论文-厌氧状态下生物法脱除H2S的研究.doc

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1、厌氧状态下生物法脱除H2S的研究类别:科技发明制作B类化工摘 要 水煤气作为洁净煤技术具有广泛的应用前景,但水煤气中含有低浓度硫化氢水,如果不对煤气中硫化氢进行脱硫处理,经燃烧后将以更低浓度的SO2形式随烟气排放,造成脱硫成本提高。目前去除H2S的方法主要为物理法、化学法,而生物法具有设备简单、能耗低、产生二次污染的可能性小等优点已成为研究与应用中的主流方法。故本课题根据水煤气中含有CH4、CO等易燃易爆的气体,对氧含量有严格控制的特点提出了在厌氧状态下用生物法对水煤气中硫化氢进行脱除。通过对活性污泥进行驯化、分离,设计生物反应塔,以树皮为填料,进行挂膜,通过测定pH、SO42-检验挂膜情况,

2、通入H2S后测定S2-检验菌种脱硫效率。结果表明:混合菌中可能存在硫杆菌,且生长周期为5天,挂膜结果表明该菌体能有效地氧化S、S2-,可作为氧化气体硫化氢的菌种。在对滴滤塔进行生物挂膜时,6天后pH稳定,菌体对硫离子氧化逐渐稳定,滴滤塔填料出现生物膜。通入H2S气体测定滴滤塔进出口硫化氢浓度得出,硫化氢初始浓度为27g/m3时,50min后填料被穿透,此时去除率可达到92.44%,初始浓度为60mg/m3时,60min后填料被穿透,去除率可达到91.86%,为实际应用于水煤气脱硫提供参考。关键词:硫化氢;生物脱硫;硫杆菌;填料塔目录第一章 前言11.1 课题提出的背景11.2 生物法处理硫化氢

3、的研究概况21.2.1 生物法脱除硫化氢的菌类21.2.2 生物法脱除硫化氢的工艺21.2.3 生物法脱除硫化氢的研究进展31.3 本课题研究的主要内容及意义4第二章 实验材料与方法42.1材料和仪器52.1.1 实验主要材料和试剂52.1.2主要仪器62.1.3 溶液的配置62.2实验方法72.2.1污泥的驯化72.2.2脱除系统及生物填料塔的设计72.2.3生物反应器挂膜92.2.4填料塔去除硫化氢的小试实验(碘量法)9第三章 实验结果与分析103.1细菌驯化结果分析103.1.1液体培养103.1.2细菌分离纯化结果与分析103.2.1挂膜阶段结果与分析113.2.2硫化氢效率结果与分析

4、12第四章 结论与不足144.1结论144.2不足之处14参考文献1516第一章 前言1.1 课题提出的背景H2S为无色剧毒的危险气体,当空气中浓度超过28mg/m3时,人就无法正常工作;超过1000mg/m3时,就可能引起急性中毒1。H2S臭阈为0.0004110-3g/L。低浓度的H2S具有强烈的恶臭气味,直接危害人体健康。H2S在空气中易被氧气和臭氧氧化为二氧化硫,从而导致酸雨。所以,净化硫化氢臭气已成为国民经济、环保领域中迫切需解决的问题。在有氧和潮热的条件下,严重腐蚀设备、管道和仪表等。目前去除H2S的方法有物理法、化学法和生物法,其中由于生物法具有设备简单、能耗低、产生二次污染的可

5、能性小等优点已成为国内外恶臭防治研究与应用中的主流方法。水煤气中含有CO、CO2、H2、O2、CH4、H2S、N2等成分,其中H2S含量一般为13 g/m3。如果不对水煤气中的硫化氢进行脱硫处理,水煤气中硫化氢经燃烧后将以更低浓度的SO2形式随烟气排放,按照污染控制要求需对烟气进行脱硫处理,脱硫成本高。且水煤气中硫化氢未经脱除,对其下游设备有腐蚀性,故本课题对水煤气中硫化氢进行脱除处理。根据水煤气中含有CH4、CO等易燃易爆的气体,对氧含量有严格控制的特点提出了在厌氧状态下用生物法对水煤气中硫化氢进行脱除的课题。煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。在我国,热煤气脱硫现在仍

6、处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。干法脱硫 干式脱硫,由于硫的吸附,会增加脱硫剂床层的阻力,即而引起煤气压力波动,不利于窑前煤气的正常燃烧;另外,采用干式脱硫,脱硫效率随着脱硫剂应用时间增加而不断降低,不利于控制最终产品质量;而且,由于干法脱硫大多属于间歇再生,为了不影响企业连续生产,必须设置备用脱硫塔,造成设备闲置浪费。湿法脱硫 湿法的基本过程是用脱硫溶液洗涤烟气,气液传质过程一般较气固快,设备相

7、对较小,但工艺复杂,占地面积大,投资费用高,净化后的烟温较低,需对其再加热,以利排放后扩散。生物脱硫法是近年来开发处理硫化氢臭气的一种新湿法脱硫,它是利用微生物去除恶臭物质,达到去除臭味的方法。此法可适用于生物去除的水溶性恶臭物质的处理,微生物只能利用水中溶解性的物质,因此被去除的恶臭物质首先应溶解于水中,再转移到微生物体内,通过微生物的代谢活动而被去除。本课题主要对生物脱除低浓度硫化氢进行进一步的研究,重点研究菌种的培养和反应塔设计。为今后用于洁净煤燃烧技术中脱除硫化氢,以及屠宰厂废气脱除硫化氢奠定基础。1.2 生物法处理硫化氢的研究概况 生物脱硫法由于使用的菌种不同,不仅所需的营养物质、能

8、源和碳源不尽相同,而且脱除硫的原理也不相同。1.2.1 生物法脱除硫化氢的菌类光合硫细菌光合细菌中的紫色硫细菌和绿色硫细菌的一些种在厌氧条件下,以H2S为供氢体,从光源中获得能量,还原CO2合成细菌细胞,而H2S被氧化成单质S或进一步氧化成硫酸。由于条件苛刻,研究进展不大,仍处于分批试验或实验室小试阶段。自养菌 自养菌的除硫原理是以无机硫为营养,二氧化碳提供碳源,在有氧气供应的条件下把H2S氧化为单质硫或硫酸盐。其中较为常用的有排硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌和脱氮硫杆菌2。脱氮硫杆菌是一种严格自养和兼性厌氧型细菌, 能在好氧或厌氧条件下将硫化物氧化为单质S或进一步氧化成硫酸盐。在好氧条件下脱除H2

9、S的原理为: 用碱液吸收H2S并形成硫化物溶液, 然后脱氮硫杆菌以硫化物为电子供体, 以O2为电子受体, 将硫化物氧化为单质S或硫酸盐。在厌氧条件下,脱氮硫杆菌以硝酸盐中的氧来氧化硫化合物,其氧化H2S的过程为:异养菌异养菌虽然不以硫化物作为能源物质, 但其世代周期短、生长迅速, 应用其对填料塔进行挂膜易于形成生长旺盛的生物膜, 因此可取得较好的硫化物脱除效果, 而挂膜与运行管理却比自养菌更为方便。考虑到能源物质消耗,本课题暂不考虑该种菌类。1.2.2 生物法脱除硫化氢的工艺 根据气体处理过程中微生物的存在形式,可将生物脱硫方法分为微生物吸收工艺(悬浮态)和微生物过滤工艺(固着态)。微生物吸收

10、工艺可分为生物洗涤法和生物曝气法。生物过滤工艺包括土壤法、堆肥法和箱式滤池等几种形式。其中,土壤法占地面积大;堆肥法滤料易结块,使用年限短,而且它们往往都是开放式的,所以一般用于恶臭气体的去除,很少用于气体的净化3。目前常用的生物处理设备为生物滤池、生物滴滤池和生物洗涤器,应用最广泛的是生物滤池和生物滴滤池。生物滴滤池适宜处理气量较小、浓度大的废气处理。对于气量大、浓度低的废气可采用生物滤池处理系统,对于负荷较高及污染物降解后会生成酸性物质的废气,则以生物滴滤池为好。目前,在H2S气体的生物净化工艺中,操作简便的生物滴滤池工艺的应用居多。综上所述生物法脱硫化氢有以下几方面的优点: H2S的选择

11、性和脱除率高,即使因吸收溶液呈酸性并有CO2存在,H2S的吸收选择性能仍然高,并且脱除率达99%以上; 操作费用较低。与普通物理、化学处理技术相比,生物处理技术的投资及运行费用是最低的,因为生物处理技术不需要添加昂贵的催化剂和特殊的氧化剂。国外有人曾以地热发电站每天脱除5吨量的硫化氢为基础,计算微生物脱硫的总费用,结果表明,微生物脱硫费用约为常规湿法脱硫的50%。对于一个大中型工厂来说,用于H2S处理的投资和运行费用很高,节约50%的投资就是很可观的数目。 整个工艺闭式循环,无废料排出,并获得了酸性的废液,可以制成水稻壮秧剂; 设备比较简单,工程造价低。由于生物法在常温、常压下操作,生物反应器

12、、吸收塔和其它容器可用普通碳钢加橡胶衬里制造。工业硫化氢生物处理是一种实用性强、应用范围广的方法,其具有脱除效率高,装置简单,处理成本低廉,运行维护容易,产生二次污染的可能性小等传统方法不可比拟的优越性和安全性,因此,处理含H2S气体的细菌成为一个新的研究方向,并且微生物脱硫技术具有良好的发展前景,已成为国内外硫化氢气体防治研究与应用中的主流方法。为了降低投资,节约运行费用,提高环境效益,保证排气达标,大力加强对这方面的研究,并应用到实际的H2S治理中去,具有很强的现实意义。1.2.3 生物法脱除硫化氢的研究进展自20世纪50年代“利用土壤微生物处理H2S废气”专利问世以来,各国在生物氧化处理

13、H2S气体这一领域开展了广泛的研究,至80年代已有各类微生物去除H2S装置在日本和德国开始应用并取得了显著效果4。陶粒、软性填料、PVC弹性填料进行生物膜脱除气体中H2S的研究,但仍处在起步阶段57。微生物法处理工业废气,是近几年发展起来的一种新技术,该法能有效地脱除有害气体,具有工艺设备简单、管理维护方便、能耗少、运行费用低、二次污染少、去除有害成分效率较高等优点,成为工业废气治理的一个发展方向。生物法处理气态污染物已经受到了越来越多的关注,具有很好的发展潜力和应用前景。由于国内这方面起步较晚,很多方面研究不全,比如对生物洗涤法和生物滴滤法等工艺参数的研究还不够透彻,对中浓度的硫化氢的治理较

14、少等。魏泉源8等利用生物填料塔,循环厌氧消化液处理沼气中硫化氢的方法,结果表明:经富集驯化的脱硫微生物可以高效地去除S2-,在生物填料塔系统运行过程中,进气量为0.15L/min、循环液曝气量为1.5L/min、pH值为23循环液喷淋量为1.8L/h、温度为(303)时系统的运行效果较优,在优化组合条件下运行系统,过程中不更新循环液,前5d硫化氢的去除率均保持在95%以上,68d仍保持在90%左右。王帆9等利用生物膜填料塔净化中浓度H2S,得出中浓度H2S净化适宜的工条件为营养液pH为2.0、温度30、营养液喷淋量10L/h、空塔气速0.16m3/h、H2S初始质量浓度小于60mg/m3,H2

15、S的净化效率可达到90%以上。李顺义10等研究了多层生物滤塔对低浓度H2S气体的净化效果,实验表明填料分层填充可提高废气中H2S去除率,当进气浓度低于140 mg/m3时,H2S的去除率90以上;H2S进气容积负荷、去除率与填料层填充厚度有一定的相关性,负荷低于42.2 g/(m3d),下层200 mm填料对H2S总去除率的贡献在95以上;填料含水率为5570,生物滤塔的微生物活性较高,净化效率高。1.3 本课题研究的主要内容及意义近年来兴起的生物脱硫法具有脱臭效率高,装置简便,投资及运行费用低,无二次污染,易于操作和管理的优势。在洁净煤燃烧技术中首先须将煤气化成水煤气,水煤气主要由一氧化碳、

16、氢气等易燃易爆气体组成,并含有微量的氧,在传输过程中对水煤气中氧含量有着严格的控制,以保证安全。所以,我们所研究的课题是在缺氧-厌氧条件下进行水煤气脱硫实验。本试验通过对活性污泥进行驯化、分离、鉴定,并在不同投硫量下,进行菌体生长动力学研究;其次设计生物滴滤塔,以树皮作为填料考察模拟水煤气中硫化氢的去除效果,得出生物滴滤塔在最优条件下连续运行除硫的效果,为今后应用于洁净煤燃烧以及其他特殊环境中脱除硫化氢奠定基础。具体研究的内容如下:1. 对活性污泥进行驯化培养,驯化出高效脱硫细菌;2. 设计、安装生物滴滤塔;3. 以树皮作为填料挂膜,考察模拟水煤气中硫化氢的去除效果;4. 实验数据的综合分析处

17、理,考察该滴滤塔对低浓度硫化氢的去除效果。第二章 实验材料与方法2.1材料和仪器2.1.1 实验主要材料和试剂 药品厂家五水合硫代硫酸钠国药集团化学试剂有限公司磷酸氢二钾西城化工福份有限公司硝酸钾广东汕头市西陇化工厂碳酸氢钠西陇化工股份有限公司七水合硫酸镁上海春析华工科技有限公司氯化铵国药集团化学试剂有限公司七水合硫酸亚铁国药集团化学试剂有限公司硝酸银硫酸锰 福州市化工研究所西陇化工股份有限公司磷酸氢二钠西陇化工股份有限公司磷酸二氢钾汕头市西陇化工厂氯化钙汕头市西陇化工厂氯化铁国药集团化学试剂有限公司硫代硫酸钠国药集团化学试剂有限公司氯化钡焦作试剂三厂硫化钠西陇化工股份有限公司浓硫酸国药集团化

18、学试剂有限公司盐酸国药集团化学试剂有限公司乙酸锌汕头市西陇化工厂乙酸国药集团化学试剂有限公司乙醇上海化学试剂总厂(经贸公司)碘化钾广东光华化学有限公司碘汕头市达濠精细化学品公司可溶性淀粉广东汕头市西陇化工厂无水碳酸钠西陇化工股份有限公司乙酸镉国药集团化学试剂有限公司浓氨水洛阳化学试剂厂2.1.2主要仪器名称规格生产厂家电子天平BS210S北京赛多利斯天平有限公司pH计868型美国ORION高压灭菌锅2DX-35BI型上海申安医疗器械厂气浴恒温摇床SHY-2102C上海苏坤实业有限公司电热恒温鼓风干燥箱DHG-9240A上海精宏实验设备有限公司洁净工作台BHC-1300 II A/B3上海博迅实

19、业有限公司医疗设备厂2.1.3 溶液的配置(1)Starkey液体培养基:五水合硫代硫酸钠5g,磷酸氢二钾2g,硝酸钾2g,碳酸氢钠1g,七水合硫酸镁0.48g,氯化铵0.5g,七水合硫酸亚铁0.01g,蒸馏水定1000mL,pH调整至7左右。(2)StarkeyNa2S2O3固体培养基:硫酸锰0.02g/L,磷酸氢二钠1.2g/L,磷酸二氢钾1.8g/L,碳酸氢钠1g/L,七水合硫酸镁0.4g/L,氯化铵0.5g/L,氯化钙0.05g/L,氯化铁0.02g/L,硝酸钾5g/L,硫代硫酸钠10g/L。(3)盐酸溶液(0.05mol/L):先用量筒量取8.3mL的浓盐酸倒入容量瓶,然后将溶液加蒸

20、馏水稀释至体积为1 L,此时的溶液是0.1mol/L的盐酸。再取一定量的0.1mol/L的盐酸,加入等体积的蒸馏水,即可得到0.05mol/L的盐酸溶液。(4)氯化钡溶液(100g/L):称取100g的氯化钡固体,放入烧杯中加入一定的水,加热并搅拌使其溶解,待冷却后移入1000mL的容量瓶,用蒸馏水定容。(5)硝酸银溶液(0.1mol/L):称取17.5g硝酸银,溶于1000mL水中,摇匀,溶液保存于棕色瓶中。(6)稀硫酸:取5mL浓硫酸于装有适量蒸馏水的烧杯中,移至1000mL的容量瓶中定容。(7)盐酸溶液(1+2):取盐酸(36%38%)与蒸馏水以体积比1:2混合。(8)乙酸锌溶液(5g/

21、L):称取6g乙酸锌,溶于500mL水中,滴加12滴冰乙酸并搅拌至溶液变清亮,加入30mL乙醇,稀释至1L。(9)碘储备液(50g/L):称取50g碘和150g碘化钾,溶于200mL水中,加入1mLHCl盐酸,加水稀释至1L。(10)碘溶液(2.5g/L):取碘储备液稀释配制。(11)淀粉指示剂(5g/L):称取1g可溶性淀粉,加入10mL水,搅拌下注入200mL沸水中,微沸2min,冷却后,将清液倾入试剂瓶中备用,该溶液于使用前制备。(12)硫代硫酸钠溶液储备液:称取26g硫代硫酸钠和1g无水碳酸钠,溶于1L水中,缓缓煮沸10min,冷却,储存于棕色试剂瓶中。(13)硫代硫酸钠标准液(0.0

22、1mol/L):取新标定的硫代硫酸钠溶液,用新煮沸并冷却的水准确稀释配制。(14)含镉洗液:200mL水中加入2%乙酸镉约1mL,然后逐渐加入浓氨水到产生浑浊又重新溶解变清为止。2.2实验方法2.2.1污泥的驯化取污水处理厂的活性污泥,将菌种放入含硫的培养基,以纱布封住瓶口,放入恒温震荡器内震荡驯化,控制恒温震荡器温度为2830,转速为150r/min,三天后在无菌环境下将菌种接种到固体培养基中进行固体培养,长出菌落后再将菌落接种至含硫的液体培养基中,在长期的固液培养交替中驯化出以硫为能源的高效脱硫的硫杆菌。2.2.2脱除系统及生物填料塔的设计本课题采用生物滴滤塔工艺流程,见图2-1。1、阀门

23、;2、空气泵;3、气体流量计;4、滴滤塔;5、真空泵图2-1 实验装置图设计主要设备为塔径110mm有机玻璃管制成的生物滴滤塔,可装750mm的挂膜填料,塔高为1500mm。实验装置见图2-2。 图2-2 生物滴滤塔工艺流程:为了确保在厌氧状态下运行,在硫化氢去除实验中先以氮气为载气,考察该法对硫化氢的去除效率,实验所用硫化氢气体为硫化钠与硫酸反应制得,与氮气混匀后由下而上通过生物滴滤塔,而喷淋液至上而下,喷淋填料层,为填料上菌体提供营养物质,经填料层吸收反应后的尾气,由滴滤塔塔顶排出,进入尾气吸收液,避免尾气污染。2.2.3生物反应器挂膜 封闭的反应塔制造缺氧环境,以树皮作为填料,将菌种挂膜

24、到树皮上,每天测定培养基的pH值并取50mL培养液,每隔一定时间测定所取50mL培养液中的SO42-浓度,以此来检验菌种挂膜情况。2.2.4填料塔去除硫化氢的小试实验(碘量法)挂膜成功后,通入氮气与H2S的混合气体。其中H2S气体由硫酸和硫化钠反应制得。在室温下,营养液喷淋量为0.72L/min、空塔气速为0.16m3/h的条件下,用50mL乙酸锌吸收液吸收尾气,根据沉淀的情况每隔几分钟换一次吸收液,用碘量法测定反应塔进口H2S浓度,及出口浓度随时间的变化,进行填料的穿透时间及硫化氢的去除效果分析,计算脱硫效率。(1)准确吸取10mL脱硫液放入装有5mL2%乙酸锌镉溶液的250mL中。(2)在

25、沸水浴上加热至沉淀物凝聚。(3)过滤,烧杯及滤纸先用含镉洗液洗涤78次,然后用水洗至无硫代硫酸根(用淀粉-碘试纸检验)。(4)滤纸连沉淀移入250mL碘量瓶中,加入约80mL水、20mL0.005mol/L的碘溶液和5mL1:2的盐酸。(5)搅拌破碎滤纸,立即用0.005mol/L硫代硫酸标准溶液滴至淡黄色,再加入3mL0.5%淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失。(6)空白试验:在80mL水中加入20mL碘溶液,5mL1:2盐酸,3mL0.5%淀粉溶液,用0.005mol/L硫代硫酸标准溶液滴定至蓝色消失。第三章 实验结果与分析3.1细菌驯化结果分析3.1.1液体培养图3-1为在Starkey-S液

26、体培养基中连续三次驯化的结果。未接种时溶液为乳白色,加入硫粉时,硫粉不溶,成颗粒状浮在溶液中,静置不沉降;但经接种、振荡培养2天时,溶液中硫粉逐渐均匀分布在溶液中,为粉末状,并且静置时便开始沉降。后一次驯化溶液较上一次浑浊,又因为后一次接种时是取前一次驯化完的溶液10mL到新的100mL的培养基中,细菌的含量比前次少,说明该培养液中有菌体生长,经驯化后细菌的活性更强。 第一次培养 第二次培养 第三次培养图3-1 三次驯化液体培养基变化3.1.2细菌分离纯化结果与分析 图3-2在Starkey-Na2S2O3固体培养基二次分离培养时菌落变化:一次培养时培养基上出现大量菌落,经观察主要有两种菌落形

27、态,一种为乳白色圆形凸起状、边缘整齐、表面湿润、直径在0.5mm左右,另一种白色圆形扩展状、边缘有缘毛、直径在0.5mm左右。说明菌液中菌种不纯;进行二次分离,将两种菌落分别接种到装有5mL液体培养基的试管中,以棉球封口,培养条件同上,直到小锥形瓶的液体均匀浑浊再接种至固体培养基培养,但在二次分离时只有接种第一种菌落的培养基长出菌落,且只长出一个菌落。 第一次分离 第二次分离图3-2固体培养菌落变化将固体培养基上的菌落接种到Starkey-Na2S2O3液体培养基中进行扩大培养,液体培养基颜色变化如图3-3。从图可以看出液体培养基从原来的乳白色变的浑浊,说明细菌在培养基中能迅速分裂繁殖。由于时

28、间原因未能对细菌进行PCR鉴定,无法进一步确定细菌是否是硫杆菌。但由上述液固培养特征及相关文献关于硫杆菌菌体生长特征描述,可知该菌液可能存在硫杆菌。 1天 12天 24天图3-3细菌在液体培养基上生长颜色变化图3.2 生物法脱除硫化氢结果与分析3.2.1挂膜阶段结果与分析(1)每天测定培养液的pH值及SO42-浓度,以pH及SO42-浓度随时间的变化(图3-4、图3-5)来定量反映驯化挂膜阶段的进行情况,挂膜后塔中填料表面出现一层土白色生物膜,见图3-6。图3-4 pH随时间变化图第一天pH值都是下降缓慢,说明细菌产酸能力较弱,生物活性较低。主要原因是接种的细菌要适应新的环境。第二天开始pH下

29、降加快,说明此时细菌活性升高,pH值2左右适合该细菌生长。主要原因是此时细菌已经适应环境,营养物质丰富,抑制细菌活性因素很少。第5天pH达到最低值,第6天后pH值有所上升后基本保持不变,说明此时系统在6天时达到稳定,随后细菌活性下降,很明显是由产物抑制引起,pH有所上升。 (2)每天取50mL过滤的营养液,测定其中硫酸根离子的浓度,以硫酸根离子浓度的变化来反映驯化挂膜阶段的进行情况。此阶段使用重量法测定硫酸根,以硫酸根的质量随时间变化作图,见图3-5。图3-5硫酸根浓度日变化图 由上图可以看出7.2227日曲线波动上升,从说明反应塔中菌体活性逐渐增强;27日开始至30日曲线接近一条直线,即每天

30、增加的硫酸根量基本相同。每天菌种氧化S2-生成SO42-的量接近相同,滴滤塔反应器达到相对稳定的阶段。图3-6 挂膜后填料层挂膜后滴滤塔中填料表面出现一层明显的土白色膜,可知在填料表面有菌体生长,形成生物膜。3.2.2 硫化氢效率结果与分析在室温、H2S初始质量浓度分别为较高浓度的27g/m3和较低浓度的60mg/m3、营养液喷淋量为50L/h、进气速率为0.16m3/h的条件下,用50mL乙酸锌吸收液吸滴滤塔出口气体,每隔一定时间换一次吸收液,用碘量法测得出口浓度。见图3-7和图3-8。 图 3-7 高进口浓度时出口硫化氢浓度与时间的关系曲线图 3-8 低进口浓度时出口硫化氢浓度与时间的关系

31、曲线从图3-7和图3-8可以看出50min和60min时, 出口硫化氢浓度达到较大,之后浓度随之波动,波动变化相应较小,系统此时基本达到稳定。说明填料分别约在50min和60min时穿透,硫化氢去除率分别为92.44%和91.86%。第四章 结论与不足 4.1结论1、用液体培养的方法驯化活性污泥,可以对活性污泥进行选择,使污泥朝着氧化硫获能方向发展,污泥的活性增加。2. 在实验中初步分离出明显适合在Starkey-S培养基生长的细菌,且其菌生长特征及菌落特征与硫杆菌一致,基本可认为混合菌液中存在硫杆菌,且具有一定活性,但因时间关系未能进行PCR进一步的确认。3. 营养液喷淋量0.72L/min

32、,12天后可以完成填料塔驯化挂膜。4. 反应器在营养液喷淋量0.72L/min,空塔气速0.16m3/h条件下,50 min后填料层被穿透,对初始浓度为60mg/m3的H2S去除率为91.86%,对初始浓度为27g/m3的H2S去除率为92.44%4.2不足之处1. 由于时间关系未能对初步分离后的菌种进行进一步的分离、鉴定,虽培养特征表现出硫杆菌的生长特性,但未经确定。2. 由于时间原因只是在某一条件下做了反应器对H2S的去除率,没有对其它反应工艺条件进行优化。3由于没有及时获得H2S气体发生装置,未在滴滤塔接种前测得空塔对H2S的降解效果。上述所得硫化氢去除效果需进行校正。4由于时间关系还未

33、模拟水煤气脱硫实验,测定其脱硫效率。参考文献1 尹忠,廖刚,梁发书,等.硫化氢的危害与防治.油气田环境保护,2004,4(14):37.2林民鸿.NHD气体净化技术理论与实践(上)J.化肥工业,2000,27(4):1721.3任南琪,李建政.环境污染防治中的生物技术M.北京:工业出版社,2003.4Hompson M A ,Kelkar U G,Vickers J C.Desalination ,1995,102(2):287291.5任爱玲,郭斌,王小辉,等.PVC弹性填料生物膜法处理含H2S气体J.化工环保,2000,20(4):2528.6李国建,何晶晶,马肖卫,等.恶臭气体H2S生物脱除速率的研究.上海环境科学J,1996,15(7):1113.7谢冰,史家梁,徐亚同,等.恶臭的微生物处理概述.环境导报J,1997(1):610.8魏泉源,肖俊华,王敏,等.生物填料净化处理沼气中硫化氢试验研究J.环境工程,2009,27(增刊):269272.9王帆,许景钢,李淑芹,等.生物膜法净化中浓度硫化氢的研究J.环境污染与防治.2009,1(31):4143.10 李顺义,张华新,王岩,等多层生物滤塔去除废气中硫化氢J农业工程学报,2010,26(6):287291

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