随着我国经济社会发展和城市化进程的加速,大气污染问题也日益严峻。近年来以雾霾问题最为严重,具体表现在京津冀、长三角和珠三角等城市重度雾霾现象频发。为此国家也相继出台了更为严格的污染物排放标准,如《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中将燃煤锅炉排放S02和NOx的限值分别规定到50mg/m3与100mg/m3。这也就意味着目前的烟气脱硫脱氮工艺需要进行必要的改进提升来适应新标准的要求。近年来,通过采用化学手段强化生物法污染治理技术是环保技术领域的研究热点之一。本实验研究即是以改进提升生物膜填料塔净化烟气同时脱硫脱氮工艺技术为目标,探索采用化学强化剂提升生物膜填料塔净化烟气同时脱硫脱氮性能的研究。通过外加化学强化剂的手段促进微生物的生长,从而提高生物膜填料塔对烟气的净化效率。化学强化剂由生物活性促进剂、低分子有机体碳和营养元素构成,所用的代表物质分别为：稀土元素(硝酸镧、硝酸铈)、乙酸钠、硫酸镁。通过正交实验的方式,研究确定了化学强化剂最优的组合浓度是：硝酸镧0.25mg/L、硝酸铈0.25mg/L、硫酸镁0.5g/L、乙酸钠0.3g/L。按照最优组合添加化学强化剂的生物膜填料塔,对实验模拟烟气中S02和NOx的净化效率分别可达100%、61.78%。进一步的长时间连续运行实验结果表明,对比不添加化学强化剂的空白实验,添加最优化学强化剂的生物膜填料塔在持续保持对SO2的净化效率达到100%的同时,对NOx的净化效率平均值提高了14.78%。依据对正交实验结果的分析,本研究对化学强化剂中对生物膜填料塔净化烟气脱氮性能影响最大也最显著的因素—稀土元素的影响做了进一步的分析研究,结果表明,在启动阶段及实验的全过程中,添加稀土元素对生物塔烟气脱氮效率的影响均远大于同时添加的镁盐和碳源的影响,而且其对脱氮菌生长的强化刺激作用存在于生物净化操作的全过程。通过借鉴已有的相关研究成果对稀土元素对生物膜填料塔内微生物的强化作用机理的分析探讨表明,稀土元素通过与生物体内的细胞膜、蛋白质、酶等产生的化学作用,以及对生物体代谢过程中产生的自由基之间的相互影响,促成了稀土元素对生物体产生的Hormesis效应。对于本研究的生物膜填料塔净化烟气同时脱硫脱氮系统,添加含稀土元素化学强化剂即是利用稀土元素在低浓度下对微生物生长的促进作用,来提高生物膜填料塔内微生物功能菌群的活性,从而达到强化烟气同时脱硫脱氮性能的目的。本实验为研究形成提高生物法净化烟气同时脱硫脱氮性能(尤其对提高烟气脱氮效率)的新型化学强化技术方法奠定了基础。