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CS2是一种有毒、强刺激性气味的挥发性气体化合物。粘性纤维工厂生产排放大气量、低浓度的CS2、H2S废气对环境的危害日益受到人们的重视。国内外成功经验表明,生物法净化低浓度CS2、H2S废气是一种行之有效的方法。 本课题以CS2废气为研究对象,对生物膜填料塔处理低浓度CS2废气的净化性能和相关的动力学模型验证进行研究,主要研究内容与结论如下: (1)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CS2废气是可行的,CS2去除率可达到75%左右,达到了与国外相关研究的相近水平。 (2)进口气体浓度、气体流量、循环液流量、温度等因素对CS2去除率影响的考察实验结果表明:最佳操作条件为气体流量0.1m3/h、循环液流量20L/h、CS2进口气体浓度为100mg/m3、pH=4.0。气体流量对CS2去除率的影响最大,当气体流量从0.1 m3/h增加到0.8 m3/h时,CS2去除率由72.5%下降到37.1%。进口气体浓度对CS2去除率的影响较大,当CS2进口气体浓度为100—500mg/m3时CS2去除率能达到75%~78%。同时CS2生化去除量有随着进口气体浓度的升高而增大的变化趋势。在3~25℃的实验温度范围内,随着温度的升高,CS2去除率呈上升趋势。 (3)动力学模型应用验证研究表明,课题组前期建立的“吸附—生物膜”理论的动力学模型对生物膜填料塔净化低浓度CS2废气也同样具有很好的适用性。采用该模型计算的出口气体浓度、去除率和生化去除量的计算值与实验值较为接近,两者间的相关系数均大于0.94。 对于粘胶纤维厂生产中排放大气量低浓度的H2S(600~1000mg/m3)、CS2(500~800 mg/m3)废气,采用生物膜填料塔系统净化处理是可行的。经进一步研究和试验完善后,本研究成果有望达到工业应用水平。 本研究采用本课题组前期研究开发的微生物菌种,通过对低浓度的CS2废气净化的可行性研究,驯化培养出了一类能净化含硫废气(H2S、CS2、SO2)的微生物菌种,为国内采用生物法净化含硫废气(H2S、CS2、SO2)的研究与应用提供一定的经验和参考。