SO2是大气中的主要污染物，对人体及生态环境会造成严重的危害。目前，对于烟气中含量高于3％以上的高浓度SO2气体基本上通过安装脱硫制酸装置，获得了较好的治理效果。但对于低浓度的SO2气体由于排放量大，浓度低，稳定性差，难以控制和回收利用，成为SO2气体治理的难点和热点之一。由于用传统的物理化学方法进行脱硫处理时，存在着操作复杂，运行费用昂贵和二次污染等缺点，因此，各国研究者都在不断地研究和开发新的治理技术。近年来，利用微生物的自身活动进行脱硫的生物脱硫因运行成本低，代谢产物对环境无害，成为脱硫技术研究的热点。微生物固定化技术具有微生物密度高、反应迅速、操作简单等优点，为当前研究的热点。 本课题采用固定化微生物法净化低浓度SO2气体，实验通过分析底物在固定化微生物小球内的传递过程，建立了底物在固定化微生物小球内的扩散传递模型，即De(d2c/dr2+2/rdc/dr)=μmaxc/Km+cCx，求解后，得到底物在固定化微生物小球内浓度分布的关系式c=coRsh(3φr/R)/rsh(3φ)，说明对于单一固定化微生物小球，底物(如氧气和SO2)在固定化微生物小球内的浓度分布是不均匀的，其底物浓度沿半径从外至内逐渐降低。 通过对固定床降解SO2气体过程机理的分析，建立了固定化微生物降解低浓度SO2气体的动力学模型为-QdCg/Adh=ημmaxCxCg/YX/S(Km+Cg)，模型计算式为Cin=exp(ημmaxCxAh)/YX/SKmQ·Cg，同时通过数据模拟得到固定化微生物降解低浓度SO2气体的数学式为Cin=982.81Cout。该模型反映了内扩散、微生物细胞的特征、固定床的尺寸和操作因素对固定床降解低浓度SO2气体性能的影响，其对微生物菌种的选择、固定化微生物方法的确定和固定床的设计等有着重要的指导意义。 除此之外，本研究采用本模型对生物膜法降解低浓度甲苯气体和低浓度CS2气体的入口气体浓度的影响进行了模拟计算，所得计算值与实验值一致性很好，表明本课题确定的动力学模型在一定程度上也可以拓展到生物膜填料塔降解低浓度废气领域。