随着供给侧结构性改革的深化,我国电解铝产业正踏上健康发展的道路,石油焦的需求量也保持平稳上涨。目前,高品质的低硫石油焦市场呈现供不应求的态势,许多企业不得不把目光转向高硫石油焦。然而随着环保政策的收紧,高硫石油焦的应用受到了很大限制。因此寻找高效、经济脱除高硫石油焦中硫分的技术方法,对提升高硫石油焦的利用率有着十分重要的意义。本课题以脱硫菌和掺铁二氧化钛光催化剂为研究对象,以脱除石油焦有机硫为目的,开展微生物与光催化剂协同脱硫的研究。首先从长期被石油污染的土壤中筛选分离得到一株二苯并噻吩耐受降解菌株,即Rhodococcus sp.DQ-07,该菌株可以特异性断开C-S键而不损害热值。其次利用溶胶凝胶法制备了纳米二氧化钛薄膜,并掺入过渡金属铁以提高其光催化性能。最后通过掺铁二氧化钛薄膜对石油焦进行光催化氧化预处理,再进行微生物脱硫,实现对高硫石油焦的深度脱硫。本文主要研究内容如下:（1）从大庆石油污染土壤中筛选分离出9株对二苯并噻吩有耐受力的细菌,通过对培养液成分检测,最终筛选到一株可以特异性地将二苯并噻吩（DBT）转化为2-羟基联苯（2-HBP）和硫酸根离子的细菌。经过4 d的脱硫培养,二苯并噻吩的降解率为85.5%。经细胞形态学和16S rRNA鉴定,确定该菌株为红球菌属,命名为Rhodococcus sp.DQ-07。（2）采用溶胶凝胶法制备掺铁二氧化钛光催化剂,然后利用浸渍提拉的方法将溶胶制成玻璃薄膜。在光降解二苯并噻吩的实验中优化了掺铁二氧化钛薄膜的制作工艺,当掺铁量为4 wt%、热处理温度为450℃,镀膜层数为4层时,二氧化钛光催化剂薄膜显示出最佳的光催化活性,光催化2 h后二苯并噻吩的降解率为67.78%,且在重复使用5次后,仍能对二苯并噻吩的降解率保持在60%左右。实验过程中发现向光催化体系中引入少量过氧化氢后,光反应1 h即可将二苯并噻吩完全降解为砜类,因此在后续石油焦光催化预处理时引入少量过氧化氢,以增强预处理效果。（3）通过单因素实验确定生物脱硫的最优条件为:葡萄糖10 g/L、氯化铵2 g/L、初始pH=7.0、温度为30℃。在此条件下,14 d后石油焦的脱硫率最高为28.25%。（4）利用掺铁二氧化钛薄膜对石油焦进行光催化氧化预处理,再进行生物脱硫,6 d后石油焦的脱硫率为50.09%。协同脱硫相较于纯生物脱硫,脱硫周期缩短至6 d,脱硫率提高23.91%。协同脱硫机理如下,掺铁二氧化钛薄膜在光照下产生大量羟基自由基,将DBT迅速氧化为DBTO2,此后DBTO2在DQ-07的Dsz A酶和Dsz B酶的作用下断开C-S键,最终生成2-HBP和硫酸根。该论文有图40幅,表13个,参考文献88篇。