CN101708415B - 双塔串联式催化-生物膜填料塔系统同时脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是采用前面一个使用催化氧化剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统和后面一个使用pH缓冲剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统的双塔串联式烟气净化处理组合装置，进行同时脱除烟气中二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)的净化处理并副产可利用硫酸硝酸产品。其特征在于通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群，并用这些复合菌群挂膜制作位于串联前端的主要脱除SO₂的生物膜填料塔；后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，则采用通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群挂膜制作。

Description

双塔串联式催化-生物膜填料塔系统同时脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的方法

技术领域

本发明涉及一种采用双塔串联式催化-生物膜填料塔系统进行同时脱除烟气中二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)的净化处理并副产可利用硫酸硝酸产品。属于生物-化学组合法废气净化技术领域。

背景技术

近年来，随着经济的高速发展和煤炭消费量的急剧增加，我国的SO₂排放量已高达2000多万吨，由SO₂为主所致的酸雨污染危害面积已占国土面积的约40％，全国每年因此而造成的经济损失已达上千亿元。SO₂的危害作为环境污染的一大问题早已引起世界各国政府及环保部门的高度重视。在烟气脱硫技术方面，各国开发了许多新方法。然而，随着对烟气中NOx也造成酸雨及其二次污染--光化学烟雾的进一步认识，人们急迫希望研究出新的工艺流程，使SO₂和NOx一次性同步去除。这类综合性工艺无论是对现有脱硫系统的改造，还是对新建烟气净化系统投资及运行成本的降低和净化效率的提高，都具有重大意义。

自20世纪80年代以来，探求技术上先进、经济上合理的新型烟气同时脱硫脱氮技术一直是环保领域的新技术前沿研究热点之一。这方面的研究工作之所以在许多发达国家以及中国受到重视，部分原因是各国的环保立法均对烟气排放的SO₂、NOx及烟尘等污染物提出了更为严格的要求。目前国外的烟气脱硫脱氮技术研究大体可分为两大类：(1)炉内燃烧过程中同时脱硫脱氮技术，如循环流化床燃烧法(CFBC)、石灰石注入炉内分段燃烧法(LIMB)等；(2)燃烧后烟气脱硫脱氮技术，如湿式金属螯合物净化法、电子束净化工艺(EBA)等。国内在这方面的研究较少，尚在起步阶段。近年有马双忱等研采用液相催化氧化法、赵由才等研究采用钼硅酸化学吸收法同时脱除烟气中的SO₂、NOx的实验研究，成都电厂则进行了电子束净化法同时脱硫脱氮的示范工程。目前已在试验应用的烟气同时脱硫脱氮技术一般存在工艺流程复杂、设备投资大或运行费用高、对烟气中低浓度SO₂和NOx的联合去除率低、副产品处置利用困难等技术或经济问题，大多难以在大范围内实现广泛的推广应用。因此，有必要结合中国的具体国情，研究开发新型的烟气同时脱硫脱氮新技术。

生物法废气净化技术作为一项废气处理新技术，以其经济、有效、污染物处理彻底、适合于处理低浓度工业废气等特点，越来越受到人们的广泛重视，因此近年来其已逐步发展成为世界上工业废气净化的一个前沿热点研究领域。该技术方法的研究与应用实践表明，其在解决几乎没有回收利用价值、净化处理难度大且费用高、同时对人体健康与生态环境的危害又不容忽视的低浓度工业废气的净化处理难题方面(在国内外都是环保方面的难题之一)，具有特殊的功效。

本发明前期研究形成的“液相催化氧化-微生物组合法同时脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的方法”[发明专利，申请号200610011013.4]，在净化性能、投资成本、运行费用、可操作性、副产品等方面均优于现有常规技术。但由于该技术方法是采用一个使用催化氧化循环喷淋液的生物膜填料塔系统，即单塔净化系统，其副产品是硫酸和硝酸的混合液，而且由于系统是在pH酸性条件下操作，NOx的净化效率也不够高。虽然这一副产的硫酸和硝酸混合液可以通过添加氨等物质被用于加工制作化肥，但如果不将其中的硫酸和硝酸分离开来，则其综合利用途径就会受到很大限制。由于按现阶段分离技术水平，要经济有效地将这一副产物中的硫酸和硝酸分离是十分困难的，因此就需要在保证对烟气中SO₂和NOx的高净化效率的前提下，从便于副产物综合利用角度出发，对原有技术方法进行改进。本发明就是针对这一技术需求，经研究开发而形成的新型技术方法。

本发明是在“液相催化氧化-微生物组合法同时脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的方法”[发明专利，申请号200610011013.4]的基础上，经研究改进形成的新型技术方法。

发明内容

本发明基于前期研究形成的催化氧化-生物法同时脱除烟气中SO₂和NOx技术所涉及的复合菌群中的脱硫菌和脱氮菌，分别适宜在酸性和中性环境中生长繁殖的特性，以及从烟气净化阶段即尽可能将SO₂和NOx分离处理以便于后续分别回收硫酸及硝酸产品并加以综合利用的技术思想，提出一种采用前面一个使用催化氧化剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统和后面一个使用pH缓冲剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统的双塔串联式烟气净化处理组合一套装置，达到在一套组合装置中对烟气同时脱除SO₂和NOx并副产可利用硫酸及硝酸的目的。

本发明双塔串联式催化-生物膜填料塔系统同时脱除烟气中二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)的方法技术方案是：其特征在于前面一个使用催化氧化剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统的出口管与后面一个使用pH缓冲剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统进口管之间，通过管道相互串联组合为双塔，构成一套烟气净化处理组合装置，前面的生物膜填料塔系统在pH酸性条件下操作，主要脱除SO₂附带脱除部分NOx，其副产物以硫酸为主并附带少量硝酸；后面的生物膜填料塔系统在pH中性条件下操作，脱除剩余的NOx，其副产物则主要是硝酸。

前面的生物膜填料塔系统的循环喷淋液中，采用添加专用金属离子组合催化剂，以提高脱除烟气中SO₂、NOx的去除率。

后面的生物膜填料塔系统的循环喷淋液中，采用添加pH缓冲剂的方法，以脱除剩余NOx，获得硝酸。

采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群，并用这些脱硫脱氮菌复合菌群挂膜制作前面主要脱除SO₂的生物膜填料塔；后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，则采用通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群挂膜制作。

所述的专用金属离子组合催化剂是采用含Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子硫酸盐配制的催化剂，添加到循环喷淋液中使用时，循环喷淋液中Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子的重量百分比浓度分别为0.5％、0.2％、0.5％、1.0％，其金属离子总浓度为重量百分比2.2％；所述的pH缓冲剂是采用化学试剂碳酸氢钠(NaHCO₃)配制的含NaHCO₃10％的缓冲剂溶液。

采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群包含有氧化硫硫杆菌Acidithiobacillus thiooxidans，链二孢属极端嗜酸真菌Bispora sp.，少动鞘氨醇单胞菌Sphingomonas paucimobilis，食酸戴尔福特菌Delftia acidovorans；同样，通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群包含有硝化杆菌科细菌Nitrobacter，丛生丝孢酵母Trichosporon pullulans。

本发明采用的是前面一个使用催化氧化剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统和后面一个使用pH缓冲剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统的双塔串联式烟气净化处理组合装置。通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群，并用这此复合菌群挂膜制作前面主要脱除SO₂的生物膜填料塔。后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，则采用通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群挂膜制作。

本发明的技术原理、技术方案、专用金属离子组合催化剂配制及使用方法、单一生物膜填料塔系统的操作运行方法等，均与前期研究形成的“液相催化氧化-微生物组合法同时脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物的方法”[发明专利，申请号200610011013.4]的相同。

采用本发明双塔串联组合装置对烟气进行同时脱除SO₂和NOx净化处理时，含SO₂和NOx的烟气先被通入前面的1#生物膜填料塔系统主要脱除SO₂并附带脱除一部分NOx，之后再进入后面的2#生物膜填料塔系统主要脱除剩余的NOx。相关实验结果显示，1#脱硫塔系统能脱除通入烟气中的几乎全部SO₂和一部分NOx，后续的2#脱氮塔系统则能将剩余的绝大部分NOx净化去除，从而达到在一套双塔组合装置中对烟气进行同时脱除SO₂和NOx的目的。对于两个塔循环液中的副产品，前面1#脱硫塔系统的副产物主要以硫酸为主并附带少量硝酸，后面2#脱氮塔系统的副产物则主要是硝酸。

本发明专用金属离子组合催化剂是采用含Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子硫酸盐配制的催化剂，添加到循环喷淋液中使用时，循环喷淋液中Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子的重量百分比浓度分别为0.5％、0.2％、0.5％、1.0％，其金属离子重量百分比总浓度为2.2％。

本发明pH缓冲剂是采用化学试剂碳酸氢钠(NaHCO₃)配制的含NaHCO₃10％的缓冲剂溶液。

本发明采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术(发明专利：一种工业废气净化菌种的气相培育方法，申请号：200310121012.1；实用新型专利：工业废气净化专用菌种的气相法培育装置，专利号：ZL200320104770.8)，通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群包含有氧化硫硫杆菌Acidithiobacillusthiooxidans，链二孢属极端嗜酸真菌Bispora sp.，少动鞘氨醇单胞菌Sphingomonas paucimobilis，食酸戴尔福特菌Delftia acidovorans等，并用这些复合菌群挂膜制作位于串联前端的主要脱除SO₂的生物膜填料塔；对于后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，同样采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群包含有硝化杆菌科细菌Nitrobacter，丛生丝孢酵母Trichosporonpullulans等，挂膜制作。

本发明技术区别于原有技术的主要不同点在于：

(1)基于脱硫菌和脱氮菌适宜生长pH环境条件的不同，本发明采用两个串联式生物膜填料塔系统同时脱除烟气中SO₂和NOx工艺技术流程，用按pH酸性条件操作的前塔主要脱除SO₂附带脱除部分NOx，用按pH中性条件操作的后塔主要脱除NOx，从而达到在一套组合装置中对烟气进行同时脱除SO₂和NOx的目的，而且这一双塔组合装置对烟气进行同时脱除SO₂和NOx的净化处理效果明显优于原采用单一生物膜填料塔系统技术的效果。

(2)基于脱硫菌和脱氮菌适宜生长pH环境条件的不同，本发明通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群，并用这此复合菌群挂膜制作前面主要脱除SO₂的生物膜填料塔。后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，则采用通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群挂膜制作。

(3)基于脱硫菌和脱氮菌适宜生长pH环境条件的不同，采用两个串联式生物膜填料塔系统同时脱除烟气中SO₂和NOx工艺技术流程，实现了从烟气净化阶段即尽可能将SO₂和NOx分离处理以便于后续分别回收硫酸及硝酸产品并加以综合利用的技术思想。采用本发明双塔组合装置对烟气进行同时脱除SO₂和NOx净化处理时，前面生物膜填料塔系统的副产物主要以硫酸为主并附带少量硝酸，后面生物膜填料塔系统的副产物则主要是硝酸。这样不仅方便了本发明技术方法应用时副产物的分别综合利用，同时也可拓展副产品综合利用途径。这样的副产物方案，现阶段对于采用同时脱除烟气中SO₂和NOx的常规化学或物理化学技术方法是无法实现的。

(4)为了实现对烟气中氮氧化物的高去除率，本发明仅在位于双塔串联流程前面的主要脱除SO₂生物膜填料塔系统的循环喷淋液中添加专用金属离子组合催化剂，而对于后面的主要脱除NOx生物膜填料塔系统，则不在循环喷淋液中添加专用金属离子组合催化剂，替代采用在循环喷淋液中添加pH缓冲剂的方法来实现生物膜填料塔系统的pH中性操作运行环境和进行同时脱除NOx的良好去除效果。

本发明技术方法的净化性能、投资成本、运行费用、可操作性、副产品多途径综合利用等均优于现有技术，相关实验结果显示该系统对实验气体中SO₂和NOx的净化效率可分别达到90％～99％，对SO₂和NOx的净化效率均比采用原有单一生物膜填料塔系统净化技术时有明显提高，副产品综合利用方便而且利用途径也可拓展。本发明技术将在工业低浓度SO₂和NOx废气污染控制方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1本发明技术方法的工艺流程示意图。

图2为本发明同时脱除烟气中SO₂和NOx的双塔串联式催化-生物膜填料塔组合装置示意图。

图中：1为催化-生物膜填料塔，2为循环液储槽，3为循环泵，4为生物膜填料塔，5为循环液储槽，6为循环泵。

具体实施方式：

实施例1～3：采用双塔串联式催化-生物膜填料塔系统同时脱除烟气中SO₂和NOx并副产硫酸硝酸的方法对含有SO₂和NOx的工业废气进行净化处理实验。实验装置由两个构造相同的生物膜填料塔系统串联组合构成，其流程如图1所示。

所使用的调节循环喷淋液pH的pH缓冲剂，为采用普通化学试剂碳酸氢钠(NaHCO₃)配制的含NaHCO₃10％的缓冲剂溶液。

所使用的专用金属离子组合催化剂是采用含Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子硫酸盐配制的催化剂，添加到循环喷淋液中使用时，循环喷淋液中Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子的浓度分别为0.5％、0.2％、0.5％、1.0％，其金属离子总浓度为2.2％。

本发明采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群(包含有氧化硫硫杆菌Acidithiobacillusthiooxidans，链二孢属极端嗜酸真菌Bispora sp.，少动鞘氨醇单胞菌Sphingomonas paucimobilis，食酸戴尔福特菌Delftia acidovorans等已经有的脱硫菌)，并用这些复合菌群挂膜制作位于串联前端的主要脱除SO₂的生物膜填料塔；对于后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，同样采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群(包含有硝化杆菌科细菌Nitrobactersp.，热单胞菌Thermomonas brevis，Thermomonas koreensis，不动杆菌Acinetobacter venetianus，绿弯菌Chloroflexi bacterium，丛生丝孢酵母Trichosporon pullulans等已经有的脱氮菌)挂膜制作。

本发明操作工艺过程为：第一步：经降温及除尘预处理后的含SO₂、NOx烟气借助预处理工序的风机动力(根据系统阻力情况也可增设一台耐酸风机专门输送)首先被输送进入催化-生物膜填料塔(1)，该塔使用催化氧化剂循环喷淋液并采用气液逆流操作方式对烟气中的SO₂和NOx进行液相催化氧化-生物法净化处理。含SO₂、NOx的烟气从塔底进入，在上升过程中与附着在固体填料表面的润湿的生物膜吸附接触并被具有净化功能的微生物菌(生物膜中的脱硫、脱氮微生物净化菌等)捕获、降解净化，循环液中的金属离子组合催化氧化剂则能够加速这一生物净化过程的进行，经净化后的气体从塔顶排出并由管道送入后续的生物膜填料塔(4)，即通过工业烟气的催化-生物净化方法，对烟气中的SO₂和NOx进行净化处理。

该催化-生物膜填料塔(1)可为ZL97211331.2号专利装置，由循环水泵从储槽将循环液打到生物膜填料塔顶向下喷淋到生物膜填料上(润湿生物膜并向微生物提供必要的营养物质)，并从塔底流出进入循环液储槽循环使用。由于水份在循环喷淋过程中有蒸发损失，因此要定期向循环液储槽中添加补充水；塔内生物膜的维护、修补以及添加氮、磷营养成分的操作，也均通过液体循环系统来实现。

烟气中的SO₂和NOx经该塔系统的催化-生物氧化净化处理后，会转变为硫酸和硝酸并累积在循环液体中。当循环液体中的硫酸和硝酸累积到一定浓度时，即可取出一部分循环液体并将其中的硫酸和硝酸液作为副产品加以综合利用(基于该塔系统的操作条件，其副产物主要以硫酸为主并附带少量硝酸)。

第二步：经催化-生物膜填料塔(1)处理后的主要含NOx烟气被输送进入生物膜填料塔(4)，该塔使用pH缓冲剂循环喷淋液并采用气液逆流操作方式对烟气中的NOx进行生物法净化处理。含NOx的烟气从塔底进入，在上升过程中与附着在固体填料表面的润湿的生物膜吸附接触并被具有净化功能的微生物菌(生物膜中的脱氮微生物净化菌等)捕获、降解净化，循环液中的pH缓冲剂(如NaHCO₃溶液)则是用来维持生物膜填料塔系统的pH中性操作运行环境以达到脱除NOx的良好去除效果，经净化后的气体从塔顶排出，即通过工业烟气的生物净化方法，对烟气中的NOx进行净化处理，从而实现了在一套组合装置中对烟气进行同时脱除SO₂和NOx的净化处理。

该生物膜填料塔(4)同样可为ZL97211331.2号专利装置，由循环水泵从储槽将循环液打到生物膜填料塔顶向下喷淋到生物膜填料上(润湿生物膜并向微生物提供必要的营养物质)，并从塔底流出进入循环液储槽循环使用。由于水份在循环喷淋过程中有蒸发损失，因此要定期向循环液储槽中添加补充水；塔内生物膜的维护、修补以及添加氮、磷营养成分的操作，也均通过液体循环系统来实现。

烟气中的NOx经该塔系统的生物氧化净化处理后，会转变为硝酸并累积在循环液体中。当循环液体中的硝酸累积到一定浓度时，即可取出一部分循环液体并将其中的硝酸液作为副产品加以综合利用(基于该塔系统的操作条件，其副产物主要是硝酸)。

每一个生物膜填料塔系统均由一个生物膜填料塔、循环液储槽及循环泵组成。其中生物膜填料塔是塔径为100mm的小型玻璃生物膜填料塔，填料塔内分两段装填直径为2.5cm的类球形陶粒，填料体积3.18L×2。实验操作均在常温常压条件下进行。生物膜填料塔进、出口SO₂和NO_X气体浓度采用英国产烟气分析仪KM900进行测定，液相中SO₂和NO_X的量采用常规化学法测定。两个串联的生物膜填料塔系统的相关实验操作条件为：

1#脱硫塔：进口气体浓度SO₂ 3000～3500mg/m³、NOx 2000～2300mg/m³，气体流量0.1m³/h，循环液流量10～12L/h，温度为24～27℃，循环液pH为0.5(不作调节，保持低pH运行)，其中Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺等四种金属离子的重量百分比浓度分别为0.5％、0.2％、0.5％、1.0％(金属离子总浓度为2.2％)。

2#脱氮塔：来自1#脱硫塔的进口气体浓度NOx 1100～1450mg/m³。气体中的SO₂在1#脱硫塔内已被净化去除完毕，故基本没有SO₂进入2#脱氮塔。循环液流量9～12L/h，温度为24～27℃，循环液pH为7.0～7.2(用缓冲液10％NaHCO₃溶液调节)。

实验结果如表1所示。

表1同时脱除烟气中SO₂和NOx的实验结果

本发明技术方法的净化性能、投资成本、运行费用、可操作性、副产品多途径综合利用等均优于现有技术。相关实验结果显示，本发明技术组合装置对实验气体中SO₂和NOx的净化效率可分别达到90％～99％，对SO₂和NOx的净化效率均比采用原有单一生物膜填料塔系统净化技术时有明显提高，副产品综合利用方便而且利用途径也可拓展。本发明技术将在工业低浓度SO₂和NOx废气污染控制方面具有广阔的应用前景。

Claims (1)

1.一种双塔串联式催化-生物膜填料塔系统同时脱除烟气中二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)的方法，其特征在于前面一个使用催化氧化剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统的出口管与后面一个使用pH缓冲剂循环喷淋液的生物膜填料塔系统进口管之间通过管道相互串联组合为双塔，构成一套烟气净化处理组合装置，前面的生物膜填料塔系统在pH酸性条件下操作，主要脱除SO₂附带脱除部分NOx，其副产物以硫酸为主并附带少量硝酸；后面的生物膜填料塔系统在pH中性条件下操作，脱除剩余的NOx，其副产物则主要是硝酸；

所述前面的生物膜填料塔系统的循环喷淋液中，采用添加专用金属离子组合催化剂，以提高脱除烟气中SO₂、NOx的去除率；

所述后面的生物膜填料塔系统的循环喷淋液中，采用添加pH缓冲剂的方法，以脱除剩余NOx，获得硝酸；

采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群，并用这些脱硫脱氮菌复合菌群挂膜制作前面主要脱除SO₂的生物膜填料塔；后面主要脱除NOx的生物膜填料塔，则采用通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群挂膜制作；

所述的专用金属离子组合催化剂是采用含Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子硫酸盐配制的催化剂，添加到循环喷淋液中使用时，循环喷淋液中Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al³⁺四种金属离子的重量百分比浓度分别为0.5％、0.2％、0.5％、1.0％，其金属离子总浓度为重量百分比2.2％；所述的pH缓冲剂是采用化学试剂碳酸氢钠(NaHCO₃)配制的含NaHCO₃10％的缓冲剂溶液；

采用专有废气净化专用菌种气相筛选培育装置及技术，通过筛选及培养驯化获得在液相催化氧化及pH酸性环境条件下具有同时脱除烟气中SO₂和NOx性能的脱硫菌和脱氮菌复合菌群包含有嗜酸氧化硫硫杆菌Acidithiobacillusthiooxidans，链二孢属极端嗜酸真菌Bispora sp.，少动鞘氨醇单胞菌Sphingomonas paucimobilis，食酸戴尔福特菌Delftia acidovorans；同样，通过筛选及培养驯化获得在pH中性环境条件下具有脱除烟气中NOx性能的脱氮菌复合菌群包含有硝化杆菌科细菌Nitrobacter sp.，具有反硝化功能的短芽热单胞菌Thermomonas brevis，丛毛热单胞菌Thermomonas koreensis，不动杆菌Acinetobacter venetianus，绿弯菌Chloroflexi bacterium和丛生丝孢酵母Trichosporon pullulans。