5] 優選地,依靠微藻代謝使養殖結束時的藻液呈堿性的方法包括:使微藻培養液中 含有堿金屬硝酸鹽、堿金屬亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氨鹽、堿金屬磯酸鹽、堿金 屬磯酸氨鹽中的至少一種。堿金屬優選為軸或鐘。
[0016] 優選地,微藻養殖過程中,調節藻液的抑值為7-11。
[0017] 優選地,步驟(1)中,依靠微藻代謝使養殖結束時藻液的抑值〉8,更優選為9-11。
[0018] 本發明方法能夠將"微藻養殖"和"廢氣脫硝"合理的結合,既能夠利用廢氣中的 NOy使微藻正常生長,又能夠有效脫除廢氣中的NOy,還可W避免"微藻養殖"與"廢氣脫硝" 的相互影響,使兩個過程均能夠穩定、可靠的運行。
[0019] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細說明。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明方法的工藝流程圖。
[0021] 圖2為實施例1培養小球藻的生長曲線。
[0022] 圖3為實施例2培養柵藻的生長曲線。
[0023] 圖4為實施例3培養單針藻的生長曲線。
【具體實施方式】
[0024] W下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
[00巧]本發明提供了一種微藻養殖和廢氣脫硝的聯合方法,該方法包括:
[0026] ( 1)至少用含C〇2的氣體為微藻養殖過程提供部分碳源;依靠微藻代謝使養殖結束 時的藻液呈堿性;從收獲的藻液中分離出微藻,得到微藻和堿性殘液;
[0027] (2)將工業排放的煙氣中的NOy轉化為硝酸和/或亞硝酸;
[002引(3)將步驟(1)得到的堿性殘液與步驟(2)得到的硝酸和/或亞硝酸接觸,得到含 氮中和液,用所述含氮中和液為微藻養殖過程提供氮源。
[0029] 本發明方法的工藝流程如圖1所示。
[0030] 根據本發明,通過固定工業排放的煙氣中的NO,為養殖微藻提供所需要的氮源。除 氮源外,在培養微藻的過程中還需要維持微藻正常生長所需要的其它必要條件,如提供合 適的光照、溫度,W及其它微藻生長所必須的營養成份,調控藻液中的溶解氧、水、必要營養 物質、抑值等在合適的范圍內,使其適宜微藻的快速生長與繁殖,該些均為本領域技術人員 所公知,在此不再費述。
[0031] 本發明的發明人通過大量試驗研究發現;隨著某些營養物質被微藻吸收,藻液的 抑值會發生上升的現象。發明人通過進一步研究發現,當微藻培養液中含有堿金屬硝酸鹽、 堿金屬亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氨鹽、堿金屬磯酸鹽、堿金屬磯酸氨鹽中的至 少一種時,如果在微藻的養殖過程中不向藻液中通入C〇2,則藻液的抑值呈現上升趨勢;特 別當培養液中含有堿金屬硝酸鹽、堿金屬亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽和堿金屬碳酸氨鹽中的 至少一種時,則藻液的抑值呈現較快的上升趨勢;更特別當培養液中含有堿金屬硝酸鹽和 /或堿金屬亞硝酸鹽時,藻液的抑值呈現更快的上升趨勢。本發明至少采用含0)2的氣體 為微藻的養殖過程提供部分碳源,通過控制含C〇2的氣體的通入量,可W方便地將藻液的抑 值控制在合適的范圍內。
[0032] 如上所述,當微藻培養液中含有堿金屬硝酸鹽、堿金屬亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽、 堿金屬碳酸氨鹽、堿金屬磯酸鹽、堿金屬磯酸氨鹽中的至少一種時,如果在微藻的養殖過程 中,不通入或少通入0)2,則藻液的抑值呈現上升的趨勢。利用該一現象,可W在養殖微藻 后期,不通入或少通入0)2,依靠微藻代謝使養殖結束時的藻液呈堿性。因此,依靠微藻代謝 使養殖結束時的藻液呈堿性的方法優選包括:使微藻培養液中含有堿金屬硝酸鹽、堿金屬 亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氨鹽、堿金屬磯酸鹽、堿金屬磯酸氨鹽中的至少一種, 即依靠微藻代謝堿金屬硝酸鹽、堿金屬亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氨鹽、堿金屬 磯酸鹽、堿金屬磯酸氨鹽中的至少一種,使養殖結束時的藻液呈堿性;更優選依靠微藻代謝 堿金屬硝酸鹽、堿金屬亞硝酸鹽、堿金屬碳酸鹽和堿金屬碳酸氨鹽中的至少一種,使養殖結 束時的藻液呈堿性;更進一步優選依靠微藻代謝堿金屬硝酸鹽和/或堿金屬亞硝酸鹽,使 養殖結束時的藻液呈堿性。
[0033] 本發明中,堿金屬優選為軸和/或鐘,進一步優選為鐘。由于本發明是一種可循環 的脫硝模式,因此在微藻可適應的前提下可W選擇鐘離子作為NCV和NCV的平衡離子,既可 W達到更好的脫硝效果,又不增加藥劑成本。
[0034] 本領域技術人員應該理解的是,只有在合適的抑值范圍內,微藻才能夠快速的生 長。一般而言,養殖微藻的過程中,合適的抑值為7-11。因此,優選微藻養殖過程中,調節 藻液的抑值為7-11。如上所述,可W通過控制含C〇2的氣體的通入量來調節。
[0035] 工業排放的煙氣中的NO,作為一種酸性氣體可W與水或者硝酸溶液發生化學反應 而生成硝酸和亞硝酸,如下式所示:
[0036] (i ) 2N02+H20 一 HN02+HN03
[0037] (i i ) 3NO2+H2O 一 2HN02+N0
[0038] (iii) 2N0+02 - 2N02
[0039] (iv)N0+N02 - N2O3
[0040] (v)N2〇3+H2〇 - 2HN02
[00川 NO通過氧化可轉化為N02,從而進一步與水反應。氧化劑的存在有利于反應的發 生,常用的氧化劑有空氣、02、03或&02等。若吸收液中含有硝酸,則由于硝酸的氧化性W及 其對NO的結合能力使吸收液對N0x的吸收能力大大增強。
[0042] 本發明可W采用現有已知的方式將工業排放煙氣中的N〇x轉化為硝酸和/或亞硝 酸,比如可W在NOy固定單元中將含有NOy的工業廢氣在氧化劑的存在下與吸收液充份接 觸,脫除NOy并得到硝酸、亞硝酸或者其混合物。優選在含有硝酸的吸收液中吸收NOy,NOy 固定單元例如可W為鼓泡反應器或填料吸收培。為了進一步提高對NOy的脫除效率,本發 明可W在所述NOy固定單元下游加裝堿液吸收NOy裝置,比如加裝一段堿液噴淋裝置。所述 堿液吸收NOy裝置中,優選用所述藻液分離后獲得的堿性殘液作為所述堿液吸收NOy裝置的 吸收劑,所述堿性殘液吸收固定廢氣中的NO,后,得到含有NCV和NCV的溶液,該溶液同樣 可為微藻養殖過程提供氮源。
[0043] 發明人發現,利用微藻養殖單元分離出微藻后的堿性殘液可將工業排放的煙氣中 的NO,轉化的硝酸、亞硝酸中和成為含氮的中和液,而含氮中和液可方便地為下一批微藻養 殖提供氮源,通過該樣一種模式可W在微藻養殖培養液與廢氣脫硝吸收液之間實現封閉的 循環,從而將"微藻養殖"與"廢氣脫硝"有機地聯系起來,不僅可W利用微藻將氮污染物高 效率地轉化成有用的生物質,而且使"微藻養殖"與"廢氣脫硝"成為兩個相對獨立的過程, 避免了二者的相互影響。此外,將含氮中和液用作步驟(1)中養殖微藻的培養液,還可W免 除常規堿吸收法的亞硝酸鹽和/或硝酸鹽提取過程,進而大大節約廢氣脫硝過程的能耗。
[0044] 本發明步驟(1)中,優選依靠微藻代謝使養殖結束時藻液的抑值〉8,更優選依靠 微藻代謝使養殖結束時藻液的抑值為9-11。在上述優選情況下,能夠使步驟(1)得到的堿 性殘液更高效率地與步驟(2)得到的硝酸和/或亞硝酸接觸反應得到含氮中和液。
[0045] 本發明中,養殖微藻的培養液中,W氮原子計,含氮化合物的含量優選為 0. l-400mmol/L,更優選為 5-50mmol/L,更進一步優選為 10-20mmol/L。
[0046] 本發明中,可W采用現有已知的微藻培養基來培養微藻,例如培養基BG11。
[0047] 本發明中,由于有些微藻不能夠代謝NCV,因此,本發明方法可W選用能夠同時代 謝NCV和NCV的微藻,也可W在用所述含氮中和液為微藻養殖過程提供氮源之前,將含氮中 和液中含有的NCV轉化為NCV。因此,本發明方法優選包括將含氮中和液用作步驟(1)中養 殖微藻的培養液之前,將含氮中和液中含有的NCV轉化為NCV。本發明既可W采用化學方法 將含氮中和液中含有的NCV轉化為NCV,也可W采用生物方法將該溶液中含有的NCV轉化 為NCV。化學方法可采用包括含氧氣體、雙氧水等氧化劑將NCV氧化成NCV ;生物方法包括 采用硝化菌通過硝化作用將NCV轉化為NCV。本發明優選通過硝化菌將NCV轉化為NCV。 [004引本發明對微藻的種類沒有特別的限制,只要是能夠同時代謝NCV和NCV即可,優選 為產油微藻,更優選為具有較大的產業利用價值的產油工程微藻,例如,優選為小球藻、單 針