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燃煤引起的SO2污染是当前国际上关注的热点环境问题之一,它不仅造成严重的环境污染,而且是引起酸雨的主要物质。目前处理SO2气体的常规方法虽然效果好,但存在成本较高,有二次污染等问题。生物法废气净化技术的发展为SO2气体的治理开辟了新的途径。 本研究在课题组前期研究的基础上,采用课题组研究开发的菌种对生物膜填料塔净化低浓度SO2废气的最佳操作条件和净化性能等进行了基础应用研究。主要研究内容与结论如下: (1) 实验研究结果表明,采用本项目研究组开发的微生物菌种挂膜接种的生物膜填料塔净化低浓度的SO2废气是可行的,SO2净化效率可达98%以上。 (2) 挂膜期间随着挂膜操作不断地进行,SO2净化效率逐渐地升高,40天后达到85%左右。同时循环液pH不断地下降,挂膜完成时pH降到2.0左右。这表明在pH为2.0左右仍然适宜该微生物生长繁殖。 (3) 入口气体浓度、气体流量、循环液喷淋量、温度等因素对SO2净化效率影响的实验结果表明:最佳操作条件为:入口气体浓度500~1000mg/m3、气体流量100L/h、循环液喷淋量15L/h、pH=1.0;气体流量对SO2净化效率的影响较大,SO2生化去除量随着气体流量的增大而呈线性增加,随着入口气体浓度的升高而增大。当温度在15~25℃范围内时,温度的升高有利于微生物氧化吸收SO2。 (4) 针对入口SO2气体浓度的变化,分别运用“吸收一生物膜”理论的动力学模型和“吸附一生物膜”理论的动力学模型计算了SO2生化去除量、SO2出口浓度以及净化效率。模型计算值与实验值之间相关性都较差,用两种理论模型来描述生物膜填料塔对低浓度SO2废气的净化过程都难以得到比较准确合理的结果。 (4) 在酸性条件下,铁离子具有氧化吸收SO2的作用,为“生物法+液相催化氧化法”进行烟气脱硫的方法研究提供了重要依据。 采用本课题组研究驯化的微生物菌种,对H2S、CS2、SO2等废气均有生物净化作用。由于国内还没有采用生物膜填料塔法净化SO2废气的研究,国外也鲜有报道,本实验研究为国内采用生物法净化低浓度SO2废气的研究应用起到了一定的促进作用。