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固定化微生物净化低浓度SO_2烟气的应用基础研究

作　者: 曹桂萍
导　师: 黄兵；孙珮石
学　校: 昆明理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 固定化微生物 净化 SO2烟气
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


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。近年来，随着我国SO2排放量的增加，SO2污染已成为制约我国国民经济和社会发展的主要因素。国外成功经验表明，烟气脱硫是控制SO2污染行之有效的方法。本课题采用固定化微生物净化SO2气体，以期为SO2烟气的治理开辟一条新的治理途径。 本课题为国家和云南省自然科学基金项目的一部分，主要内容包括①筛选出对SO2气体具有较强降解能力的优势菌种；②对三种常用的固定化方法进行研究比较，初步确定了适宜的固定化方法和条件；③用复合固定化技术对单一固定化方法进行改进，以提高固定化微生物的机械强度和耐酸性，并确定最佳的固定化条件；④考察生化反应器对SO2气体的净化能力。 菌种驯化和优选的研究表明，采取诱导驯化的方法能够从污水处理厂的污水中培养出对SO32-具有较强降解能力的微生物菌种。该菌对SO32-的耐受浓度为1095g／m3，其降解速率可达2400g／m3．h，同时还可直接利用SO2气体，这为研究生化反应器净化低浓度SO2气体奠定了良好的基础。 常用固定化方法的研究表明，吸附法的生物活性高，空间阻力小，但结合力弱，所固定的微生物易被解析而流失；交联法的微生物结合牢固，但生物活性低，且固定化微生物因无载体而没有防护能力；包埋法虽然空间阻力较大，但固定化微生物的生物活性较高、稳定性强，生物具有防护能力，而且比较经济。以相对活性为指标，确定了海藻酸钙包埋法为基础的固定化方法，其固定条件为：菌液量为10ml、海藻酸钠浓度为5％、氯化钙浓度为4％、固定时间为14h。 复合固定化技术的研究结果表明，吸附—包埋法能够提高固定化个球的耐酸性，但对机械强度改进不大；包埋—交联法能使小球的机械强度明显改善，但耐酸性却有所下降；吸附—包埋—交联法不仅使固定化小球的耐酸性得到提高，而且机械强度也大为增强，是最佳的复合固定化方法。试验确定的固定条件为：5％海藻酸钠溶液包埋10ml菌种液和039活性炭，在4%氯化钙溶液中固定14h后，再用0.06mol/L已二胺溶液交联一定时间。 固定床生化反应器净化50:气体的试验表明，在无喷淋、气体停留时间为55、50:气体的入口浓度低于sg/m，时，其净化效率可达98%。固定化微生物对50:具有较强的吸附净化能力，其吸附容量可达8.19mg/g，系统的净化能力可通过喷淋冲洗并通入空气的方法得以恢复。上述结果说明利用固定化微生物净化低浓度502气体是可行的。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 国内外烟气脱硫技术现状  10-14
  1.3 固定化微生物技术在国内外的研究动态  14-17
  1.4 本课题研究的目的和意义  17-18
  1.5 本课题研究的主要内容  18-19
第二章 试验装置和测试内容  19-25
  2.1 微生物菌种驯化  19-20
  2.2 固定化微生物的制备  20-22
  2.3 生化反应器净化SO_2气体  22-25
第三章 适宜微生物菌种的优选及其特性的研究  25-31
  3.1 菌种的驯化方法  25
  3.2 菌种的驯化试验与结果  25-27
  3.3 最佳菌种的优选  27-28
  3.4 适宜菌种液相降解规律的研究  28-29
  3.5 菌种对不同形式硫源的利用  29-30
  3.6 试验小结  30-31
第四章 常规固定化技术的研究  31-41
  4.1 固定化微生物制备方法介绍  31-32
  4.2 吸附法  32-35
  4.3 交联法  35-37
  4.4 包埋法  37-39
  4.5 常规固定化方法的比较  39-40
  4.6 试验小结  40-41
第五章 复合固定化技术的研究  41-51
  5.1 吸附-包埋固定化方法的研究  41-43
  5.2 包埋-交联固定化方法的研究  43-46
  5.3 吸附-包埋-交联固定化方法的研究  46-49
  5.4 各种固定化微生物小球的性能比较  49-50
  5.5 试验小结  50-51
第六章 固定化微生物净化SO_2气体的性能研究  51-57
  6.1 液体喷淋量对净化性能的影响  51-52
  6.2 气体停留时间对净化性能的影响  52-53
  6.3 入口气体SO_2浓度的影响  53-54
  6.4 复合固定小球吸附容量的测定  54-55
  6.5 试验小结  55-57
第七章 烟气中SO_2生化去除过程机理的探讨  57-60
  7.1 微生物净化SO_2气体的基础理论  57-58
  7.2 微生物对硫素的利用  58
  7.3 循环液中硫素的存在状况  58-59
  7.4 试验小结  59-60
第八章 结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
附录A(攻读学位期间发表论文目录)  66

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用 > 脱硫与固硫
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