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硫化氢气体会导致水和空气的污染,并会对人体产生很严重的伤害,目前脱除硫化氢气体的方法主要分为物理法,化学法和生物法三大类。近年来,生物脱硫成为硫化氢脱除技术发展新热点,生物脱硫具有反应条件温和、不易产生二次污染等优势,然而与传统的物理化学方法相比,目前的生物脱硫技术还存在着反应速率较慢、效率不高等缺陷。鉴于以上原因,本实验室将生物脱硫的优势和化学脱硫反应迅速的优势结合起来,建立了生物-化学两级脱除硫化氢反应器。在生物反应器中,氧化亚铁硫杆菌将Fe2+氧化为Fe3+;在化学反应器中,被氧化的Fe3+与硫化氢反应生成硫单质和Fe2+, Fe2+经过循环被氧化亚铁硫杆菌再次氧化为Fe3+。通过这种循环,硫化氢被脱除。前期,实验室己做了许多研究,本论文的研究重点在于反应器工艺优化和反应器中试。通过系统研究,论文得到了如下的结论:第一、在BY-3生长过程中,pH值、Fe2+浓度、Fe3+浓度对其生物氧化速率的影响很大,对所得的数据进行拟合,通过数学方程计算得到BY-3的氧化速率方程Rate=K’[Fe2+]-0.6615[Fe3+]-1.506,K’=拟合一级反应常数。初步确定BY-3在Fe2+浓度为10g/L的条件下细菌生长满足方程μ=0.3362CFe2+/6.679+CFe2++4.002×CFe3+,生长过程中受Fe作用较小。第二、考察了pH、温度对氧化亚铁硫杆菌BY-3的氧化速率和黄钾铁矾产生量的影响,结果表明,在pH1.7和1.8,温度30℃的条件下,氧化亚铁硫杆菌可以在较高的氧化速率(0.22445-0.22781g/L.h)下产生最少的黄钾铁矾(0.01644-0.01725g/L·h)。第三、考察了通气量和稀释度对固定化的BY-3的氧化速率影响,结果表明,在固定化生物反应器系统中,通气量为125(L/h),稀释度为0.4311-1下,固定化系统的氧化速率最高,达到3.20544g/L·h。第四、在化学反应器中,考察了在反应器运行过程中气速和Fe3+浓度对化学吸收效率的影响,结果表明,在Fe3+浓度为8-12g/L,气速为40~60mL/min时化学吸收反应器能够达到最佳的脱硫效果。第五、通过固定化氧化亚铁硫杆菌生物和化学两级反应器,考察了生化两级反应器在稳定运行的过程中的脱硫效率,结果表明,当进气口硫化氢浓度在2-4g/m3的范围内,硫化氢处理负荷能达到96g/m3-h,其脱硫效率维持在99%以上