微生物法处理SO2NOx废气研究概要.pdf

第二章“十一五”环保科技创新与环境污染防治技术研究与开发 ·669 微生物法处理S02、NO，废气研究概要 王恒颖。2孙珉石1王 洁1 扬常亮’ 常学秀2 ～ ． 摘要so：、No．是工业废气中常见的主要污染物。本文在悼|述了生物法净化so。、No：废气的方法 与机理的基础上，概要介绍了当前国内外利用微生物去除s02、NO；的研究进展和成果，分析了生物 法进行废气处理存在的主要问题，提出了今后生物法脱硫脱氮研究的发展方向。 关键词二氧化硫氨氧化物废气治理生物过滤法生物滴滤法 引 言 二氧化硫(SO：)和氮氧化物(NO；)都是危害人体健康、破坏大气环境的有毒污染物， sO：主要来源于煤炭的燃烧，NO，主要来源于化石燃料的燃烧和硝酸、电镀等工业排放的废气以 及汽车排放的尾气。烟道气和发动机尾气中的SOx和N0，是形成酸雨的主要原因，NO，还是形’ 数90％一99％)的排放已成为迫切需要解决的环保问题之一“1。 尤其是工业排放量是在逐年增加的；·另据相关资料，我国NO：平均每年的排放量约为770 万吨㈨。 目前，世界各国都十分重视对s02和NO,的控制和治理，已工业化应用的方法很多”“。， 但由于各种方法均存在着各种难以克服的缺点，并且对于低浓度NO，的治理效果不理想”。。利 用微生物法处理废气作为一种逐渐成长起来的控制生产过程中产生的废气净化技术，因其设备简 单、运行费用低、较少形成二次污染等特点备受重视”’1…。它尤其对高气体流量和低污染物浓度 废气的处理非常经济而且高效”“。在阐述了生物法废气净化的机理基础上，本文回顾了利用生 物法去除sO：和NO，污染物的研究成果，总结了不同试验研究的污染物去除效率及其影响因素 以作为开展相关研究的参考，便于对当前废气中s0：和NO；污染物的去除研究进展有一个整体 认识，并且可以直接针对不同的项目应用进行比选。 一、生物法废气净化机理 ‘ ● 、^ s0：属于元素硫的中间态物质，即可以被氧化，也可以被还原。目前的研究认为有两种方 式”“：一种是同化型硫酸盐还原作用，即利用微生物把硫酸盐还原成还原态的硫化物，然后再 固定到蛋白质中；另一种是异化型硫酸盐还原作用，即是在厌氧条件下将硫酸盐还原成硫化氢的 ‘ 。 过程。 一 一方面，在生物脱硫的过程中，s0：可以由微生物的还原作用生成单质硫或还原态s2一与金 就有报道，Bartonll纠曾对生物法原理及微生物所需能源等作了详细的阐述。， 另一方面，气态sO：还可以通过微生物的氧化作用吸收、转化。研究表明”“，氧化亚铁硫 杆菌氧化sO：存在两种机制，即直接氧化作用和间接催化氧化。氧化亚铁硫杆菌对sO：的间接氧 Fe“浓度越高，脱硫效果越好”“。由于Fe”是较强的氧化剂，在其催化氧化sO：的同时被还原 中国环境科学学套学术年奢优寿论文集(2007) 的不足，从而构成氧化亚铁硫杆菌和Fe”／Fe2+体系对SO。的循环催化氧化，其反应方程为 2FeS04+H2so,+1／202—j虹Fe2(sod3+H26， S02+Fe2(S04)3+H20—2Fes04+2H2S04 此外，细菌对SO：还有直接的氧化作用，但这种作用甚微Ⅲ3： ， 2S02+02+H20堕2H2S04 同样的，NO，属于元素氮的中间态物质，即可以被氧化(硝化)，也可以被还原(反硝化)。 从微生物自身来说，既可以通过氧化NO，获得生命活动所需的能量，又可以将NO；通过同化反 硝化(合成代谢)还原成有机氮化物成为菌体的一部分，通过异化反硝化(分解代谢)最终转 化为N：释放出来”