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本課題根據(jù)水煤氣中含有CH4、CO等易燃易爆的氣體，對氧含量有嚴(yán)格控制的特點(diǎn)提出了用厭氧生物法脫除水煤氣中硫化氫。通過對活性污泥進(jìn)行馴化、分離，確定工藝流程，設(shè)計生物滴濾塔，以樹皮為填料，進(jìn)行掛膜，研究各種條件對脫硫效率的影響，并進(jìn)行機(jī)理及反應(yīng)動力學(xué)研究，得出生物滴濾塔脫除硫化氫的最優(yōu)操作條件，進(jìn)行脫除模擬水煤氣的實(shí)驗(yàn)，脫硫效率達(dá)到91.2%。脫硫副產(chǎn)品為單質(zhì)硫，便于回收。

本課題根據(jù)水煤氣中含有CH4、CO等易燃易爆的氣體，對氧含量有嚴(yán)格控制的特點(diǎn)提出了在厭氧狀態(tài)下用生物法對水煤氣中硫化氫進(jìn)行脫除。通過對活性污泥進(jìn)行馴化、分離，確定工藝流程，設(shè)計生物滴濾塔，以樹皮為填料，進(jìn)行掛膜，通過測定pH、SO42-檢驗(yàn)掛膜情況，研究各種條件對通入H2S后的脫硫效率的影響，進(jìn)行機(jī)理及反應(yīng)動力學(xué)研究，得出生物滴濾塔脫除硫化氫的最優(yōu)操作條件，并進(jìn)行脫除模擬水煤氣的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明：混合菌中存在硫桿菌，生長周期為5天，掛膜結(jié)果表明該菌體能有效地氧化S2-，可作為氧化氣體硫化氫的菌種,并且S2-被氧化成單質(zhì)S，可進(jìn)行回收利用，不產(chǎn)生二次污染。在對滴濾塔進(jìn)行生物掛膜時，6天后pH穩(wěn)定，菌體對硫離子氧化逐漸穩(wěn)定，滴濾塔填料出現(xiàn)生物膜。由實(shí)驗(yàn)研究知，取進(jìn)口氣流量50L/h，營養(yǎng)液噴淋量125mL/min，pH5.5~7，塔溫25℃，初始濃度為1974mg/m3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)通氣4.5小時后，出口氣體達(dá)到相對穩(wěn)定,出口濃度為178mg/m3左右，脫除效率達(dá)到91%。模擬配制水煤氣，主要成分是CO、CO2、H2、H2S，其中硫化氫濃度1940 mg/m3，在進(jìn)口氣流量37.5L/h，營養(yǎng)液噴淋量125mL/min，pH5.0~7.0，塔溫22℃，對硫化氫初始濃度為1940mg/m3H2S進(jìn)行脫除實(shí)驗(yàn)，連續(xù)通氣5.0h后，出口氣體達(dá)到相對穩(wěn)定，出口濃度為170mg/m3，脫除效率達(dá)到91.2%，且不會影響塔內(nèi)菌體生長。對塔內(nèi)懸浮液中菌體進(jìn)行堿性品紅染色觀察，可觀察到菌體成桿狀，且長約為6?m~10?m，寬約為1?m~2?m。通過模型擬合，得到滴濾塔動力學(xué)方程及相關(guān)參數(shù)。經(jīng)過長期連續(xù)運(yùn)行后，滴濾塔塔底沉淀出黃色單質(zhì)硫粉，經(jīng)過過濾可實(shí)現(xiàn)硫回收。由于其產(chǎn)物為單質(zhì)硫，可避免噴淋液酸化，對滴濾塔設(shè)備條件要求較低。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽三等獎
2010年12月獲得華僑大學(xué)第18屆“挑戰(zhàn)杯”學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎