微生物法净化一氧化碳环境中低浓度硫化氢的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lm20090910
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电炉法生产黄磷过程中附产含一氧化碳含量超过85%的气体——黄磷尾气,其中一氧化碳气体作为一碳化工的原料气具有不可替代的作用。但是,黄磷尾气中还存在硫化氢、磷化氢等杂质气体,易使利用黄磷尾气用于合成一碳化工产品中的铜基催化剂发生中毒而失去活性,影响黄磷尾气中一氧化碳的资源化再利用,目前许多黄磷生产企业由于技术条件的限制,只能将黄磷尾气通过燃烧处理。不仅浪费一氧化碳宝贵资源,还会对环境造成二次污染。因此,深度去除黄磷尾气中的杂质,是实现黄磷尾气中一氧化碳资源化再利用的前提,也是黄磷尾气综合利用的必然趋势,具有十分广阔的前景。现有的一些如水洗法;水洗—碱洗法、碱洗—催化氧化法、变压变温吸附法、活性炭吸附处理法、液相催化氧化法等物理、化学的净化方法,均具有他们的特点:但利用微生物的生化作用净化含硫化氢废气、磷化氢的黄磷尾气具有工艺条件简单、成本低、无二次污染、性能稳定等特点,已成为国内外的研究热点之一。目前较为成熟的净化方法是滴滤床净化有氧环境中的硫化氢的废气。但未见在含有磷化氢、硫化氢的一氧化碳气氛中脱硫微生物驯化及其对脱硫微生物活性的影响因素的相关研究报道。本论文研究了在常温常压下,对采集自昆明某城市污水厂厌氧池中的污水用含硫化氢的CO还原氛围的驯化气体进行诱导驯化,以期获得对类似黄磷尾气中硫化氢具有一定脱出性能的脱硫菌。研究重点考察了在诱导驯化的过程中研究温度、水中硫化氢浓度、水溶液的酸度、磷化氢等因子对脱硫菌种活性的影响,以及驯化微生物降解水中S2-的动力学行为。主要结论如下:1)用含硫化氢的一氧化碳气体对城市污水厂厌氧池中的污水进行诱导驯化可以得到在18-28.5℃的温度范围内对硫化氢具有一定降解能力脱硫菌;该脱硫菌的最佳活性温度为22.8℃左右;对水中S2-的浓度为46mg/L左右的时候,脱硫菌的降解速率可以达到80%和47.77mg/(L·h)的降解速率,其适宜在中性和微碱性(pH=6-9)的水生环境中。2)当驯化气中存在磷化氢时,继续驯化7天以上该脱硫菌仍然保持一定的活性,同样适应在pH=6-9的中性和微碱性环境,但其活性从30mg(S2-)/(L.h)的降解速率减低到20mg(S2-)/(L·h)。3)菌种降解S2-的过程满足Michaelis—Menten方程。其米氏常数(Km)为,78.125mg/L,脱硫菌种的最大反应速度(rmax)为238mg/(L·h)。4)用含硫化氢的一氧化碳气体驯化所得脱硫菌对一氧化碳气中同时含有磷化氢和硫化氢的硫和磷都有一定的降解能力。但是磷化氢的存在使脱硫菌的活性降低很多,经过8天的适应,该脱硫菌对一氧化碳气中含60-70ppm磷化氢的去除率可以达到6.6%左右,说明该脱硫微生物种群有可能利用磷化氢作为其生长的磷源。
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