作者 朱桂艳 张焕坤
河北省环境科学院，河北省水环境重点试验室 050051
摘要：介绍了国内外利用其进行生物脱硫工艺的研究现状，对厌氧过程中硫化物生物控制技术的研究主要为脱氮硫杆菌的研究，本文对此进行了分析，指出厌氧条件下脱氮硫杆菌的应用前景。
关键词：硫化物 脱氮硫杆菌 厌氧
近年来，厌氧生物技术已被广泛地应用于高浓度、难降解废水处理工艺中，并取得了良好效果。但制药等富含硫酸盐的废水，在厌氧处理过程中，大量硫酸盐在硫酸盐还原菌作用下，最终生成硫化物。这些硫化物不仅会产生恶臭气味，腐蚀反应器，增加沼气中H2S的含量，增大沼气处理的费用，增加出水COD值，并对厌氧出水后续处理产生不利影响，同时硫化氢达到一定浓度时还会对厌氧细菌特别是产甲烷菌产生抑制作用，甚至使整个厌氧系统崩溃。
1硫化物控制的生物技术
目前，硫化物的控制主要有物理化学法和生物法两种，其中利用微生物将硫化物氧化为单质硫是近年来发展起来的工艺。与物化法相比，生物法的优点有[1]：无需催化剂，一般也无需其他氧化剂；不产生化学污泥；产生的污泥量少；能耗低；可回收单质硫；去除率高，反应速度快等。
自然界中能氧化硫化物的微生物主要有丝状硫细菌、光合硫细菌和无色硫细菌三大类[2]。其中，丝状硫细菌能在有氧环境中把水中H2S氧化成为单质硫，但是生成的硫单质沉淀在细胞体内，给分离提纯带来困难，应用较少；光合硫细菌种类较多，厌氧好氧均有，多数光合硫细菌都是体外排硫的，但是由于反应时需要光照，对反应器材质要求较高，且去除硫化物时产生生物污泥量较多，造成实际应用困难；无色硫细菌种类繁多，对环境条件的要求也有差异，最普遍的是硫杆菌属，能将硫化物氧化成单质硫或硫酸盐。大多数无色硫细菌都在pH中性、中温条件下生活。常见的化能自养无色硫细菌有氧化硫硫杆菌、排硫硫杆菌、脱氮硫杆菌。多数无色硫细菌都是体外排硫的，而且与光合硫细菌相比，产生的生物污泥量要少得多。但是，大多数的无色硫细菌都是好氧菌，只有少量的无色硫细菌可在厌氧条件下以NO3-、NO2-作为电子受体将其还原为N2。
2厌氧生物脱硫研究现状
目前，国内外对生物脱硫的研究成果大多集中在好氧或缺氧生物处理硫化物的方面，例如荷兰Paques公司的THIOPAQ生物技术[3]、HTSE&E公司及Paques公司开发的(Bio-FGD)烟道气生物脱硫工艺[4]、左剑恶的接触氧化法[5]以及好氧气提反应器[6]等均为好氧技术。
厌氧生物脱硫的相关报道较少，目前集中报道的主要就是脱氮硫杆菌。在厌氧条件下，脱氮硫杆菌能以硫化物作为电子供体，以NO3- 作为电子受体，进行氧化还原反应获取能量。而且，在此过程中可以实现对废水中硫化物和硝酸盐的有效去除，并回收单质硫。在处理过程中，控制适宜的生态条件, 尤其是硫氮比(即S2 - / NO3-比值)，使硫化物氧化(S2 -→S0)和硝酸盐还原(NO3-→N2)两过程中的电子转移达到平衡，可以实现除硫目标。
Kerry[7]悬用脱氮硫杆菌对CSTR反应器进行接种，采用人工配水调节进水中S2 -、NO3-、SO42 -、NH4+的浓度对SO42 -/ H2S、NO3-/H2S、OH-/H2S以及生物量/ H2S 等参数进行探讨，结果表明，脱氮硫杆菌对H2S具有很高的去除率。
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