生物催化氧化法處理H-,2-S廢氣的研究.pdf

1、H2S廢氣的高效低耗處理及凈化技術(shù)一直是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。本文利用氧化亞鐵硫桿菌(T.f菌)和鐵離子的氧化還原特性，開拓性地將生物法和液相催化氧化法相結(jié)合，進(jìn)行了H2S廢氣生物催化氧化凈化試驗(yàn)研究。考察了環(huán)境條件對T.f菌生長的影響；通過T.f菌對單一硫系底物以及Fe、硫系雙底物的利用情況研究，考察了T.f菌對不同體系硫元素的利用和氧化情況；并利用以焦碳、塑料小球和塑料纖維為填料的滴濾塔進(jìn)行了去除H2S的工藝試驗(yàn)研究，最后通過對相關(guān)數(shù)學(xué)

2、模型的研究，建立了生物催化氧化法處理H2S廢氣的動力學(xué)模型。 環(huán)境因素對T.f倩生長影響的實(shí)驗(yàn)研究表明，T.f菌生長的最佳條件為：溫度在25～35℃、pH在2.0～2.5之間。Fe3+和Fe2+濃度對細(xì)菌的生長以及細(xì)菌氧化Fe2+有影響，細(xì)菌最適的Fe3+和Fe2+濃度分別為0.06mol/L和0.1mol/L，此時(shí)細(xì)菌對Fe2+的氧化活性最好。 T.f菌對單組分和雙組分物質(zhì)的氧化作用情況的實(shí)驗(yàn)表明，對于單組分硫系底

3、物，細(xì)菌對Na2S2O3的氧化作用情況最好，其次是Na2S和Na2SO3的對這兩種物質(zhì)的氧化作用差不多，對單質(zhì)硫氧化作用最難。對于Fe2++硫系雙底物，培養(yǎng)體系中Fe2+的存在能夠促進(jìn)細(xì)菌對硫系物的氧化作用，細(xì)菌對雙物質(zhì)的氧化作用情況為：Fe2++Na2S2O3＞Fe2++Na2SO3＞Fe2++Na2S＞Fe2++S。這為指導(dǎo)以T.f菌和Fe(Ⅲ)構(gòu)建的生物催化氧化體系處理H2S奠定了某些理論基礎(chǔ)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了生物催化氧化填

4、料滴濾塔和T.f菌及Fe(Ⅲ)催化再生池為一體的實(shí)驗(yàn)裝置，開發(fā)了相關(guān)工藝和技術(shù)。同時(shí)，針對三種不同的填料，進(jìn)行了生物催化氧化法處理H2S廢氣的工藝實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，該方法具有技術(shù)先進(jìn)，裝置和工藝簡單，對H2S廢氣處理效果好，T.f菌及Fe(Ⅲ)催化再生容易等優(yōu)點(diǎn)，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)H2S廢氣的處理和生物及化學(xué)氧化劑的再生。對于T.f菌及Fe(Ⅲ)催化再生體系，有菌曝氣時(shí)的亞鐵氧化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他方法，實(shí)際操作中應(yīng)進(jìn)行曝氣再生。對于以三種填料為特

5、征的生物催化氧化填料滴濾塔，在進(jìn)氣濃度較低時(shí)(0.2～0.5g/m3)，對H2S廢氣的凈化效果均較理想，H2S的凈化率可達(dá)100％；當(dāng)進(jìn)氣濃度超過0.5g/m3時(shí)，三種填料的凈化效果順序?yàn)榻固迹舅芰闲∏颍舅芰侠w維，在一定的工藝條件下，H2S的凈化率可達(dá)95％以上，H2S的排放可達(dá)國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。 對于H2S凈化動力學(xué)模型研究表明，動力學(xué)符合負(fù)指數(shù)曲線，實(shí)驗(yàn)常數(shù)(A+B)/Q是和液膜傳質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)、生物膜傳質(zhì)及生物降解過程有關(guān)