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当水体中的含有大量硫化物时,过高浓度的硫化物不仅会破坏水环境、造成水处理构筑物以及管路系统破坏,还会对人类的生存活动造成一定程度的影响。利用硫氧化细菌生物氧化法处理高含硫废水不但能够达到有效降低水体中还原态硫浓度的目的,而且能够将还原态硫氧化为单质硫,进而使污染物资源化。 本研究从脱硫污泥中通过液体选择培养基、平板划线的方法分离筛选出一株硫氧化细菌,并对其进行初步鉴定和生长特性的分析。结果表明:该细菌为化能自养型细菌,短杆状,大小为0.5-0.8μm×1.2-3.0μm,革兰氏阴性;该株细菌生长最适宜温度为30℃,最佳pH为7,最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和氨氮;以5%的接种量接种于富集培养基,S2-初始浓度为100mg/L时,SOB在60小时内基本将还原态硫氧化完全,pH最低降到2左右;通过对其氧化还原硫过程的分析,该株SOB氧化细菌氧化S2-的过程为多硫酸盐途径,即S2—S2O32-/S0—SO42-,属于化能无机自养型;通过对该株SOB的连续培养过程中各种硫化合物变化情况分析发现,当溶液中有SO42-量积累和电导率升高后,对该株SOB氧化S2O32-过程有明显的抑制作用;当溶液电导率为7650μS/cm时开始影响该菌株的生理活性,只有控制在这一浓度之下,才能使细胞生存在平衡稳定的环境中,有利于其生长。 通过对装有新型悬浮载体的升流式流化床反应器的运行试验,发现不同进水硫负荷、反应器内电导率值、pH、曝气量对该反应器的氧化还原态硫能力和单质硫的生成率有重要的影响。其结果表明:随着QAIR的增大,系统中溶解氧的浓度在增加,与之相匹配的就是体系中的氧化还原电位ORP的变化。曝气量越大,氧化细菌的氧化能力增强,硫化物的去除率和硫酸盐的生成率均呈现上升的趋势。将模拟进水中的Na2S配制为c(S2-)=120~140 mg/L,单质硫生成率在QAIR=80~100L/h时最大;控制反应体系合适的pH,对反应器对还原态硫的去除能力和单质硫的生成率有重要的影响。当溶液的pH保持在6~8时,细菌的生理活性最强,但考虑到硫化物的水解作用,可使进水pH达到9,但不宜超过9.31;当反应体系中电导率增大到5930μS/cm时,反应器中的氧化细菌活性会受到影响,但不会被完全抑制。当系统中的电导率达到6420μS/cm以后,该株细菌基本失去氧化能力;通过数学拟合,得到了在最佳反应条件下的,不同进水浓度和曝气量的关系曲线。