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生物滴滤塔脱除SO_2降解菌的筛选及降解工艺的研究

作　者: 袁博文
导　师: 黄学敏
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 烟气脱硫 生物滴滤塔 填料 压降 氧化亚铁硫杆菌
分类号: X701.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


我国能源结构以煤炭为主,大约占总能源消耗量的72%左右。每年燃煤过程中产生大量的S02气体排放到大气环境中。根据《2008年中国环境状况公报》中的统计,2008年我国二氧化硫排放总量为2321.2万t。大气中S02到达一定浓度会严重恶化空气质量恶化并形成酸雨,全国监测的477个城市(县)中,有252个市出现不同程度的酸雨,占总数的52.8%。我国SO2污染已经到达十分严重程度,给人体健康造成极大的危害,阻碍我国国民经济和社会可持续发展。因此,开发和研究新型高效的脱硫工艺和技术是我国广大科研工作者和技术人员首当其冲的任务。近年来研究发现,通过微生物除去气体中的SO2生的方法具有其他方法无法比拟的优点,具有广阔的应用前景。作者运用生物技术从环境中分离筛选出对二氧化硫气体有较好降解作用的氧化亚铁硫杆菌,进行生物滴滤塔脱除SO2试验。研究不同运行条件对生物滴滤塔的脱硫效率以及氧化亚铁硫杆菌脱硫能力的影响。试验研究结果表明：(1)生物滴滤塔的脱硫效率随着入口SO2浓度的增大,逐渐降低,其主要原因为较短停留时间内,T.f菌(氧化亚铁硫杆菌)不能有效利用循环喷淋液中的铁离子,从而影响双氧化系统正常运行,以致系统脱硫效率下降；(2)在相同气体浓度下,以活性炭颗粒作为T.f菌的载体时,系统的脱硫效率最高,混合填料次之,陶粒相对较低；(3)当喷淋密度较低时,脱硫效率随着喷淋密度的增大而提高,但随着喷淋密度增大到一定的程度时,在增大其密度,脱硫效率反而会逐渐降低,通过实验得出当喷淋密度增大到2.0m3·m-2·h-1时,陶粒填料塔的脱硫效率达到最大,喷淋密度增大到1.6m3·m-2·h-1时,柱状活性炭与混合填料净化效率达到最大；(4)填料塔压降随着运行时间的增长逐渐增大,在相同的试验条件下,以活性炭为载体的脱硫系统具有较高的脱硫效率,以陶粒作为填料的生物滴滤塔具有较低的压降,而以活性炭颗粒为填料的滴滤塔的压降却增加幅度较大,达到520Pa,混合有陶粒的活性炭载体的脱硫系统的脱硫效率无显著下降,但压降更接近于陶粒滴滤塔,陶粒的加入能在保持较高脱硫率的情况下,有效的降低活性炭滴滤塔的压降；通入SO2气体后循环液中SO42-的含量明显增多,由此可见系统运行初期大部分SO2气体被微生物吸收转化,并以SO42-的形式存在于循环液中；当循环液pH值调整为1.8时,可明显抑制黄铁矾沉淀的生成。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 我国二氧化硫污染现状  9
  1.2 二氧化硫的危害  9-10
  1.3 国内外烟气脱硫进展综述  10-14
    1.3.1 主要脱硫工艺  11
    1.2.2 发达国家烟气脱硫现状  11-13
    1.2.3 我国烟气脱硫技术现状  13-14
  1.4 生物脱硫概述  14-16
    1.4.1 生物脱硫菌的发展  14-15
    1.4.2 微生物烟气脱硫技术的现状与研究进展  15-16
  1.5 硫杆菌亚铁菌脱硫机理的研究  16-18
  1.6 本课题研究出发点及主要内容  18-20
2 试验方案与材料  20-27
  2.1 生物净化工艺选择  20-22
  2.2 生物塔填料的选择  22-23
  2.3 试验材料  23-25
    2.3.1 试验仪器  23-24
    2.3.2 试验试剂  24
    2.3.3 试验装置  24-25
  2.4 试验测试项目和分析方法  25-27
3 菌种的筛选及填料挂膜  27-32
  3.1 菌种样品的采集  27
  3.2 菌种的筛选、驯化  27-29
    3.2.1 培养基  27
    3.2.2 微生物数量的测定方法  27
    3.2.3 菌种的筛选与驯化  27-29
  3.4 填料挂膜  29-31
    3.4.1 微生物挂膜  29
    3.4.2 生物挂膜机理  29-31
  3.5 本章小结  31-32
4 生物滴滤塔脱除含SO_2废气试验  32-45
  4.1 生物滴滤塔脱除SO_2废气性能参数  32
  4.2 试验装置及运行条件  32-33
    4.2.1 试验装置  32
    4.2.2 试验材料  32
    4.2.3 试验条件  32-33
  4.3 试验结果与分析  33-41
    4.3.1 进气浓度对SO_2净化效率的影响  33-35
    4.3.2 气体停留时间对SO_2净化效率的影响  35-36
    4.3.3 循环液喷淋密度对SO_2净化效率的影响  36-38
    4.3.4 连续运行时间与SO_2净化效率的关系  38-39
    4.3.5 微生物活性恢复时间考察  39-40
    4.3.6 生物塔压降分析  40
    4.3.7 系统pH与净化效率的关系  40-41
  4.4 转化产物检测  41-43
  4.5 本章小结  43-45
5 结论与展望  45-47
  5.1 结论  45-46
  5.2 展望  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-52

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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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