维生素B₁₂制药厂污水厌氧处理产生的沼气含较高浓度的硫化氢,不仅腐蚀管道设备,而且燃烧排放烟气中硫化氧物严重超标。因此,沼气必须经过脱硫净化处理脱除硫化氢。沼气生物脱硫及硫回收是利用硫氧化菌将硫化氢氧化为单质硫并回收的技术。与传统物理化学法相比,具有工艺设备简单、碱消耗量小、硫磺纯度高、无二次污染等特点,被认为是新一代生物脱硫技术。然而,现有生物脱硫技术针对气体净化要求,以脱除硫化氢气体为目标,未充分考虑硫磺回收工艺要求,在生物脱硫和硫磺回收结合方面存在缺陷,严重制约该项技术的工业应用。本文针对某VB₁₂制药厂污水厌氧处理产生的沼气生物脱硫及硫磺回收工艺建立过程中面临的关键技术瓶颈展开研究。重点解决如何提高生物脱硫效率和单质硫产生率并建立相应的控制策略,测定硫磺粒径分布,测试离心法、混凝沉淀法回收硫磺。在模拟沼气试验室小试试验结果分析的基础上,建立沼气生物脱硫及硫磺回收工艺条件,并在现场进行验证。研究结果表明,增加碱度可以提高生物硫氧化产单质硫率,减少二氧化碳的吸收。但需要使溶液的盐度低于120 mmol/L,以免对硫氧化菌生长产生抑制。硫化氢与通气量比可以作为生物硫氧化产单质硫的控制参数。当硫化氢与通气量比为1.5时,生物硫氧化产单质硫率达到最大值。硫化氢负荷的最佳值为3.0 mmol/（h·L）,最高值为4.0 mmol/（h·L）。生物硫磺粒径分布范围为2³0μm。离心法可有效收集硫磺颗粒,4 000 rpm离心6 min时,可回收大于10μm硫磺颗粒。聚合氯化铝、硫酸铁、聚丙烯酰胺三种常见混凝剂都可以加快硫磺沉淀,絮凝效果排序为聚合氯化铝>聚丙烯酰胺>硫酸铁。其中,硫酸铁絮凝会引起溶液酸化,不利于生物脱硫。混凝剂虽然会显著增加硫磺沉淀速度,但会影响硫磺纯度,增加硫磺提纯。因此,应以离心或沉淀等物理方法分离硫磺。按照上述试验室小试试验得到的优化条件,进行沼气生物脱硫及硫回收现场小试试验,连续30 d稳定运行。沼气经净化处理后,硫化氢含量降至5¹0 mg/m³,达到了国家二类管道天然气标准。硫化物脱除率>99%,单质硫产率为86.7⁹2.5%。生物脱硫产生少量的废水,经简单过滤处理,COD值降至120²40 mg/L,可直接排入好氧池处理,不产生二次污染。