微生物脱硫技术的意义.doc

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1、微生物脱硫技术的意义摘要：硫化物是主要的大气污染物。随着全球工业的迅速发展，人们对燃料的需求不断增加。主要的排放源有炼油厂、石油化工厂、牛皮纸浆厂、农药厂等。硫作为当今世界的主耍能源,燃烧产生的SOx向大气排放后不但污染大气，而且形成酸雨。同时随着能源日趋紧张,脱硫工作日益重要。前言：硫在大气中存在的形式主要有硫氧化物、硫酸盐、硫化氢和硫醇等。自然界存在许多以硫为能来源进行生命活动的细菌，并在此过程中获得能量，利用养物质合成自身组成部分,从而达到脱硫效果，且反应条温和。利用脱硫菌的生理性质，可以应用在石油和煤等矿物的脫硫中。微生物法能够有效脱硫的原因

2、在于所选微生物不仅对废气适应较快，而且可使污染物得到降解和转化「与物理方法除硫和化学方法除硫相比，微生物法处理工业废气的主要优势在于工艺设备简单，管理维护方便，耗能少，运行费用低，二次污染少，而且去除有害成分效率也比较高。一、能有效除硫的细菌很多。K氧化亚铁硫杆菌。此菌不仅能氧化元素硫和还原态硫化物，还能在氧化亚铁为高铁的过程中获得能量，进行以下反应：Fe2O3・II2O+31I2S-*2FeS+S+4II2O此种细菌化能自养，专性好氧，革兰氏阴性。常见于矿山的水坑中，可使金属硫化物氧化成硫酸，使矿物小的金属被溶解，已用于低品位铜矿等矿物的开采，称为

3、细菌浸矿。噬酸性多生长在煤矿附近的土壤和煤硫矿的酸性矿水坑中。硫化细菌广泛分布于土壤和水中，其氧化作用提供了植物可利用的硫酸态硫素营养。1.1沼气生物脱硫技术就是利用微生物来脱硫的。工业常用的沼气脱硫方法有：干法脱硫、湿法脱硫、生物法脱硫等几种脱硫方法。其中，这种方法脱硫的好处多多：1.1.1硫化氢去除效率高；1.1.2生物活性高，抗冲击能力强；1.1.3系统启动时间快；1.1.4工艺稳定，操作简单。脱硫塔和硫反应器的分离，避免了沼气与空气的直接接触，消除了安全隐患1.1.5可以在常温常压下运行；1.1.6运行费用低（同碱洗塔相比，能节约超过90%）

4、。碱液消耗量的大大减少、硫单质的回收以及沼气脱硫技术设备的国产化，使得投资和运行成本大大降低；1.1.7不需要用铁螯合物，无后续有毒产物产生；1.1.8生化还原而成的单质硫可再利用。被碱液吸收后的硫化氢在生化反应器中被氧化为单质硫，单质硫经过后续的硫沉淀器及分离器后被分离出来，使废气硫化氢得到回收，增加收益，降低脱硫成本。在去除硫化氢的同时，回收单质硫。1.2生物浸硫法细菌脱硫。细菌脱硫即生物浸硫法，是指利用嗜硫杆菌加速黄铁矿氧化而达到脱硫的过程。脱硫速度与供氧量、水量、水质、温度和碱度有关，与黄铁矿的粒度、晶体亦有关。这种细菌生长在酸性环境中，最适

5、宜温度35°C,它们能从Fc2+氧化成Fe3+时获得能量。其化学反应原理为：Fe2O3・H20+3H2S-2FeS+S+4H20通过含硫杆菌、含硫氧化物的作用，黄铁矿与氧和水转化为硫酸亚铁和硫酸；在存在硫酸和氧时，硫酸亚铁转化为硫酸铁；产生的硫酸铁进一步使一部分黄铁矿氧化为硫酸亚铁而游离出元素硫;含硫杆菌的存在也有助于硫氧化为硫酸，硫酸铁的部分水解作用会生产硫酸,使浸出液呈酸性；嗜硫杆菌也会直接使硫氧化为硫酸。研究表明，露天煤堆进行细菌脱硫可以简化，因为不需要庞大的脱硫储存池，装卸、脱水、煤泥回收等，因此有很重要的意义。2、硫化叶菌属。此菌属好氧，可

6、氧化硫，硫化物或连硫四硫酸盐，形成硫酸，并固定二氧化碳作为碳源,进行无机营养生长。也能氧化复杂的有机物如酵母提取物，糖或氨基酸，进行有机营养牛•长。有些菌株在有氧条件，能氧化二价铁成三价铁离子。该属细菌嗜热嗜酸，能在55~87度和PH广6的条件下生长。主要分布在富含硫磺的地热生境，如温泉，火山的喷气口等处，其模式种是嗜酸热硫化叶菌。3、“古怪的微生物起着非常重要的生态作用，”Grimes说。⑴通过去除硫化氢从而解毒环境的其他生命形式。1999年，科学家们发现一种比平常细菌大100多倍的细菌，舒尔茨发现它们太大了，不可能是已知的细菌，但在显微镜下，她发

7、现这是一种可以吸收硫化物的细菌，原因是她通过光的折射下发现在细胞表而产生了元素硫的小球。舒尔茨和她的团队测定了细胞内的大量硝酸盐浓度。他们的理由是，需要做到从硫化物Thiomargarita剥离电子获得能量，它需要一个在大多数硫微生物中和氧的作用一样的电子受体。一个先前未知的巨硫细菌是丰富的沉积物中的本格拉海流上升流系统的最小区。细菌有球形细胞超过高达100倍的biovolume最大的L!.知原核生物。对16S核糖体DNA序列数据的基础上，这些细菌与海洋丝状硫bactcriathioploca密切相关。类似于巨型细菌Thioploca,氧化与硝酸盐积

8、累到W800毫摩尔硫化物存在于液泡中。[2]二、利用微生物脱硫的工艺很多。1、生物滴滤塔。2006年，研究发