随着社会和经济的发展，废气的排放和污染问题日益严重。在化石燃料燃烧、污泥焚烧等过程中会产生大量的带有一定温度的含硫废气，这些废气的排放严重威胁着生态环境和人类健康。在各类废气处理方法中，生物法因其效率高、设备简单、投资少、易于管理、无二次污染等优点，成为处理废气的首选。针对工业排放的含硫废气普遍具有较高温度的特点，本研究以SO2为目标污染物，培养驯化嗜热脱硫菌、筛选填料，构建处理含SO2废气的嗜热脱硫菌的生物体系，考察嗜热脱硫菌生物反应器的运行效果及影响因素，分析反应器内微生物的种群演替特征，解析嗜热脱硫菌处理含SO2废气的机制，为嗜热菌处理含硫废气提供科学数据及理论依据。主要研究结果如下:　　(1)以含硫物质为底物，将微生物在一定温度下驯化培养，获得嗜热脱硫菌群。通过对比试验，研究驯化后微生物的脱硫性能。运用扫描电镜、X-射线衍射等方法，分析比较12种填料的表面形态、物质组成、机械性能等，建立填料的筛选方法。将驯化的嗜热脱硫菌与筛选的填料按一定的比例和方法混合，构建处理含SO2废气的嗜热脱硫菌群的生物体系。　　(2)考察了嗜热脱硫菌生物反应器对SO2的处理效果及影响因素。经过长期稳定运行，反应器能够有效去除SO2，平均去除率为93.10％，最大去除能力为50.67g/m3·h。填料含水率对SO2的去除率影响较大，当含水率高于80％时，SO2去除率可达到99％以上。改变含水率，对微生物的群落结构有影响。通过对比不同的喷淋量和喷淋时间，制定了对嗜热脱硫菌生物反应器进行每天喷淋500mL的最佳喷淋方案。SO2的氧化产物主要为SO42-。　　(3)定期采集微生物样品，采用分子生物学方法分析微生物的种群特征，检测结果显示:启动期内，微生物的多样性降低。随着运行时间的延长，细菌及硫细菌的数量逐渐增加。反应器运行8个月后，填料上及淋洗液内的细菌的数量分别为2.56×1010 CFU/mL和5.54×107 CFU/mL，硫细菌比例较高。微生物多样性随运行时间的增加逐渐增加，功能菌群包括Bacillus sp.、Brevibacillus sp.、Aneurinibacillus sp.、 Acinetobacter sp.、Pseudomonas sp.、 Paenibacillus sp.、Ralstonia sp.，大部分为嗜热脱硫菌，是去除SO2的功能菌。这些菌经扩大应用在示范工程的生物滤塔内，对SO2的脱除依然发挥作用。　　(4)探索嗜热脱硫菌降解SO2的机制，研究结果显示:在嗜热脱硫菌生物反应器内存在气、液、固三相，填料的吸附、水的吸收及微生物的去除三方面作用共同完成了SO2的净化，其中，微生物的去除占主导作用。水分阻碍SO2的传质，同时影响填料内部氧气的分布状态。当填料含水率高于60％时，填料中心的氧浓度低于填料表面，填料内部呈现出好氧—缺氧—好氧的状态;含水率低于40％时，填料内氧气分布较均匀，表面与中心的氧浓度差异不大。填料内部氧的分布不均匀导致微生物的群落结构发生相应地变化，好氧微生物多存在于填料表面，填料中心出现兼性厌氧菌。反应机制的探索为控制及优化反应器运行提供了理论基础。