[发明专利]一株嗜盐嗜碱性硫氧化菌及其在气体生物脱硫-硫回收中的应用

说明书

本发明公开了一种嗜盐嗜碱性多能硫碱弧菌，该嗜盐嗜碱性多能硫碱弧菌编号为CGMCC8497，具有在高盐高碱条件下（pH11.0，4.0M Na+）氧化硫化物产单质硫的能力，单质硫产率>90%，硫磺纯度>99%。在较宽pH和盐度范围内（pH9.0～12.0，0.5～4.0M Na⁺）保持稳定的该能力，可处理<3,000mg/L的硫化物，该菌株在气体生物脱硫‑硫回收中具有很好的应用。

技术领域

本发明涉及环境生物技术领域，具体涉及一株嗜盐嗜碱性硫氧化菌及其在气体生物脱硫-硫回收中的应用。

背景技术

生物脱硫及硫回收是指利用硫氧化菌将硫化物氧化为单质硫并回收的方法。与物理化学脱硫方法，具有工艺简单、能耗低、无催化剂消耗、无二次污染等优点，尤其是生物硫磺在水中分散性好，不易造成设备管道堵塞，运行维护简单、成本低。更重要的是，生物硫氧化产单质硫反应产碱(如反应式1所示)，所产生碱可用于硫化氢吸收(如反应式2所示)，硫化氢吸收消耗的碱可以在生物产单质硫过程中完全再生。理论上可实现碱和水的零消耗，显著降低试剂和水消耗量、废水排放量。

2HS^-+O₂→2OH^-+2S⁰ (1)

H₂S+OH^-→HS^-+H₂O (2)

基于生物硫氧化产单质硫原理开发出多种生物脱硫及硫回收技术，用于处理含硫化物废水和含硫化氢气体。然而，这些技术存在一个问题，生物脱硫的pH值和盐度都不高，限制了生物硫氧化产单质硫的应用。申请号为CN200910162259.5的中国专利申请公布了一种沼气生物脱硫工艺，生物脱硫细菌吸收液的pH为7.5～8.0。申请号为CN201210075244.7的中国专利申请公布了一种沼气生物脱硫方法，使用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，吸收液呈酸性，pH1.5～2.5。但是使用该方法进行脱硫，近中性、酸性吸收液对硫化氢吸收效率较低，硫化氢脱除率仅为96％，出口硫化氢含量仍有200ppm，仅能达到了三类管道天然气标准。公开号为CN201023019Y的中国专利申请公布了一种沼气脱硫装置，也存在此类问题，硫化氢脱除率仅为95％。

生物脱硫pH值和盐度不高造成沼气、天然气等含硫化氢燃气生物脱硫处理能耗较高。为了避免燃气与空气混合，硫化氢吸收和生物脱硫氧化分别在两个独立的反应器或格室中进行。如PCT申请WO96/30110公布的含硫化氢气体生物脱硫方法所述，吸收液在生物脱硫反应器和吸收塔之间循环，吸收贫液的pH为8.0～9.5。吸收液容量较低，循环流量大，能耗高。尤其在处理高压天然气上，吸收塔压力为2～4Mpa，生物脱硫反应器为常压容器，设备间循环能耗高，动力成本占运行处理成本的比例大，严重影响生物脱硫经济性，制约了气体生物脱硫及硫回收方法的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一株用于生物脱硫及硫回收的嗜盐嗜碱性多能硫碱弧菌，本发明的另一目的是提供利用上述嗜盐嗜碱性多能硫碱弧菌进行含硫化氢气体脱硫及硫回收。

本发明提供的嗜盐嗜碱性多能硫碱弧菌为多能硫碱弧菌(Thioalkalivibrioversutus)D301，所述多能硫碱弧菌D301已于2013年11月25日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，100101)，其简称为CGMCC，保藏编号为CGMCC8497。

本发明的多能硫碱弧菌自内蒙古鄂尔多斯地区盐碱湖沉积物中分离得到，具有在高盐高碱条件下氧化硫化物产单质硫的特性。该菌属化能自养微生物，细胞能量来自于硫氧化产生的化学能，碳源来自于固定二氧化碳，可在0.5～4.0M Na⁺、pH9.0～12.0的高盐高碱条件下生长。