一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用技术

本发明专利技术涉及一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用，所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂包括硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌。本发明专利技术嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂具有氧化硫化物生成单质硫的能力，单质硫产率能达到85％以上，硫化物的去除率达到99％以上；该嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂能够更好地满足工业脱硫的需求，其单质硫生成率和硫化物脱除率等指标达到或超过单一菌株，可以拓展生物脱硫技术应用范围，增强应对复杂工况的能力，提高系统稳定性，强化脱硫效果。

【技术实现步骤摘要】
一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用
本专利技术属于环境生物
，涉及一种复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用，尤其涉及一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用。
技术介绍
生物脱硫技术可以在常温常压下将气体或水相中的硫化物氧化生成单质硫，并从体系中排出。与传统物理、化学方法相比，生物脱硫技术具有条件温和、无二次污染、不会堵塞系统等优点，目前已经应用于废水、废气等脱硫工程中。该技术中所使用的脱硫菌主要为化能自养微生物，可以利用CO2为碳源，同时在氧化S2-的过程中获得能量。在处理含硫化氢气体过程中，气体中的硫化氢(H2S)在吸收塔中通过碱液吸收，转化成HS-而进入水相中，HS-被脱硫微生物吸附进入微生物细胞内，在有O2条件下，微生物将S2-氧化为单质硫，同时碱液被再生，重新吸收硫化氢。高效的硫氧化菌是生物脱硫技术成功的关键。相比于近中性的硫氧化菌，嗜盐嗜碱硫氧化菌具有更高的pH和盐度的耐受性，使脱硫系统pH和盐度大大提高，提高对硫化氢的吸收速率和吸收容量，具有明显的成本优势，已经成为新型生物脱硫技术的主要菌株。但是由于脱硫工况中各种环境因素波动大，如硫化物浓度、有机硫含量、有机物含量、pH等，硫氧化菌难以稳定的发挥功能。工业用硫氧化菌需要满足如下的条件：一是硫化物氧化的产物以单质硫为主，而非硫酸盐；二是对硫化物的耐受浓度较高；三是对有机硫的耐受能力强；四是硫氧化速率和菌体生长速率要快；五是菌株最适pH要在9以上。目前单一的硫氧化菌很难同时满足上述的要求，因此采用多种硫氧化菌组成的复合菌群可以很好地满足工业脱硫的需求，进一步拓展生物脱硫技术应用范围，增强应对复杂工况的能力，提高系统稳定性，强化脱硫效果。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用，尤其提供一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂及其制备方法和在生物脱硫中的应用。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂，所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂包括硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌。本专利技术中所涉及的硫碱弧菌群、硫微螺菌群、硫碱杆菌群均具有在高盐高碱条件下，氧化硫化物产生单质硫的特性，该三类菌均属于化能自养微生物，细胞能量来自于硫氢化物、单质硫、硫代硫酸钠等还原态含硫化合物氧化产生的化学能，碳源来自大气中的二氧化碳，可在pH8.0-11.0、0.5-3.0MNa+的高盐高碱条件下生长。本专利技术所涉及的复合菌剂创造性地将硫碱弧菌群、硫微螺菌群、硫碱杆菌群组合在一起，能够更好地满足工业脱硫的需求，能够同时满足硫生产率高、对硫化物耐受浓度高、对有机硫耐受能力强、硫氧化速率和菌体生长速率快、最适pH较高的要求，其单质硫生成率和硫化物脱除率等指标达到或超过单一菌株。优选地，所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂以总质量为100％计包括硫碱弧菌40-45％、硫微螺菌30-35％和硫碱杆菌15-20％。所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂中硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌在满足上述质量配比的条件下具有更好的生物脱硫能力，单质硫生成率和硫化物脱除率更高。所述硫碱弧菌的质量百分含量可以为40％、41％、42％、43％、44％或45％等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述硫微螺菌的质量百分含量可以为30％、31％、32％、33％、34％或35％等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述硫碱杆菌的质量百分含量可以为15％、16％、17％、18％、19％或20％等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。第二方面，本专利技术提供一种如上所述的嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)用种子液体培养基分别活化硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌；(2)将步骤(1)活化后的硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌分别离心收集，得到硫碱弧菌菌种、硫微螺菌菌种和硫碱杆菌菌种；(3)将步骤(2)得到的硫碱弧菌菌种、硫微螺菌菌种和硫碱杆菌菌种加入至复合菌群培养基中培养；(4)复合菌群培养基自然沉降，收集下层沉淀，得到所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂。优选地，步骤(1)所述种子液体培养基包括Na2S2O3、NaHCO3、NaOH、NaCl、NH4Cl、KNO3、K2HPO4和MgCl2。优选地，所述种子液体培养基以质量浓度计包括5-15g/LNa2S2O3、30-60g/LNaHCO3、0-30g/LNaOH、0-100g/LNaCl、0.1-1g/LNH4Cl、0.1-1g/LKNO3、0.5-5g/LK2HPO4、0.05-0.3g/LMgCl2。所述Na2S2O3的质量浓度可以为5g/L、8g/L、10g/L、12g/L或15g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述NaHCO3的质量浓度可以为30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L、55g/L或60g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述NaOH的质量浓度可以为5g/L、10g/L、20g/L或30g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述，当质量浓度为0时，表示不添加NaOH。所述NaCl的质量浓度可以为5g/L、10g/L、20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、80g/L或100g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述，当质量浓度为0时，表示不添加NaCl。所述NH4Cl的质量浓度可以为0.1g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.8g/L或1.0g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述KNO3的质量浓度可以为0.1g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.8g/L或1.0g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述K2HPO4的质量浓度可以为0.5g/L、1.0g/L、1.5g/L、2.0g/L、3.0g/L、4.0g/L或5.0g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。所述MgCl2的质量浓度可以为0.05g/L、0.1g/L、0.15g/L、0.2g/L、0.25g/L、0.28g/L或0.3g/L等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，所述种子培养基的pH值为8.0-11.0，例如pH＝8.0、pH＝8.5、pH＝9.0、pH＝9.5、pH＝10.0、pH＝10.5或pH＝11.0等，钠离子浓度为0.5-3.0M，例如0.5M、1.0M、1.5M、2.0M、2.5M或3.0M等，上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。优选地，步骤(1)所述硫碱弧菌、硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂，其特征在于，所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂包括硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌。/n

【技术特征摘要】
1.一种嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂，其特征在于，所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂包括硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌。


2.如权利要求1所述的嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂，其特征在于，所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂以总质量为100％计包括硫碱弧菌20-80％、硫微螺菌10-50％和硫碱杆菌10-30％。


3.如权利要求1或2所述的嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)用种子液体培养基分别活化硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌；
(2)将步骤(1)活化后的硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌分别离心收集，得到硫碱弧菌菌种、硫微螺菌菌种和硫碱杆菌菌种；
(3)将步骤(2)得到的硫碱弧菌菌种、硫微螺菌菌种和硫碱杆菌菌种加入至复合菌群培养基中培养；
(4)复合菌群培养基自然沉降，收集下层沉淀，得到所述嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂。


4.如权利要求3所述的嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述种子液体培养基包括Na2S2O3、NaHCO3、NaOH、NaCl、NH4Cl、KNO3、K2HPO4和MgCl2；
优选地，所述种子液体培养基以质量浓度计包括5-15g/LNa2S2O3、30-60g/LNaHCO3、0-30g/LNaOH、0-100g/LNaCl、0.1-1g/LNH4Cl、0.1-1g/LKNO3、0.5-5g/LK2HPO4、0.05-0.3g/LMgCl2；
优选地，所述种子培养基的pH值为8.0-11.0，钠离子浓度为0.5-3.0M。


5.如权利要求3或4所述的嗜盐嗜碱性硫氧化复合菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硫碱弧菌、硫微螺菌和硫碱杆菌的活化程度为培养液的OD值达到5-6；
优选地，步骤(3)所述复合菌群培养基包括Na2S2O3、NaHCO3、NaOH、NaCl、NH4Cl、KNO3、K2HPO4、MgCl2和酵母粉；
优选地，所述复合菌群培养基以质量浓度计包括20-40g/LNa2S2O3、30-60g/LNaHCO3、0-30g/LNaOH、0-100g/LNaCl、0.1-1g/LNH4Cl、0.1-1g/LK...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂华，邢建民，穆廷桢，苗得露，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11