近年来,随着我国城市污水处理厂污水处理量的增加,污泥产量也随之增加。为解决常规污泥厌氧消化效率低、设备体积大的问题,将污泥的含固率提高到8%-20%,可以有效降低消化池的体积、提高产气率和降低运行费用。高含固污泥经热水解-厌氧消化后沼气中H₂S含量约为200 ppmv,属于低含硫量沼气。由于H₂S不仅具有恶臭气味,还具有较强的毒性和腐蚀性,严重影响人类的生产生活。根据我国天然气标准（GB17820-2018）中二级标准相关规定,利用沼气时,H₂S不得超过0.02 g·m^-3。高含固污泥经热水解-厌氧消化后所产沼气虽然含硫量低,但仍然未达到沼气利用标准,所以研究低含硫量沼气脱硫是十分必要的。本研究针对低含硫量（H₂S<200 ppmv）沼气采用生物滴滤塔脱硫系统探究不同的气液流向对生物脱硫过程中微生物分布及其影响因素。首先,通过在顺流与逆流两种工况下进行生物脱硫连续运行试验,探究不同气液流向下各运行条件（p H、EBRT、G/L）对生物滴滤塔连续运行的影响。其次,针对两种工况下生物滴滤塔中上、中、下三部分生物膜进行了微生物特性分析试验,通过对生物膜形态、活性、生物量的测定,探究不同气液流向对微生物在生物滴滤塔中的分布影响。再有,通过生物脱硫批次试验开展O/S（O₂中的O₂与H₂S中的S的摩尔质量比）对系统脱硫效率的影响研究,分析沼气生物脱硫过程中不同O/S对硫氧化菌（SOB）的微生物特性及氧化产物的影响。生物滴滤塔脱硫连续运行试验结果表明:顺流与逆流两种工况下均具有较高的脱硫效率。与顺流工况相比,逆流工况下系统脱硫效率更高（达91.10±10.7%）,各运行条件对脱硫效率的影响程度为p H>EBRT>G/L。在逆流工况下当p H=7.0、EBRT=81s、G/L=6为最优运行条件,在此条件下系统脱硫效率为93.70±7.53%。微生物特性分析试验结果表明:两种工况下的生物膜在生物滴滤塔内分布情况不同。在顺流工况下,沿程SOB呈现均匀分布,分层不明显,生物膜厚度在79.12-151.15μm之间,上、中、下各层的SOB活性分别为10.79 mg S^2-/（g VSS·L·h）、10.45mg S^2-/（g VSS·L·h）和8.06 mg S^2-/（g VSS·L·h）。在逆流工况下,生物膜在生物滴滤塔内呈现分层排布,生物滴滤塔下层的生物膜厚度最大,约为352.26μm,SOB活性最高为29.68 mg S^2-/（g VSS·L·h）,该区域对沼气生物脱硫的贡献度最大。生物脱硫批次试验结果表明:随着O/S的增加,SOB与基质结合的亲和力逐渐降低,硫化物氧化理论产物的转化率逐渐提高。当O/S分别为0.5、1.5和2.0时,SOB降解硫化物的最大反应速率K分别为0.0296 h^-1、0.0268 h^-1和0.0215 h^-1,其对应的半速率常数Ks分别为0.2147 mg/L、0.6958 mg/L和0.6574 mg/L;O/S=0.5时Ks最小,此时SOB与基质结合的亲和力最强。当O/S不同时,硫化物氧化理论产物和对应转化率也不同,当O/S分别为0.5、1.5和2.0时,硫化物氧化理论产物分别为S⁰（0.58 mg）、SO₃^2-（2.12±0.23 mg）和SO₄^2-（2.64±0.06 mg）;对应转换率分别为26.85±0.49%、53.88±4%和97.22±1.33%。生物脱硫批次试验微生物测定结果表明:对微生物进行属层面分析可知,其中Thiobacter、Ignavibacterium、Pseudomonas、Rhodoplanes、Rhodococcus等均为脱硫相关微生物。Thiobacter能在好氧条件下氧化硫化物为单质硫或硫酸盐,O/S分别为0.5、1.5和2.0时样品中均检出Thiobacter,其相对丰度分别为12.85%、9.54%和7.98%。O/S=0.5的样品中Ignavibacterium的相对丰度高达43.77%。通过对比可得,在生物滴滤塔脱硫系统中基本不存在O/S=0.5的情况。结合两种工况下的氧硫折算结果可得,由硫氧化反应方程式得到的理论O/S,对于逆流工况下生物滴滤塔脱硫系统来说是适用的。因此,为了提高系统脱硫效率,建议针对低含硫量沼气采用生物滴滤塔进行脱硫设计时,可按照O/S=1.5供给DO。