28（4）：13-15 [2] 袁林江，彭黨聰，王志盈．短程硝化反硝化生物脫氮[J]．中國給水排水，2000,16（2）：29-31 [3] 林濤，操家順，錢艷．新型的脫氮工藝——SHARON 工藝[J]．環(huán)境污染與防治，2003，25（3）：164-166 [4] 李振強(qiáng)，陳建中．廢水脫氮新技術(shù)研究進(jìn)展[J]．廣州環(huán)境科學(xué)，2005，20（3）：16-19 [5] Van de Graaf A A，Bruijn P，Robertson L A，et al．Autotrophic growth of anaerobic ammonium-oxidationmicroorganism in a fluidized bed reactor[J]．Microbiology．，1997，143：2415-2421
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第二篇：A2O生物脫氮除磷工藝與MBR工藝簡介及焚燒發(fā)電廠滲濾液處理
A2O是Anaeroxic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。工作原理
其工藝流程圖如下圖，生物池通過曝氣裝置、推進(jìn)器(厭氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厭氧段、缺氧段、好氧段。
在該工藝流程內(nèi)，BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧段，硝化細(xì)菌將入流中的氨氮及有機(jī)氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氲酱髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。
工藝特點(diǎn)
(1)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。
(2)在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其他工藝。
(3)在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。
(4)污泥中磷含量高，一般為2．5％以上。
一、MBR可提式暴起系統(tǒng)
可提升式垃圾滲濾液MBR生化段微孔曝氣裝置
由于垃圾滲濾液MBR段的曝氣方式主要有微孔曝氣和射流曝氣兩種，射流曝氣相對于微孔曝氣有三個(gè)缺點(diǎn)：1.投資成本高，2.能耗運(yùn)行費(fèi)用高，3.池內(nèi)水溫高。水溫的升高，（超過38攝氏度，造成硝化速率降低），還需要配套冷卻系統(tǒng)。另外射流曝氣還存在曝氣不均(曝氣只向一個(gè)方向)的現(xiàn)象，有的區(qū)域曝氣過量,有的區(qū)域曝氣明顯不足,這樣可能造成生物膜被沖脫或因缺氧生物膜也者脫落，影響系統(tǒng)的生化性。
采用可提升式垃圾滲濾液MBR生化段微孔曝氣裝置，采用橡膠可變孔微空曝氣，底盤設(shè)有止回閥裝置，當(dāng)管道系統(tǒng)停止供氣時(shí)阻止混合液進(jìn)入布?xì)庵Ч?，這樣可避免支管內(nèi)進(jìn)入混合液而被堵塞現(xiàn)在膜的材質(zhì)，膜片具有抗附著表面的專用進(jìn)口橡膠（EPDM）。
同時(shí)，由于曝氣管直徑較小，不易產(chǎn)生氣泡聚集現(xiàn)象，水氣混合狀態(tài)更趨合理。因此，其氧的轉(zhuǎn)移率高，比一般產(chǎn)品高15%。
采用該曝氣裝置可直接從池底提升至水面以上，即使有曝氣頭損壞或堵塞可提出池面維護(hù)檢修。
該曝氣系統(tǒng)曝氣管路和牽引提升系統(tǒng)均采用316不銹鋼，確保提升強(qiáng)度和水下腐蝕現(xiàn)象。確保系統(tǒng)正常降、落。
二、垃圾焚燒發(fā)電場垃圾滲濾液特色技術(shù)
針對垃圾焚燒發(fā)電廠的新鮮垃圾滲濾液，可生化性較好，而COD、氨氮、SS濃度相當(dāng)高，水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)，首先進(jìn)行有效的預(yù)處理后進(jìn)入MBR生化系統(tǒng)，然后進(jìn)入納濾/反滲透系統(tǒng)，濃縮液進(jìn)行集中處理，處理出水全部達(dá)標(biāo)，可回用綠化，甚至回用為工業(yè)用水。沼氣收集處理可焚燒發(fā)電。
根據(jù)工程具體情況選擇MBR的形式以及膜的搭配，有效節(jié)約投資與運(yùn)行費(fèi)用。
三、城市生活垃圾填埋場垃圾滲濾液處理特色技術(shù)Ⅰ
垃圾滲濾液首先經(jīng)過預(yù)處理，然后進(jìn)入外置式加強(qiáng)型MBR系統(tǒng)，MBR出水進(jìn)入納濾和反滲透系統(tǒng)，出水達(dá)標(biāo)排放或者回用。
外置式MBR系統(tǒng)一般用于垃圾滲濾液處理規(guī)模在200噸/天以上的工程中，主要有“一級A/O/N系統(tǒng)＋二級A/O＋外置式管式膜系統(tǒng)”組成。
對于規(guī)模比較大的垃圾滲濾液處理工程，特別設(shè)計(jì)了兩級生化A/O，并且進(jìn)行了強(qiáng)化，利用管式膜超濾出水，脫氮效率大大提高，這樣對后續(xù)的納濾/反滲透系統(tǒng)的負(fù)荷大大降低，對濃縮液的處理也相對容易。
四、城市生活垃圾填埋場垃圾滲濾液處理特色技術(shù)Ⅱ
垃圾滲濾液經(jīng)過預(yù)處理進(jìn)入加強(qiáng)型內(nèi)置式MBR系統(tǒng)，然后MBR出水經(jīng)入納濾和反滲透系統(tǒng)。本工藝特點(diǎn)是采用加強(qiáng)型內(nèi)置式MBR系統(tǒng)，在MBR反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的MBR反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊。缺點(diǎn)膜通量相對較低。
五、城市生活垃圾填埋場垃圾滲濾液處理特色技術(shù)Ⅲ
垃圾滲濾液經(jīng)過預(yù)處理進(jìn)入加強(qiáng)型外置式MBR系統(tǒng)，然后MBR出水經(jīng)入催化氧化系統(tǒng)，最后通過反滲透系統(tǒng)。
本工藝特點(diǎn)是采用我公司新研發(fā)的催化氧化系統(tǒng)，通過催化氧化系統(tǒng)出水COD可控制在100mg/l左右，反滲透系統(tǒng)作為一個(gè)出水達(dá)標(biāo)排放的保證措施，當(dāng)催化氧化系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)的時(shí)候，反滲透系統(tǒng)可以不啟動(dòng)，如果啟動(dòng)后，產(chǎn)生的濃縮液可以通過催化氧化系統(tǒng)有效處理。該系統(tǒng)處理污染物徹底，濃縮液產(chǎn)生量少。
第三篇：脫氮除磷技術(shù)
哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文
目錄
第1章
脫氮除磷簡述------------------------2
第2章
生物脫氮除磷基本原理----------------3
2.1生物脫氮過程3 2.2生物除磷過程3
第3章
生物脫氮除磷工藝研究新方向---4 3.1SHARON工藝4 3.2CANON工藝--5 3.3DEPHANOX工藝---------------------------5 3.4BCFS工藝-----6 3.5厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝------7 3.6 A2NSBR工藝-7
第4章 結(jié)語-----9
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簡述污水脫氮除磷工藝及研究進(jìn)展
摘要
氮、磷去除率不達(dá)標(biāo)造成水體的富營養(yǎng)化是世界各國面臨的最大挑戰(zhàn)之一，已被各國政府高度重視。傳統(tǒng)的脫氮除磷工藝存在許多不足之處，經(jīng)濟(jì)、高效、低耗的可持續(xù)脫氮除磷工藝已成為污水處理的發(fā)展方向。本文簡要介紹了生物脫氮除磷的基本原理和工藝：SHARON工藝，CANON工藝，2DEPHANOX工藝，BCFS工藝，ANAMMOX工藝，ANSBR工藝的機(jī)理和研究進(jìn)展。同時(shí)指出經(jīng)濟(jì)、高效、低能耗的可持續(xù)脫氮除磷工藝是污水處理的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：污水處理；生物脫氮除磷；處理工藝；研究進(jìn)展
第1章
脫氮除磷簡述
近些年來，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，含氮、磷的化肥、農(nóng)藥、洗滌劑的使用量不斷上升。然而，我國現(xiàn)有的污水處理廠主要集中于有機(jī)物的去除，對氮、磷等營養(yǎng)物的去除率只達(dá)到10%-20%其結(jié)果遠(yuǎn)達(dá)不到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，造成大量氮磷污染物進(jìn)入水體，引起水體的富營養(yǎng)化。對我國的26個(gè)主要湖泊的富營養(yǎng)調(diào)查表明，其中貧營養(yǎng)湖1個(gè)，中營養(yǎng)湖9個(gè)，富營養(yǎng)湖16個(gè)，在16個(gè)富營養(yǎng)化湖泊中有6個(gè)的總氮、總磷的負(fù)荷量極高，已進(jìn)入異常營養(yǎng)型階段。其中滇池、太湖、巢湖流域，水體富營養(yǎng)化更為嚴(yán)重。同時(shí)，我國沿海地區(qū)多次出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象。
我國新頒布的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8918-1996）對氮、磷都做了嚴(yán)格的規(guī)定，其中對氮:15mg/L（一級標(biāo)準(zhǔn)）、25mg/L（二級標(biāo)準(zhǔn)）；對磷：0.5mg/L（一級標(biāo)準(zhǔn)）、1.0mg/L（二級標(biāo)準(zhǔn)）。因此，采用高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的氮磷去除工藝以及構(gòu)筑物一體化建設(shè)必將是我國城市污水處理工藝的一個(gè)發(fā)展方向。
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第2章
生物脫氮除磷基本原理
2.1生物脫氮過程
生物脫氮通過氨化、硝化、反硝化三個(gè)步驟完成。
氨化反應(yīng)：有機(jī)氮化合物在氨化細(xì)菌的作用下分解，轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。硝化反應(yīng)：在硝化細(xì)菌的作用下，氨態(tài)氮進(jìn)一步分解、氧化，就此分兩個(gè)階段進(jìn)行。首先，在亞硝化細(xì)菌的作用下，使氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮，亞硝酸氮在硝酸菌的作用下，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硝酸氮。
反硝化反應(yīng)：反硝化反應(yīng)是指硝酸氮和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮的過程。
2.2生物除磷過程
生物除磷，是利用聚磷菌一類的微生物，能夠過量地、在數(shù)量上超過其生理需要的、從外部環(huán)境攝取磷，并將磷以聚合物的形態(tài)貯藏在菌體內(nèi)，形成富磷污泥。排出系統(tǒng)外，達(dá)到廢水中除磷的效果。
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第3章
生物脫氮除磷工藝研究新方向
傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝如：生物除磷：A/O，A2/O，Bardenpho，UCT，Phoredox，AB等除磷工藝。生物脫氮：A/O，A2/O，Bardenpho，UCT，Phoredox，改進(jìn)的AB，TETRA深度脫氮，SBR，氧化溝等脫氮工藝。
現(xiàn)有的生物脫氮除磷組合工藝主要是建立在傳統(tǒng)生物脫氮除磷理論基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)架組合的。傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝中，具有較大差別的微生物在同一系統(tǒng)中相互影響，制約了工藝的高效性和穩(wěn)定性；較多的工藝流程中包含多重污泥和混合液的回流，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了基建和運(yùn)行費(fèi)用；脫氮除磷過程中對能源（如氧、COD）消耗較多；剩余污泥富含磷，處理量較大。這些都不符合環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的要求。近年來，同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象、反硝化除磷現(xiàn)象、短程硝化反硝化脫氮工藝、厭氧氨氧化工藝等的發(fā)現(xiàn)和研究，為解決上述問題提供了有效的途徑。
同時(shí)硝化反硝化技術(shù)的研究傳統(tǒng)脫氮理論認(rèn)為硝化反應(yīng)在好氧條件下進(jìn)行，而反硝化反應(yīng)在厭氧條件下完成，兩者不能在同一條件下進(jìn)行。然而，近幾年許多研究者發(fā)現(xiàn)存在同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象，尤其是有氧條件下的反硝化現(xiàn)象，確實(shí)存在于不同的生物處理系統(tǒng)中。如氧化溝、SBR工藝、間歇曝氣反應(yīng)器工藝。研究者對此進(jìn)行了廣泛的研究，提出了一些新的見解。其中，認(rèn)為微生物的存在是其最主要的原因。如某些反應(yīng)器流態(tài)上的特征，為同時(shí)硝化反硝化創(chuàng)造了可能的環(huán)境條件；另外，從微生物發(fā)展的角度看，存在著目前尚未被認(rèn)識的微生物菌種（如好氧條件下的反硝化細(xì)菌）能使同時(shí)硝化反硝化現(xiàn)象發(fā)生，但對其機(jī)理的認(rèn)識還未統(tǒng)一，尚處于探索階段。
3.1 SHARON工藝
SHARON工藝是由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)的新工藝，已經(jīng)在荷蘭鹿特丹的廢水處理廠建成并投入運(yùn)行。該工藝的核心是，應(yīng)用硝酸菌和亞硝酸菌的不同生長速率，即在高溫（30~35℃）下亞硝酸菌的生長速率明顯高于硝酸菌這一固有特性，控制系統(tǒng)的水力停留時(shí)間和反應(yīng)溫度，從而使硝酸菌被自然淘汰，反應(yīng)器中亞硝酸菌占優(yōu)勢，使氨氧化控制在亞硝化階段。SHARON工藝適合于處理具有一定溫度的高濃度（〉500mgN/L）氨氮污水。對該工藝來說，溫度和pH值（最佳pH值6.8~7.2）都受到嚴(yán)格的控制，因此，低溫低氨的城市污水如何實(shí)現(xiàn)亞硝酸型硝化值需進(jìn)一步研究。
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3.2 CANON工藝
CANON工藝（生物膜內(nèi)自養(yǎng)脫氮工藝）實(shí)質(zhì)上是通過控制生物膜內(nèi)溶解氧的濃度實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化，使生物膜內(nèi)聚集的亞硝化菌和ANAMMOX微生物能同時(shí)生長，滿足生物膜內(nèi)一體化完全自養(yǎng)脫氮工藝實(shí)現(xiàn)的條件。亞硝酸氮在生物膜內(nèi)的聚集是亞硝化的另一種形式。硝化細(xì)菌與亞硝化細(xì)菌對氧的親和性的不同以及傳質(zhì)限制等因素影響兩種微生物在細(xì)胞膜內(nèi)的數(shù)量。在低DO/NH3-N比值的情況下，氧成為限制性基質(zhì)，使硝化細(xì)菌與亞硝化細(xì)菌展開競爭。競爭的結(jié)果是亞硝酸氮在生物膜表層聚集。當(dāng)氧向細(xì)胞膜內(nèi)擴(kuò)散并被消耗后，出現(xiàn)厭氧層，厭氧氨氧化細(xì)菌便能生長。隨著未被亞硝化的氨氮與亞硝化后的亞硝酸氮擴(kuò)散至厭氧層，ANAMMOX反應(yīng)就發(fā)生。環(huán)境中的氨氮與溶解氧是決定CANON工藝的兩個(gè)關(guān)鍵因素。CANON工藝目前在世界上還處于研究階段，沒有真正應(yīng)用到工程實(shí)踐中。SHARON工藝和CANON工藝都是經(jīng)亞硝酸型生物脫氮工藝處理的，出水中可能含有較高的亞硝酸鹽，運(yùn)行時(shí)應(yīng)加以嚴(yán)格的控制。
3.3 DEPHANOX工藝
DEPHANOX工藝是為滿足DPB所需的環(huán)境要求而開發(fā)的一種強(qiáng)化生物除磷工藝。DEPHANOX除磷脫氮工藝流程如圖" 所示。工藝在厭氧池與缺氧池之間增加了沉淀池和固定膜反應(yīng)池。固定膜反應(yīng)池的設(shè)置可以避免由于氧化作用而造成有機(jī)碳源的損失和穩(wěn)定系統(tǒng)的硝酸鹽濃度。污水在厭氧池中釋磷，在沉淀池中進(jìn)行泥水分離。含氮較多的上清液進(jìn)入固定膜反應(yīng)池進(jìn)行硝化，污泥則跨越固定膜反應(yīng)池進(jìn)入缺氧段，完成反硝化和攝磷。工藝的優(yōu)點(diǎn)在于能解決除磷系統(tǒng)反硝化碳源不足的問題和降低系統(tǒng)的能源（曝氣）消耗，而且可縮小曝氣池的體積，降低剩余污泥量，尤其適用于處理低COD/TKN的污水。由于進(jìn)水中氮和磷的比例是很難恰好滿足缺氧攝磷的要求，這給系統(tǒng)的控制帶來了困難。此外，目前聚磷菌反硝化試驗(yàn)研究中都不同程度添加乙酸作為碳源，乙酸是誘導(dǎo)聚磷菌釋磷的最佳碳源，由于很難真實(shí)模擬城市污水的處理情況，因此對于反硝化聚磷茵的篩選富集具有重要意義。該工藝離生產(chǎn)應(yīng)用尚有一段距離。
圖1 DEPHANOX工藝流程圖
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3.4 BCFS工藝
BCFS工藝是荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)的、為最大程度從工藝角度創(chuàng)造DPB富集條件的一種變型UCT工藝。其工藝流程如圖2所示。在這種改良的UCT工藝脫氮除磷處理系統(tǒng)中，污泥能夠利用硝酸鹽作為電子受體，在缺氧環(huán)境條件下同時(shí)進(jìn)行反硝化作用和超量聚磷。
從工藝流程上看，BCFS工藝較UCT工藝創(chuàng)新之處在于：(1)BCFS工藝在主流線上增加了兩個(gè)反應(yīng)池：即在UCT工藝的厭氧和缺氧池之間增加一個(gè)接觸池，在缺氧池和好氧池之間增加一個(gè)缺氧/好氧混合池。在主流線中的厭氧池以推流方式運(yùn)行，相當(dāng)于一個(gè)厭氧選擇池，可保持較低的污泥指數(shù)（SVI）。增設(shè)的接觸池可起到第二選擇池的作用，所需的容積很小，但可較好地抑制絲狀菌的繁殖。增設(shè)的第二個(gè)反應(yīng)池混合池，可形成低氧環(huán)境以獲得同時(shí)硝化與反硝化，從而保證出水中含較低的總氮濃度。(2)BCFS工藝增設(shè)在線分離、離線沉淀化學(xué)除磷單元。BCFS工藝通過增加磷分離工藝，避開了生物除磷的不利條件（因滿足硝化而使泥齡過長；進(jìn)水中COD/P的比值過低）。同時(shí)，在線進(jìn)行磷的化學(xué)沉淀會因沉淀劑在污泥中聚集而影響硝化菌活性。因此，該工藝又將厭氧池末端富磷上清液抽出，以離線方式在沉淀單元內(nèi)投以鐵鹽和鎂鹽予以回收。以生物除磷輔以化學(xué)除磷這種工藝充分利用了PAOs/DPB對磷酸鹽具有很高親和性的這一特點(diǎn)，很容易獲得極低的出水正磷酸鹽濃度，并能在保證良好出水水質(zhì)的前提下，大大降低COD的用量。(3)與UCT工藝相比，BCFS工藝增設(shè)了兩個(gè)內(nèi)循環(huán)QB和QC（見圖2）。從好氧池設(shè)置內(nèi)循環(huán)QB到缺氧池，能輔助回流污泥向缺氧池補(bǔ)充硝酸氮，內(nèi)循環(huán)QC使好氧池與混合池間建立循環(huán)，以增加硝化或同時(shí)硝化反硝化的機(jī)會，為獲得良好的出水氮濃度創(chuàng)造條件。
BCFS工藝在荷蘭已成功運(yùn)用于工程實(shí)踐中，除了具有節(jié)能低耗的優(yōu)點(diǎn)外，還能保持穩(wěn)定的處理水質(zhì)，使出水總磷≤0.2mg/L總氮≤0.5mg/L。
圖2 BCFS工藝流程圖
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3.5 厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝
ANAMMOX工藝由荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)。工藝在厭氧狀態(tài)下，以NO2-，NO3-作為電子受體，將氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。厭氧氨氧化是自養(yǎng)的微生物過程，不需投加有機(jī)物以維持反硝化，且污泥產(chǎn)率低。此外還可以改善硝化反應(yīng)產(chǎn)酸、反硝化反應(yīng)產(chǎn)堿而均需中和的情況，這對控制化學(xué)試劑消耗、防止可能出現(xiàn)的二次污染具有重要意義。該工藝適用于高氨廢水和低COD/TKN廢水的處理。
ANAMMOX工藝與SHARON工藝結(jié)合，對污泥消化出水進(jìn)行了研究。這種聯(lián)合工藝的自養(yǎng)脫氮工藝流程見圖3。試驗(yàn)結(jié)果表明，氨態(tài)氮的去除率達(dá)到83%，并且聯(lián)合工藝幾乎不需要外加碳源?？梢娫谘鯕庑枰亢屯饧犹荚瓷?，該聯(lián)合工藝明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的生物脫氮工藝。ANAMMOX及其與SHARON的聯(lián)合工藝完全突破了傳統(tǒng)生物脫氮工藝的基本概念，從一定程度上解決了傳統(tǒng)硝化一反硝化工藝存在的問題，但需要進(jìn)一步的研究才能使之成功地運(yùn)行于實(shí)際工程。
圖3 SHARON與ANAMMOX相結(jié)合的自養(yǎng)脫氮工藝流程圖
3.6 A2NSBR工藝
A2NSBR工藝由厭氧/兼氧序批式反應(yīng)器(A/A/OSBR)和硝化序批式反應(yīng)器(N-SBR)組成，這兩個(gè)反應(yīng)器的活性污泥完全分開，只將沉淀后的上清液相互交換，見圖4。進(jìn)水和回流污泥混合后進(jìn)人厭氧池，在此聚磷菌吸收易于降解的有機(jī)物進(jìn)行PHB儲備，同時(shí)釋磷；隨后進(jìn)入沉淀池泥水分離：富集氨氮的上清液進(jìn)入側(cè)流好氧池進(jìn)行硝化反應(yīng)，而含有大量PHB的DPB污泥則同硝化液一起進(jìn)入主流缺氧反應(yīng)池，在此以硝態(tài)氮為電子受體進(jìn)行反硝化除磷。
與Dephanox工藝一樣，A2NSBR可分別控制聚磷菌和反硝化菌的泥齡，有利于它們的各自優(yōu)化。兩個(gè)反應(yīng)器的沉淀上清液相互交換，保證了原水中85%~90%的COD在A2O-SBR的厭氧段被活性污泥快速吸附或降解并用于該段厭氧釋磷和缺氧段反硝化。在N/P比最優(yōu)的情況下，比傳統(tǒng)工藝節(jié)省50%的COD，除磷率接近100%，脫氮率約90%。
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圖4 A2NSBR工藝流程圖
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第4章
結(jié)
語
本文對生物脫氮除磷的機(jī)理及目前較先進(jìn)的脫氮除磷技術(shù)進(jìn)行了簡要概述。由于水體富營養(yǎng)化是一個(gè)嚴(yán)重的長期問題，而我國對生物脫氮除磷的研究起步較晚，目前進(jìn)行了脫氮除磷處理的污水處理廠并不多。因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效、節(jié)能、簡便且能同時(shí)脫氮除磷的適合我國國情的工藝尤為重要。由于生物法運(yùn)行費(fèi)用較低，效果穩(wěn)定，綜合處理能力強(qiáng)，因此生物脫氮除磷工藝在我國將有很大的應(yīng)用前景，且應(yīng)更加深入的探討生物脫氮除磷的機(jī)理。
第四篇：大型火電廠脫氮技術(shù)
低NOX煤粉燃燒技術(shù)概述
摘 要：本文共分為四大部分：從當(dāng)前火電廠脫氮的結(jié)設(shè)備構(gòu)特點(diǎn)及組成，工作原理，燃燒方式，控制方法以及在火電廠中的應(yīng)用前景等方面進(jìn)行了淺顯的描述。其中重要是對該設(shè)備的主要原理和控制方法，控制性能及特點(diǎn)方面進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、燃燒方式、控制方法。
Abstract: This paper is divided into four parts: from the current circulating fluidized bed power plant characteristics of the structure and composition，working principle，and combustion of pulverized coal-fired boiler contrast，the control method and the application of thermal power plants in areas such as prospects for the simple description.One important is the boiler control system for the main control methods to control aspects of performance and features，and explains Key words: current circulating、bed power plant、combustion of pulverized、boiler control system.一 引言
近年來能源利用造成的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，其中礦物燃料的燃燒所排放出來的氮氧化物(NOX)己成為環(huán)境污染的一個(gè)重要方面。NOX是N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5的總稱。我國能源以煤為主。燃煤所產(chǎn)生的大氣污染物占污染物排放總量的比 例較大，其中NOX占67%[1]。有關(guān)資料表明，電站鍋爐的NOX排放量占各種燃燒裝臵NOX排放量總和的一半以上，而且80%左右是煤粉鍋爐排放的[2]。國家環(huán)保局于2003年12月23日發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223—2003）中對于第三時(shí)段燃煤電廠執(zhí)行的排放濃度限值為：當(dāng)Vdaf<10%時(shí)，NOx 排放濃度限值為1100 mg/m3；當(dāng)10%
二 氮氧化物產(chǎn)生的機(jī)理
氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一。通常所說的氮氧化物NOx 有多種不同
形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和 N2O5，其中NO 和NO2 是重要的大氣污染物。
我國氮氧化物的排放量中70％來自于煤炭的直接燃燒，電力工業(yè)又是我國的燃煤大戶，因此火力發(fā)電廠是NOx 排放的主要來源之一。
研究表明，氮氧化物的生成途徑有三種：（1）熱力型NOx，指空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸蒒Ox；（2）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物在燃燒過程中進(jìn)行熱分解，繼而進(jìn)一步氧化而生 成NOx；（3）快速型NOx，指燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH 等反應(yīng)生成NOx。在這三種形式中，快速型NOx 所占比例不到5％；在溫度低于1300℃時(shí)，幾乎沒有熱力型NOx。對常規(guī)燃煤鍋爐而言，NOx 主要通過燃料型生成途徑而產(chǎn)生?？刂芅Ox 排放的技術(shù)指標(biāo)可分為一次措施和二次措施兩類，一次措施是通過各種技術(shù)手段降低燃燒過程中的NOx 生成量；二次措施是將已經(jīng)生成的NOx通過技術(shù)手段從煙氣中脫除。
三 低NOX煤粉燃燒技術(shù)
煤粉燃燒過程中影響NOX生成的主要因素有：①煤種特性，如煤的含氮量、揮發(fā)分含量、燃料中的固定碳/揮發(fā)分之比以及揮發(fā)分中含H量/含N量之比等；②燃燒區(qū)域的溫度峰值；③反應(yīng)區(qū)中氧、氮、一氧化氮和烴根等的含量；④可燃物在反應(yīng)區(qū)中的停留時(shí)間。
由此對應(yīng)的低NOX燃燒技術(shù)的主要途徑有如下幾個(gè)反面：①減少燃料周圍的氧濃度。包括：減少爐內(nèi)過量空氣系數(shù)，以減少爐內(nèi)空氣總量；減少一次風(fēng)量和減少揮發(fā)分燃盡前燃料與二次風(fēng)的混合，以減少著火區(qū)的氧濃度。②在氧濃度較少的條件下，維持足夠的停留時(shí)間，使燃料中的氮不易生成NOX，而且使生成的NOX經(jīng)過均相或多相反應(yīng)而被還原分解。③在過量空氣的條件下，降低溫度峰值，以減少熱力型NOX的生成，如采用降低熱風(fēng)溫度和煙氣在循環(huán)等。④加入還原劑，使還原劑生成CO、NH3和HCN，它們可將NOX還原分解。具體的方法有：燃料分級燃燒、空氣分級燃燒、煙氣再循環(huán)、低NOX燃燒器、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒等，以下對各種低NOX燃燒技術(shù)分別介紹。3.1 燃料分級燃燒
燃料分級燃燒，又稱燃料再燃技術(shù)(Returning Technology)。是指在爐膛(燃燒室)內(nèi)，設(shè)臵一次燃料欠氧燃燒的NOX還原區(qū)段，以控制NOX的最終生成量的一種“準(zhǔn)一次措施”。NOX在遇到烴根CHi和未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C和CnHm時(shí)會發(fā)生NOX的還原反應(yīng)。利用這一原理，把爐膛高度自下而上依次分為主燃區(qū)(一級燃燒區(qū))、再燃區(qū)和燃盡區(qū)。再燃低NOX燃燒將80%—85%的燃料送入主燃區(qū)，在空氣過量系數(shù)α>1的條件下燃燒，其余15%—20%的燃料則在主燃燒器的上部某一合適位臵噴入形成再燃區(qū)，再燃區(qū)過量空氣系數(shù)<1，再燃區(qū)不僅使主燃區(qū)已生成的NOX得到還原，同時(shí)還抑制了新的NOX的生成，進(jìn)一步降低NOX。再燃區(qū)上方布臵燃盡風(fēng)(OFA)以形成燃盡區(qū)，以使再燃區(qū)出口的未完全燃燒產(chǎn)物燃燒，達(dá)到最終完全燃燒目的。再燃燃料可以是各類化石燃料，包括天然氣、煤粉、油、生物質(zhì)、水煤漿等。上世紀(jì)80年代，三菱重工第一次將再燃技術(shù)用于全尺皴鍋爐。隨后在全世界取得了長足的發(fā)展。
一般，采用燃料分級的方法可以達(dá)到30%以上的脫銷效果，最高脫效率可達(dá)70%，在主燃燒器采用低NOX燃燒器抑制NOX生成的基礎(chǔ)聯(lián)合使用燃料分級燃燒可以進(jìn)一步降低的NOX排放量。再燃法脫除NOX的影響因素主要有再燃燃料的種類、再燃比例、再燃區(qū)的空氣過量系數(shù)、再燃區(qū)溫度條件以及再燃區(qū)停留時(shí)間等。隨著技術(shù)的進(jìn)步，如今又發(fā)展出了先進(jìn)再燃技術(shù)，它是將再燃技術(shù)與氨催化還原技術(shù)相結(jié)合一種高效控制NOX排放的技術(shù)，這種技術(shù)是將氨水或者尿素作為氨催化劑加入到再燃區(qū)域或者燃盡區(qū)，進(jìn)一步降低NOX。同時(shí)，如果將無機(jī)鹽（尤其是堿金屬）助催化劑通過不同的方式一同噴入，將更有利于NOX的還原，實(shí)驗(yàn)顯示，先進(jìn)再燃可以降低NOX排放量85%左右，具有非常好的優(yōu)勢。由先進(jìn)再燃的原理可知，所有影響燃料再燃脫硝效果的因素也會影響先進(jìn)再燃，除此之外，催化劑及駐催化劑對其影響也很重要，主要是氮催化劑（氨或尿素）噴入位臵及噴入量的影響及無機(jī)鹽（堿金屬）助催化劑噴入方式的影響。
再燃技術(shù)的主要特點(diǎn)是：①不僅最大限度地控制NOX的排放，而且使鍋爐燃燒更加穩(wěn)定，尤其是低負(fù)荷運(yùn)行性能得到改善，并可提高鍋爐運(yùn)行效率；②可以避免爐內(nèi)結(jié)渣、高溫腐蝕等其它低NOX燃燒技術(shù)帶來的不良現(xiàn)象；③該技術(shù)只需在爐膛適當(dāng)位臵布臵幾個(gè)噴口即可，系統(tǒng)簡單，投資較少；④無一次污染。3.2 空氣分級燃燒
空氣分級燃燒技術(shù)是美國在20世紀(jì)50年代首先發(fā)展起來的，它是目前應(yīng)用較為廣泛的低NOX燃燒技術(shù)[4]。它的主要原理是將燃料的燃燒過程分段進(jìn)行。該技術(shù)是將燃燒用風(fēng)分為一、二次風(fēng)，減少煤粉燃燒區(qū)域的空氣量即一次風(fēng)量，提高燃燒區(qū)域的煤粉濃度，推遲一、二次風(fēng)混合時(shí)間，這樣煤粉進(jìn)入爐膛時(shí)就形成一個(gè)過量空氣系數(shù)在0.8左右的富燃料區(qū)，使燃料在富燃料 區(qū)進(jìn)行欠氧燃燒，使得燃燒速度和溫度降低，從而降低NOX的生成。欠氧燃燒產(chǎn)生的煙氣再與二次風(fēng)混合，使燃料完全燃燒。
最終空氣分級燃燒可使NOX生成量降低30—40%。該技術(shù)的關(guān)鍵是風(fēng)的分配，一般一次風(fēng)占總風(fēng)量的25%-35%。若風(fēng)量分配不當(dāng)會增加鍋爐的燃燒損失，同時(shí)引起受熱面的結(jié)渣腐蝕等問題。分級燃燒可以分成兩類。一類是燃燒室(爐內(nèi))中的分級燃燒；另一類是單個(gè)燃燒器的分級燃燒。在采用分級燃燒時(shí)，由于第一級燃燒區(qū)內(nèi)是富燃料燃燒，氧的濃度降低，形成還原性氣氛。而在還原性氣氛中煤的灰熔點(diǎn)會比在氧化性分為中降低100~120℃，這時(shí)如果熔融灰粒與爐壁相接觸，容易發(fā)生結(jié)渣，而且火焰拉長，如果組織不好，還會容易引起爐膛受熱面結(jié)渣和過熱器超溫，同時(shí)還原性分為還會導(dǎo)致受熱面的腐蝕?？諝夥旨壴偃嫉挠绊懸蛩刂饕校旱谝患壢紵齾^(qū)內(nèi)的過量空氣系數(shù)α1，要正確地選擇第一級燃燒區(qū)內(nèi)的過量空氣系數(shù)，以保證這一區(qū)域內(nèi)形成富燃料燃燒，經(jīng)可能的減少NOX的生成，并使燃燒工況穩(wěn)定；溫度的影響、二次風(fēng)噴口的位臵的確定、停留時(shí)間的影響、煤粉細(xì)度的影響等。
分級燃燒系統(tǒng)在燃煤鍋爐上應(yīng)用有較長的歷史，單獨(dú)使用大約可降低20~40%的NOX。通常增大燃盡風(fēng)分額可得到較大的NOX脫除率。目前該技術(shù)與其他初級控制措施聯(lián)合使用，已成為新建鍋爐整體設(shè)計(jì)的一部分。在適度控制NOX排放的要求下，往往作為現(xiàn)役鍋爐低NOX排放改造的首選措施。3.3 煙氣再循環(huán) 煙氣再循環(huán)也是常用的降低NOX排放量的方法之一，該技術(shù)是將鍋爐尾部約10%—30%低溫?zé)煔?溫度在300℃—400℃)經(jīng)煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)回抽(多在省煤器出口位臵引出)并混入助燃空氣中，經(jīng)燃燒器或直接送入爐膛或是與一次風(fēng)、二次風(fēng)混合后送入爐內(nèi)，從而降低了燃燒區(qū)域的溫度，同時(shí)降低了燃燒區(qū)域氧的濃度，最終降低NOX的生成量，并具有防止鍋爐結(jié)渣的作用。但采用煙氣再循環(huán)會導(dǎo)致不完全燃燒熱損失加大，而且爐內(nèi)燃燒不穩(wěn)定，所以不能用于難燃燒的煤種，如無煙煤等。另外，利用煙氣再循環(huán)改造現(xiàn)有鍋爐需要安裝煙氣回抽系統(tǒng)，附加煙道、風(fēng)機(jī)及飛灰收集裝臵。投資加大，系統(tǒng)也叫復(fù)雜，對原有設(shè)備改造時(shí)也會受到場地條件等的限制。
由于煙氣再循環(huán)使輸入的熱量增多，可能影響爐內(nèi)的熱量分布，過多的再循環(huán)煙氣還可能導(dǎo)致火焰的小穩(wěn)定性及蒸汽超溫，因此再循環(huán)煙氣量有一定的限制。煙氣再循環(huán)法降低NOX排放的效果與燃料種類、爐內(nèi)燃燒溫度及煙氣再循環(huán)率有關(guān)，延期砸循環(huán)率是再循環(huán)煙氣量與不采用煙氣再循環(huán)時(shí)的煙氣量的比值。經(jīng)驗(yàn)表明：當(dāng)煙氣再燃循環(huán)率為15%~20%時(shí)，煤粉爐的NOX排放濃度可降低25% 左右。燃燒溫度越高，煙氣再循環(huán)率對NOX脫除率的影響越大。但是，煙氣再循環(huán)效率的增加是有限的。當(dāng)采用更高的在循環(huán)率時(shí)，由于循環(huán)煙氣量的增加，燃燒會趨于不穩(wěn)定，而且未完全燃燒熱損失會增加。因此電站鍋爐的煙氣再循環(huán)率一般控制在10%~20%左右。在燃煤鍋爐上單獨(dú)利用煙氣再循環(huán)措施，得到的NOX脫除率<20%。所以，一般都需要與其他的措施聯(lián)合使 用。
3.4 低NOX燃燒器
常規(guī)煤粉燃燒器可以將煤粉和空氣快速混合，并能產(chǎn)生高的火焰溫度，達(dá)到高的燃燒強(qiáng)度和燃燒效率，遺憾的是這些條件也易于產(chǎn)生較多的NOX。通過設(shè)計(jì)特殊的燃燒器結(jié)構(gòu)來改變?nèi)紵鞒隹谔幍娘L(fēng)粉配比，可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)等降低NOX排放控制技術(shù)的原理用于燃燒器。通過燃燒器就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)燃燒、還原、燃盡三個(gè)過程，從而設(shè)計(jì)出低NOX燃燒器。它可以用來控制煤粉與空氣的混合特性，改善火焰結(jié)構(gòu)，降低燃燒火焰的峰值，從而降低NOX排放。由于低NOX燃燒器能在煤粉的著火階段就抑制NOX的生成，對后期控制NOX的排放量十分有利，因此低NOX燃燒器得到了廣泛的開發(fā)和利用。在低NOX燃燒器設(shè)計(jì)方面，一些西方發(fā)達(dá)國家的許多鍋爐制造公司在這方面進(jìn)行了大量的改進(jìn)和優(yōu)化工作，并取得很大的成就，開發(fā)了不同類型的低NOX燃燒器，主要有：
1、階段燃燒型低NOX燃燒器
該燃燒器設(shè)計(jì)使噴口噴出的煤粉分階段燃燒從而降低NOX的生成。在燃燒器出口區(qū)域形成一個(gè)還原性氣氛的富燃料著火燃燒區(qū)，逐步與噴出的二次風(fēng)相混合，由于二次風(fēng)風(fēng)量及旋流動(dòng)量小，與煤粉混合較慢，使得燃燒過程推后，減緩了煤粉的著火燃燒。所以這種燃燒器有效地降低了NOX的生成。較有代表性的有：巴．威公司的DRB型雙調(diào)風(fēng)低NOX燃燒器[7]，德國巴布科克((Deutche Babcock)公司的WB、WSF、DS型燃燒器[8]，德國斯 坦繆勒(Steinmuller)公司設(shè)計(jì)的SM低NOX燃燒器[8]，福斯特惠勒(Foster Wheeler)公司的CF/SF低NOX燃燒器[9]，美國瑞麗斯多克(Riley Stoker)公司的CCV型低NOX燃燒器[7]等。
2、濃淡偏差型低NOX燃燒器
濃淡燃燒器是通過將一次風(fēng)所攜帶的煤粉在燃燒器內(nèi)部分成濃淡兩股射出，由于煤粉射流分成了濃淡兩股，濃的一側(cè)由于煤粉氣流空氣量小，為還原性氣氛所以生成的NOX較少，淡側(cè)由于燃料較少，燃燒溫度較低，所以也可抑制了NOX的生成。濃淡燃燒器如今己發(fā)展了多種，根據(jù)濃淡分離的不同，有采用彎管離心原理分離式、撞擊分離式、旋風(fēng)分離式以及百葉窗式等等。如：美國ABB-CE公司開發(fā)的寬調(diào)節(jié)比WR型燃燒器、日本三菱公司的PM型低NOX燃燒器、德國EVT公司的Vapour燃燒器、我國自行設(shè)計(jì)的燃燒器如多功能船形體煤粉燃燒器、鈍體燃燒器、濃淡型燃燒器等。
一些公司還將低NOX燃燒器與爐內(nèi)初級控制措施，如空氣分級、燃料分級、煙氣再循環(huán)等組合在一起，構(gòu)成一個(gè)低NOX燃燒系統(tǒng)。這些低NOX燃燒系統(tǒng)不僅僅有效改善燃燒條件，還能大幅降低NOX排放量。據(jù)美國福斯特惠勒公司(Foster Wheeler)報(bào)告顯示，他們的低NOX燃燒系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)50~65%的NOX脫除率。國內(nèi)在低NOX燃燒技術(shù)方面的研究雖然起步較晚，但也積累了許多成熟的經(jīng)驗(yàn)，尤其是基于濃淡燃燒技術(shù)和分級燃燒技術(shù)開發(fā)出的各種低NOX燃燒器都取得了可喜的實(shí)績。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)經(jīng)過10余年的努力，開發(fā)研制成功水平濃 縮煤粉燃燒器、水平濃淡風(fēng)煤粉燃燒器、徑向濃淡旋流煤粉燃燒器、不等切圓墻式布臵直流煤粉燃燒器等“風(fēng)包粉”系列濃淡煤粉燃燒技術(shù)。華中理工大學(xué)煤燃燒國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室利用一維爐和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，研制開發(fā)出了高濃度煤粉燃燒技術(shù)。清華大學(xué)力學(xué)系賈臻教授研制的煤粉濃縮燃燒器，可使NOX降低到200mg/m3左右，這在世界同類技術(shù)中處于領(lǐng)先地位。此外，西安交通大學(xué)的夾心風(fēng)直流燃燒器，浙江大學(xué)的可調(diào)式濃淡燃燒器都有降低NOX，的排放量的作用。3.5 低氧燃燒
這種方法就是使燃燒過程盡量接近理論空氣系數(shù)(α =1)的條件下進(jìn)行，使煙氣中的過剩氧量減少，從而降低燃燒過程中NOX的生成量。在低過量空氣系數(shù)范圍的條件下運(yùn)行，可使用較少的燃料。因此認(rèn)為，低過量空氣運(yùn)行可以作為減少氮氧化物的形成和燃料消耗量的基本改進(jìn)燃燒方法之一。實(shí)際鍋爐采用低氧燃燒時(shí)，不僅降低NOX排放量，而且鍋爐排煙熱損失減少，對提高鍋爐熱效率有利，但是，如果爐內(nèi)氧的濃度過低，低于3%以下時(shí)，會造成CO濃度的急劇增加，從而大大增加機(jī)械未完全燃燒熱損失，同時(shí)也會引起飛灰含碳量的增加，導(dǎo)致機(jī)械未完全燃燒損失增加，從而使燃燒效率降低，使鍋爐的燃燒經(jīng)濟(jì)性降低，而且爐內(nèi)壁面附近還可能形成還原性氣氛造成爐壁結(jié)渣和腐蝕。因此在確定低氧燃燒的過量空氣量范圍時(shí)，必須兼顧燃燒效率、鍋爐效率較高和NOX等有害物質(zhì)最少的要求。這是一種經(jīng)過充分證明的、有效的降低NOX的基本方法，一般情況下，該措施可以 使NOX排放降低15%—20%。3.6 濃淡偏差燃燒
濃淡偏差燃燒是近幾年來國內(nèi)外采用的一種降低鍋爐燃燒排放NOX的燃燒技術(shù)。該方法原理是對裝有兩個(gè)燃燒器以上的鍋爐，使部分燃燒器供應(yīng)較多的空氣（呈貧燃料區(qū)），即燃料過淡燃燒；部分燃燒器供應(yīng)較少的空氣（呈富燃料區(qū)），即燃料過濃燃燒。無論是過濃或者過淡燃燒，燃燒時(shí)α都不等于1，前者α﹥1，后者α﹤1，故又稱非化學(xué)當(dāng)量比燃燒或偏差燃燒。
對NOX生成特性的研究表明，NOX的生成量和一次風(fēng)煤比有關(guān)，一次風(fēng)煤比在3~4kg/kg煤時(shí)，NOX生成量最高；偏離該值，不管是煤粉濃度高還是低，NOX的排放量均下降。因此如果把煤粉流分離成兩股含煤粉量不同的氣流，即含煤粉量多的濃氣流C1和含煤粉量少的淡氣流C2，分別送入爐內(nèi)燃燒，對于整個(gè)燃燒器，其NOX生成量的加權(quán)平均值與燃用單股C0濃度煤粉流相比，生成的NOX要低。
四 燃煤電廠降低NOx排放的燃燒技術(shù)
研究表明，氮氧化物的生成途徑有三種：（1）熱力型NOx，指空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸蒒Ox；（2）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物在燃燒過程中進(jìn)行熱分解，繼而進(jìn)一步氧化而生成NOx；（3）快速型NOx，指燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH 等反應(yīng)生成NOx。在這三種形式中，快速型NOx 所占比 例不到5％；在溫度低于1300℃時(shí)，幾乎沒有熱力型NOx。對常規(guī)燃煤鍋爐而言，NOx 主要通過燃料型生成途徑而產(chǎn)生?？刂芅Ox 排放的技術(shù)指標(biāo)可分為一次措施和二次措施兩類，一次措施是通過各種技術(shù)手段降低燃燒過程中的NOx 生成量（前面已經(jīng)敘述）；二次措施是將已經(jīng)生成的NOx通過技術(shù)手段從煙氣中脫除。
4.1.1 爐膛噴射法
實(shí)質(zhì)是向爐膛噴射還原性物質(zhì)，可在一定溫度條件下還原已生成的NOx，從而降低NOx 的排放量。包括噴水法、二次燃燒法（噴二次燃料即前述燃料分級燃燒）、噴氨法等。
噴氨法亦稱選擇性非催化還原法（SNCR），是在無催化劑存在條件下向爐內(nèi)噴入還原劑氨或尿素，將NOx 還原為N2 和H2O。還原劑噴入鍋爐折焰角上方水平煙道（900℃～1000℃），在NH3/NOx 摩爾比2～3 情況下，脫硝效率30％～50％。在950℃左右溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)式為：
4NH3+4NO＋O2→4N2+6H2O 當(dāng)溫度過高時(shí)，會發(fā)生如下的副反應(yīng)，又會生成NO： 4NH3+5O2→4NO+6H2O 當(dāng)溫度過低時(shí)，又會減慢反應(yīng)速度，所以溫度的控制是至關(guān)重要的。該工藝不需催化劑，但脫硝效率低，高溫噴射對鍋爐受熱面安全有一定影響。存在的問題是由于溫度隨鍋爐負(fù)荷和運(yùn)行周期而變化及鍋爐中NOx 濃度的不規(guī)則性，使該工藝應(yīng)用時(shí)變得 較復(fù)雜。在同等脫硝率的情況下，該工藝的NH3 耗量要高于SCR 工藝，從而使NH3 的逃逸量增加。
4.1.2 煙氣處理法
煙氣脫硝技術(shù)有氣相反應(yīng)法、液體吸收法、吸附法、液膜法、微生物法等幾類。
在眾多煙氣處理技術(shù)中，液體吸收法的脫硝效率低，凈化效果差；吸附法雖然脫硝效率高，但吸附量小，設(shè)備過于龐大，再生頻繁，應(yīng)用也不廣泛；液膜法和微生物法是兩個(gè)新型技術(shù)，還有待發(fā)展；脈沖電暈法可以同時(shí)脫硫脫硝，但如何實(shí)現(xiàn)高壓脈沖電源的大功率、窄脈沖、長壽命等問題還需要解決；電子束法技術(shù)能耗高，并且有待實(shí)際工
程應(yīng)用檢驗(yàn)；SNCR 法氨的逃逸率高，影響鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性等問題；目前脫硝效率高，最為成熟的技術(shù)是SCR 技術(shù)。表1所示為煙氣脫硝技術(shù)比較。
4.2 SCR 法技術(shù)特點(diǎn)
在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR）是脫硝效率最高，最為成熟的脫硝技術(shù)。1975 年在日本Shimoneski 電廠建立了第一個(gè)SCR 系統(tǒng)的示范工程，其后SCR技術(shù)在日本得到了廣泛應(yīng)用。在歐洲已有120 多臺大型裝臵的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其NOx 的脫除率可達(dá)到80~90%。日本大約有170 套裝臵，接近100GW 容量的電廠安裝了這種設(shè)備。美國政府也將SCR 技術(shù)作為主要的電廠控制NOx 技術(shù)。SCR 方法已成為目前國內(nèi)外電站脫硝比較成熟的主流技術(shù)。
4.2.1 原理及流程
SCR 技術(shù)是還原劑（NH3、尿素）在催化劑作用下，選擇性地與NOx 反應(yīng)生成N2和H2O，而不是被O2 所氧化，故稱為“選擇性”。主要反應(yīng)如下：
4NH3+4NO＋O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO2＋O2→6N2+6H2O SCR 系統(tǒng)包括催化劑反應(yīng)室、氨儲運(yùn)系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)及相關(guān)的測試控制系統(tǒng)。SCR工藝的核心裝臵是脫硝反應(yīng)器，有水平和垂直氣流兩種布臵方式，如圖1 所示。在燃煤鍋爐中，煙氣中的含塵量很高，一般采用垂直氣流方式。
4.2.2 主要影響因素
在 SCR 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最重要的運(yùn)行參數(shù)是煙氣溫度、煙氣流速、氧氣濃度、SO3濃度、水蒸汽濃度、鈍化影響和氨逃逸等。煙氣溫度是選擇催化劑的重要運(yùn)行參數(shù)，催化反應(yīng)只能在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)存在催化的最佳溫度，這是每種催化劑特有的性質(zhì)，因此煙氣溫度直接影響反應(yīng)的進(jìn)程；而煙氣流速直接影響 NH3 與 NOx 的混合程度，需要設(shè)計(jì)合理的流速以保證 NH3 與 NOx 充分混合使反應(yīng)充分進(jìn)行；同時(shí)反應(yīng)需要氧氣的參與，當(dāng)氧濃度增加催化劑性能提高直到達(dá)到漸近值，但氧濃度不能過高，一般控制在 2%～3％；氨逃逸是影響 SCR 系統(tǒng)運(yùn)行的另一個(gè)重要參數(shù)，實(shí)際生產(chǎn)中通常是多于理論量的氨被噴射進(jìn)入系統(tǒng)，反應(yīng)后在煙氣下游多余的氨稱為氨逃逸，NOx 脫除效率隨著氨逃逸量的增加而增加，在某一個(gè)氨逃逸量后達(dá)到一個(gè)漸進(jìn)值；另外水蒸氣濃度的增加使催化劑性能下降，催化劑鈍化失效也不利于 SCR 系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須加以有效控制。
4.2.3 催化劑的選擇
SCR 系統(tǒng)中的重要組成部分是催化劑，當(dāng)前流行的成熟催化劑有蜂窩式、波紋狀和平板式等。平板式催化劑一般是以不銹鋼金屬網(wǎng)格為基材負(fù)載上含有活性成份的載體壓制而成；蜂窩式催 化劑一般是把載體和活性成份混合物整體擠壓成型；波紋狀催化劑是丹麥HALDOR TOPSOE A/S 公司研發(fā)的催化劑，外形如起伏的波紋，從而形成小孔。加工工藝是先制作玻璃纖維加固的TiO2 基板，再把基板放到催化活性溶液中浸泡，以使活性成份能均勻吸附在基板上。各種催化劑活性成分均為WO3 和V2O5。表2 為各種催化劑性能比較。4.2.4 還原劑的選擇
對于SCR 工藝，選擇的還原劑有尿素、氨水和純氨。尿素法是先將尿素固體顆粒在容器中完全溶解，然后將溶液泵送到水解槽中，通過熱交換器將溶液加熱至反應(yīng)溫度后與水反應(yīng)生成氨氣；氨水法，是將25％的含氨水溶液通過加熱裝臵使其蒸發(fā)，形成氨氣和水蒸汽；純氨法是將液氨在蒸發(fā)器中加熱成氨氣，然后與稀釋風(fēng)機(jī)的空氣混合成氨氣體積含量為5％的混合氣體后送入煙氣系統(tǒng)。表3 為不同還原劑的性能比較。4.2.5 選型性還原脫硝技術(shù)
選擇性還原脫硝技術(shù)包括選擇性非催化還原（SNCR）法、選擇性催化還原（SCR）法和SNCR/ SCR 混合法。在這些方法中SNCR 的主要優(yōu)點(diǎn)是投資及運(yùn)行費(fèi)用低，缺點(diǎn)是對溫度依賴性強(qiáng)，脫硝率只有30%~50%，氨的逃逸量大。實(shí)際工程中應(yīng)用最多的是SCR 法。SNCR/ SCR 混合法是種有前景的煙氣脫硝技術(shù)，但牽涉的系統(tǒng)更多，對技術(shù)的要求更高。
五 火電廠脫氮的技術(shù)定位原則
為滿足環(huán)境的要求，對于煙氣脫氮確定了以下的技術(shù)定位原則：
（1）立足于SCR 煙氣脫硝技術(shù)。作為目前最成熟、效率最高的脫硝技術(shù)，應(yīng)盡快技術(shù)引進(jìn)、消化吸收；
（2）在全面掌握SCR 技術(shù)的基礎(chǔ)上，以SNCR 技術(shù)作為技術(shù)突破口和再增長點(diǎn)，使SNCR/SCR法或SCR與其他低NOx燃燒技術(shù)混合法作為下階段的技術(shù)發(fā)展方向。最佳脫硝技術(shù)的選擇取決于現(xiàn)有的燃燒系統(tǒng)（常規(guī)的或低NOx）、燃料、爐膛結(jié)構(gòu)、鍋爐布臵、實(shí)際和目標(biāo)NOx 水平和其他因素；
（3）研究并開發(fā)適合我國國情的催化劑。針對我國高灰、高重金屬的煤燃料，開發(fā)出自主知識產(chǎn)權(quán)的催化劑和低溫運(yùn)行的催化劑。據(jù)悉，國內(nèi)一些研究機(jī)構(gòu)一直致力于催化劑的研究，利 用我國蘊(yùn)量豐富的稀土資源來生產(chǎn)SCR 催化劑，提高了SCR催化劑的活性，降低了生產(chǎn)成本。我們可以組合國內(nèi)資源，利用已有的研究成果，盡快把它商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化；
（4）煙氣脫硝的流場分析和理論研究。SCR 法關(guān)鍵是催化劑的選擇和煙氣流場優(yōu)化；SNCR 法關(guān)鍵是爐膛內(nèi)溫度場的研究?？衫肅FD 數(shù)學(xué)模擬和實(shí)體物理模型來系統(tǒng)研究溫度場和流場；
（5）建立示范工程進(jìn)行現(xiàn)場研究。采用與國外技術(shù)方和國內(nèi)其他相關(guān)部門聯(lián)合先在商業(yè)鍋爐上進(jìn)行脫硝示范點(diǎn)建設(shè)，在裝臵運(yùn)行過程中，進(jìn)行性能試驗(yàn)和數(shù)據(jù)收集。
六 總結(jié)
不同的燃煤鍋爐，由于其燃燒方式、煤種特性、鍋爐容量以及其他具體條件的不同，在選用不同的低NOX燃燒技術(shù)時(shí)，必須根據(jù)具體的條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，使所選用的低NOX燃燒和鍋爐的具體設(shè)計(jì)和運(yùn)行條件相適應(yīng)。不僅要考慮鍋爐降低NOX的效果，而且還要考慮在采用低NOX燃燒技術(shù)以后，對火焰的穩(wěn)定性、燃燒效率、過熱蒸汽溫度的控制、受熱面的結(jié)渣和腐蝕等可能帶來的影響。對不同低NOX燃燒技術(shù)可根據(jù)實(shí)際情況家和使用，以降低NOX的排放量。同時(shí)，根據(jù)自己電廠的特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)臒煔饷摰夹g(shù)，滿足環(huán)保需求
參考文獻(xiàn)： 曾漢才.燃燒與污染[M}.武漢:華中理工人學(xué)出版社，1992 2 方立軍.高正陽.殷立寶等.無煙煤與貧煤的混煤NOx排放特性試驗(yàn)研究.2001, 32(9): 11~14 3 曾漢才.大型鍋爐高效低NOx燃燒技術(shù)的研究[J].鍋爐制造,2001, 3(I):1~11 4 Spliethoff H.et, al.Low-NOx formation for pulverized coal a comparison of air staging and reburning, Inst.Energy’s Int.Conf.Combust.Emiss.Control Proc.Inst.Energy Conf.2 nd, 61~70, 1995 Leithner R, Lendt B, Miilen H.Reduction of the Emission in Coal-Fired Boilers, Coal Combustion.Science and Technology of Industrial and Utility Application.New York: Hemisphere Publishing Corporation,1998 6 高晉生，沈本賢，煤燃燒中NOx的來源和抑制其生成的有效措施，煤炭轉(zhuǎn)化, 1994, 17(3)53-57 7 毛健雄，毛健全，趙樹民。煤的清潔燃燒。北京:科學(xué)出版社，1998 8 吳生來，郝振亞.德國低NOx煤粉燃燒器.熱力發(fā)電，1997,(5): 51-56 9 果然，石艷君。低NOx燃燒技術(shù)綜述。鍋爐制造，2003.28(3)21
第五篇：涇川縣職稱論文發(fā)表網(wǎng)-厭氧氨氧化生物脫氮工藝污水處理廠論文選題題目
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1……AAO 污水處理工藝中厭氧氨氧化效能及微生物交互作用 2……分子生物技術(shù)在厭氧氨氧化工藝研究中的應(yīng)用 3……厭氧氨氧化結(jié)構(gòu)體、形態(tài)與功能 4……厭氧氨氧化強(qiáng)化技術(shù)的研究進(jìn)展
5……彭永臻團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)短程反硝化 有望推動(dòng)厭氧氨氧化的應(yīng)用和發(fā)展 6……厭氧氨氧化反應(yīng)影響因素研究進(jìn)展
7……鋁鹽化學(xué)除磷對SBR工藝生物脫氮除磷的影響
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8……ABR工藝ANAMMOX耦合短程硝化協(xié)同脫氮處理城市污水 9……一段式厭氧氨氧化工藝亞硝酸鹽氧化菌抑制方法研究進(jìn)展 10……厭氧氨氧化工藝處理含海水污水的亞硝態(tài)氮抑制及反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 11……厭氧氨氧化功能微生物PCR-DGGE分析方法優(yōu)化 12……生活污水SNAD顆粒污泥快速啟動(dòng)及脫氮性能研究 13……磷酸鹽對高基質(zhì)厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮性能的影響 14……晚期垃圾滲濾液厭氧氨氧化脫氮性能及其污泥特性 15……城市污水A~2/O移動(dòng)床生物膜工藝菌群結(jié)構(gòu)分析 16……有機(jī)碳源對SNAD工藝脫氮性能及微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
17……缺氧/好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器短程脫氮工藝深度處理煤化工廢水性能 18……中常溫變化對PN-ANAMMOX聯(lián)合工藝脫氮效果的影響 19……UASB 反應(yīng)器中厭氧氨氧化菌脫氮效果及運(yùn)行條件
20……伊樂藻-固定化脫氮微生物技術(shù)對入貢湖河道脫氮機(jī)制的影響 21……鎘離子對厭氧氨氧化脫氮性能的影響
22……功能微生物強(qiáng)化生物流化床工藝處理工業(yè)園區(qū)廢水的研究 23……溫度降低對厭氧氨氧化脫氮效能及污泥胞外聚合物的影響 24……溫度對厭氧氨氧化與反硝化耦合脫氮除碳的影響 25……高效厭氧氨氧化顆粒污泥脫氮特征及EPS分層特性 26……氣升式生物反應(yīng)器用于廢水脫氮的組合工藝研究 27……污水廠提標(biāo)改造中A2/O工藝研究與應(yīng)用趨勢 28……序批式厭氧反應(yīng)器厭氧氨氧化滲濾液脫氮試驗(yàn)研究 29……厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)及其脫氮性能研究
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30……厭氧氨氧化顆粒污泥的培養(yǎng)及影響因素
31……低濃度氨氮廢水單級自養(yǎng)脫氮EGSB反應(yīng)器的快速啟動(dòng) 32……微生物燃料電池在污水生物脫氮中的研究進(jìn)展 33……HABR反應(yīng)器硫酸鹽型厭氧氨氧化啟動(dòng)特性研究
34……主成分分析結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對短程生物脫氮中氮的近紅外光譜研究 35……A2N2系統(tǒng)反硝化除磷性能的優(yōu)化及穩(wěn)定運(yùn)行 36……PLA/木薯厭氧渣復(fù)合材料的制備工藝* 37……厭氧消化過程穩(wěn)定性與微生物群落的相關(guān)性 38……改性凹凸棒土對廢水脫氮除磷研究
39……基于結(jié)構(gòu)和工藝流程革新的AO工藝提標(biāo)改造簡
40……5種水生植物的脫氮除磷效果及其對水體胞外酶活的影響簡 41……污泥轉(zhuǎn)移SBR工藝污泥膨脹及恢復(fù)過程中EPS的動(dòng)態(tài)變化簡 42……金屬改性樹脂吸附脫氮工藝及動(dòng)力學(xué)研究 43……SBR處理滲濾液深度脫氮的影響因素研究
44……上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中厭氧氨氧化脫氮性能的研究 45……部分亞硝化-厭氧氨氧化工藝聯(lián)合形式、應(yīng)用及脫氮效能評析 46……“厭氧氨氧化在污水處理中的研究與應(yīng)用”專題 序言 47……城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)升級的挑戰(zhàn)與機(jī)遇
48……新加坡最大回用水處理廠污水短程硝化厭氧氨氧化脫氮工藝 49……鹽度對厭氧氨氧化(Anammox)生物脫氮效率的影響研究 50……同步半硝化-厭氧氨氧化顆粒污泥工藝在低氨氮污水脫氮的應(yīng)用 51……厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用進(jìn)展
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52……電絮凝-半短程硝化-厭氧氨氧化組合工藝處理裂化催化劑廢水 53……原污泥直接啟動(dòng)厭氧氨氧化裝置試驗(yàn)研究
54……降溫過程對ANAMMOX工藝城市污水處理系統(tǒng)中微生物群落的影響 55……MBR-SNAD工藝處理生活污水效能及微生物特征 56……一體化生物脫氮技術(shù)研究進(jìn)展
57……基于ANAMMOX處理低C/N廢水高效脫氮聯(lián)合工藝研究進(jìn)展 58……一種新型污水處理廠升級改造工藝的研究 59……兩種典型濾料厭氧氨氧化效果與工藝運(yùn)行優(yōu)化 60……一體式厭氧氨氧化工藝處理高氨氮污泥消化液的啟動(dòng) 61……高氨氮廢水的前置厭氧氨氧化脫氮研究 62……堿性載體對負(fù)載型CoO催化劑催化性能的影響
63……S2-/NO3--N對硫自養(yǎng)反硝化與厭氧氨氧化耦合脫氮除硫啟動(dòng)的影響 64……A~2/O工藝中污泥基團(tuán)內(nèi)生成N_2O的微生態(tài)特性 65……高氨氮對具有回流的PN-ANAMMOX串聯(lián)工藝的脫氮影響 66……厭氧氨氧化與反硝化協(xié)同脫氮處理城市污水 67……A~2O與V型濾池組合工藝強(qiáng)化脫氮除磷性能分析 68……日本污水脫氮除磷深度處理工藝分析 69……進(jìn)水方式對厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮效能的影響
70……硫自養(yǎng)反硝化與厭氧氨氧化耦合工藝中微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性研究 71……pH對厭氧氨氧化反應(yīng)脫氮效能的影響 72……堿度和pH值對CANON工藝脫氮效果的影響 73……活性污泥法單級自養(yǎng)脫氮工藝的啟動(dòng)及污泥特性
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74……基于SBBR的單級自養(yǎng)脫氮快速啟動(dòng) 75……污染河道水質(zhì)強(qiáng)化脫氮生化工藝研究
76……A/O交替運(yùn)行鋼渣基復(fù)合濾料生物濾池處理模擬生活污水脫氮除磷特性 77……厭氧氨氧化污水處理工藝及其實(shí)際應(yīng)用研究進(jìn)展 78……污水處理系統(tǒng)中厭氧氨氧化菌分布及影響因素 79……厭氧氨氧化脫氮工藝研究進(jìn)展 80……厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀和問題
81……半短程亞硝化與厭氧氨氧化聯(lián)合脫氮工藝微生物特征研究進(jìn)展 82……厭氧/缺氧/好氧生物接觸氧化處理低碳氮比污水的物料平衡 83……厭氧氨氧化菌的生物特性及CANON厭氧氨氧化工藝 84……厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展
85……厭氧氨氧化(Anammox)工藝的強(qiáng)化方法研究進(jìn)展
86……部分亞硝化-厭氧氨氧化聯(lián)合工藝處理高氨氮廢水研究進(jìn)展 87……ANITAMox自養(yǎng)脫氮MBBR反應(yīng)器的啟動(dòng)及運(yùn)行 88……制革廢水的厭氧氨氧化 ABR 脫氮工藝研究 89……一體化厭氧氨氧化工藝處理垃圾滲濾液的性能研究 90……厭氧氨氧化菌微生物特性研究進(jìn)展 91……厭氧氨氧化菌細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及功能
92……常溫下UASB/生物膜厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮試驗(yàn) 93……厭氧氨氧化耦合脫氮系統(tǒng)中反硝化細(xì)菌研究
94……MBR-CANON工藝處理生活污水的快速啟動(dòng)及群落變化 95……基于豎流式一體化反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)自養(yǎng)生物脫氮研究
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96……清潭污水處理廠-級A提標(biāo)改造工程脫氮除磷特性分析 97……長期保藏對厭氧氨氧化污泥脫氮性能的影響 98……短程硝化/厭氧氨氧化一步法自養(yǎng)脫氮中試研究 99……污水生物處理實(shí)際工藝中氧化亞氮的釋放:現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 100……高氮負(fù)荷沖擊后海洋厭氧氨氧化生物反應(yīng)器的重啟
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