一種嗜鹽脫硫菌株及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及脫硫微生物技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種 嗜鹽脫硫菌株及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，人類對環(huán)境的污染不斷加劇。沼氣、天然氣、填埋氣等清 潔氣體燃料，備受人們歡迎。而沼氣、天然氣、填埋氣等氣體在未經(jīng)凈化之前，都含有大量的 硫化氫和其它含硫化合物，如直接當(dāng)作燃料進(jìn)行燃燒或者發(fā)電，都會嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。因此在 使用之前，需將氣體中含硫化合物脫除。
[0003] 傳統(tǒng)的干法脫硫和濕法脫硫工藝，由于存在脫硫成本高、勞動強(qiáng)度大、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn) 定性差、脫硫廢棄物會產(chǎn)生二次污染等問題，逐漸被生物脫硫工藝所取代。洗滌塔式的生 物脫硫工藝由于脫硫效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定高等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛運(yùn)用于沼 氣、天然氣、填埋氣等氣體脫硫領(lǐng)域。
[0004] 現(xiàn)有的洗滌塔式的生物脫硫工藝采用的設(shè)備常見如圖1所示。其主要包括洗滌塔 1、生物再生反應(yīng)器2和單質(zhì)硫分離器3,洗滌塔1的頂部設(shè)置有凈化氣出口 11，洗滌塔1的 中部設(shè)置有含硫化氫氣源進(jìn)口 12,洗滌塔1的下部管路連接生物再生反應(yīng)器2的下部，生物 再生反應(yīng)器2的下部通過輸送栗4連接洗滌塔1上部，生物再生反應(yīng)器2的下部還設(shè)置有 空氣進(jìn)氣管5,生物再生反應(yīng)器2的上部管路連接單質(zhì)硫分離器3,單質(zhì)硫分離器3的上部 設(shè)置有排液管31以及清夜回流管32,清夜回流管32連接至生物再生反應(yīng)器2的頂部。脫 硫時，含硫化氫氣源通過含硫化氫氣源進(jìn)口 12進(jìn)入洗滌塔1中，位于生物再生反應(yīng)器2中 的生物洗滌液通過輸送栗4從生物再生反應(yīng)器2輸送至洗滌塔1的上部，然后生物洗滌液 從上往下輸送，含硫化氫氣源從下往上輸送，經(jīng)過生物洗滌液成為脫硫凈化氣從凈化氣出 口 11排出，使用過的生物洗滌液從洗滌塔1下部輸送至生物再生反應(yīng)器2,與通過空氣進(jìn) 氣管5進(jìn)來的空氣反應(yīng)，生成單質(zhì)硫6以及再生生物洗滌液，含單質(zhì)硫6的溶液輸送至單質(zhì) 硫分離器3中進(jìn)行分離，上清液排出或回流至生物再生反應(yīng)器2再使用。生物再生反應(yīng)器 2上可設(shè)置pH儀和0RP儀，以便測量洗滌液的pH值和控制0RP值。
[0005] 上述洗滌塔式的生物脫硫工藝的脫硫原理如下：
[0006] 在洗滌塔中，H2S被生物洗滌液吸收，主要化學(xué)反應(yīng)如下：
[0007] H2S的吸收：H2S+0H-HS+H20 ;H2S+C032 -HS+HC03
[0008] C02的吸收：C0 2+0H-HCO3、C0 2+20H-CO廣+H20
[0009] 生物再生反應(yīng)器內(nèi)主要化學(xué)反應(yīng)如下：
[0010] 單質(zhì)硫的生成 S+OH-
[0011] 生物洗滌液的再生：HC03 +0H-C0 32 +H20
[0012] 由于沼氣、天然氣、填埋氣等氣體中含有大量的C02，當(dāng)采取洗滌塔式的生物脫硫 工藝時，堿性的洗滌液會吸收大量的C02，生成Na2C0#PNaHCO3溶液。隨著洗滌液的不斷循 環(huán)使用，洗滌液中鹽分含量越來越高，導(dǎo)致洗滌液的滲透壓越來越高。為了能維持適合脫硫 菌體生長的低滲透壓環(huán)境，必須排放大量高鹽分洗滌液，同時補(bǔ)充大量低鹽分的堿液，這就 會產(chǎn)生生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性較差和運(yùn)行成本較高等問題，進(jìn)而影響到工業(yè)化應(yīng)用。大量研 究報道的生物脫硫菌種，都由于其耐滲透壓能力低，而僅限于實驗室研究階段，而未能進(jìn)行 工業(yè)化應(yīng)用。
[0013] 因此，需要提供一種脫硫菌株，其不僅能夠高效地將沼氣、天然氣、填埋氣中的硫 化氫以及其它含硫化合物轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)，而且耐鹽，耐滲透壓能力高，從而大幅較少廢水的 排放和堿液的消耗，大大降低生物脫硫運(yùn)行成本，提高生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性，為洗滌塔式的 生物脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的主要目的就是針對以上存在的問題與不足，提供一種嗜鹽脫硫菌株及其 應(yīng)用，該嗜鹽脫硫菌株不僅能夠高效地將硫化氫轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)，而且具有很強(qiáng)的嗜鹽性，從 而大幅較少廢水的排放和堿液的消耗，大大降低生物脫硫運(yùn)行成本，提高生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn) 定性，為洗滌塔式的生物脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0015] 在本發(fā)明的第一方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株是 脫硫菌株NPE-1，保藏編號為：CCTCCNO:M2015152。
[0016] 所述嗜鹽脫硫菌株從中國鹽堿湖青海湖湖底淤泥分離得到，命名為脫硫菌株 NPE-1，菌體呈短桿至小棒狀，有時微彎曲，兩端鈍圓，不分枝，單個排列，菌體寬X長為 (0. 7~0. 9)微米X(1. 0~2. 5)微米，經(jīng)16SrRNA(如SEQIDNO: 1所示）和生理生化指 標(biāo)鑒定，學(xué)名分類為Pseudidiomarinasp.NPE-Ι，其于2015年3月23日保藏在中國典型培 養(yǎng)物保藏中心（ChinaCenterforTypeCultureCollection，簡稱CCTCC，地址：中國·武 漢·武漢大學(xué)），菌種保藏登記號為CCTCCNO:M2015152。
[0017] 在本發(fā)明的第二方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，所述嗜鹽脫硫菌株能將硫化氫 轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株耐受14%的Na2C0jPNaHCO3的混合溶液。
[0018] 所謂耐受指的是所述嗜鹽脫硫菌株在14%的Na2C0jPNaHCO3的混合溶液中能夠 存活，但是生長緩慢。
[0019] 在本發(fā)明的第三方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，所述嗜鹽脫硫菌株能將硫化氫 轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株在7% -10%Na2C0jPNaHCOj^混合溶液中正 常生長。
[0020] 在本發(fā)明的第四方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，所述嗜鹽脫硫菌株能將硫化氫 轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株在7% -10%Na2C0jPNaHCOj^混合溶液中保 持高脫硫活性，為〇. 2-0. 3g(H2S)AL·h)。
[0021] 在本發(fā)明的第五方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，所述嗜鹽脫硫菌株能將硫化氫 轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株在高PH10. 5-11條件下正常生長。而高pH的 洗滌液能極大地增強(qiáng)對氣體中含硫化合物的洗脫能力。
[0022] 所述硫化氫可以是任何來源的硫化氫，較佳地，所述硫化氫是沼氣、天然氣或填埋 氣中的硫化氫。
[0023] 在本發(fā)明的第六方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株的 抗負(fù)荷能力強(qiáng)，在氣體中H2S濃度為5000-20000ppm下正常生長。
[0024] 在本發(fā)明的第七方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株的 世代周期為40min，抗雜菌能力強(qiáng)。
[0025] 在本發(fā)明的第八方面，提供了一種嗜鹽脫硫菌株，其特點(diǎn)是，所述嗜鹽脫硫菌株是 一種化能自養(yǎng)菌，能充分利用含硫氣體中的H2S和C02進(jìn)行繁殖。
[0026] 在本發(fā)明的第九方面，提供了上述嗜鹽脫硫菌株在生物脫硫中的應(yīng)用。
[0027] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0028] a.本發(fā)明的嗜鹽脫硫菌株不僅能將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，而且耐鹽，耐滲透壓能 力高，從而大幅較少廢水的排放和堿液的消耗，大大降低生物脫硫運(yùn)行成本，提高生物脫 硫系統(tǒng)穩(wěn)定性，為洗滌塔式的生物脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
[0029] b.本發(fā)明的嗜鹽脫硫菌株不僅能將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，而且最高可耐受14% 的Na2C0#PNaHCO3的混合溶液，從而大幅較少廢水的排放和堿液的消耗，大大降低生物脫 硫運(yùn)行成本，提高生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性，為洗滌塔式的生物脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用奠定了堅 實的基礎(chǔ)。
[0030] c.本發(fā)明的嗜鹽脫硫菌株不僅能將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，而且可在7% -10% Na2C03和NaHCO3的混合溶液中正常生長，從而大幅較少廢水的排放和堿液的消耗，大大降 低生物脫硫運(yùn)行成本，提高生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性，為洗滌塔式的生物脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用 奠定了堅實的基礎(chǔ)。
[0031] d.本發(fā)明的嗜鹽脫硫菌株不僅能將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，而且可在7% -10% Na2C0jPNaHCO3的混合溶液中保持很高的脫硫活性，從而大幅較少廢水的排放和堿液的消 耗，大大降低生物脫硫運(yùn)行成本，提高生物脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性，為洗滌塔式的生物脫硫工藝工 業(yè)化應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
[0032] e.本發(fā)明的嗜鹽脫硫菌株不僅能將硫化氫轉(zhuǎn)化成硫單質(zhì)，而且可在較高的pH條 件下正常生長，而高pH的洗滌液能極大地增強(qiáng)對氣體中含硫化合物的洗脫能力，從而大幅 提高脫硫效率，大大降低生物脫硫運(yùn)行成本，為洗滌塔