柴油生物脫硫菌的篩選及應(yīng)用研究.pdf

1、以二苯并噻吩(DBT)作為模型化合物，從煉油廠污水中分離出一株專(zhuān)一性脫硫的紅串紅球菌TJQ，該菌能降解DBT，終產(chǎn)物為2-羥基聯(lián)苯(2-HBP)。系統(tǒng)地研究了初始pH值、碳源、氮源、硫源、脫硫代謝產(chǎn)物硫酸根(SO2-4)和2-HBP等因素對(duì)TJQ菌生長(zhǎng)及脫硫的影響，并設(shè)計(jì)了小型生物脫硫反應(yīng)器，考察了菌體在反應(yīng)器中對(duì)不同體系中硫的脫除。為生物脫硫的工業(yè)化發(fā)展提供參考。 1.TJQ菌的最佳適宜的初始pH值為6.0～7.0，控制溶液p

2、H在適宜值時(shí)可提高菌體的生長(zhǎng)和脫硫能力；在不斷監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)溶液pH值的反應(yīng)體系中，菌株在3天內(nèi)可將6.4mg/L(0.2mmol/L)水相中的DBT硫完全脫除，并可使2-HBP的濃度由22.98mg/L(0.135mmol/L)提高到31.66mg/L(0.186mmol/L)，產(chǎn)率增加35％左右。 2.TJQ菌體生長(zhǎng)所適合的碳源和氮源分別是20g/L的葡萄糖和1g/L的氯化銨；TJQ菌可以利用多種硫源作為生長(zhǎng)硫源，其中硫酸鈉(N

3、a2SO4)和二甲基亞砜作為生長(zhǎng)硫源能更有效地提高細(xì)胞收率，因此可以用廉價(jià)的無(wú)機(jī)硫源Na2SO4代替昂貴的有機(jī)硫源來(lái)培養(yǎng)菌體。 3.以Na2SO4作為硫源培養(yǎng)的TJQ菌體，可專(zhuān)一性脫除苯并噻吩(BT)和DBT及其甲基衍生物4，6-DMDBT中的硫，除此之外它還可以脫除苯硫醚(PS)類(lèi)含硫化合物中的硫。在正十六烷模擬體系中，TJQ可以使噻吩(TH)硫由100mg/L降到3.6mg/L，脫硫率達(dá)到96.4％，使BT硫由207.1mg

4、/L降到135mg/L，脫硫率達(dá)到34.8％；使DBT硫由150mg/L降到20mg/L，脫硫率達(dá)到86.7％，使4，6-DMDBT中的硫由100mg/L降到1.6mg/L，脫硫率達(dá)到98.4％，使PS硫由100mg/L降到52mg/L，脫硫率達(dá)到48％。把TJQ菌應(yīng)用于加氫柴油體系中，循環(huán)脫硫三次可以使實(shí)際柴油中的總硫量由554mg/L降至267mg/L；脫硫率達(dá)到51.8％。 4.SO24-和2-HBP作為菌體的脫硫代謝產(chǎn)物

5、對(duì)菌體的生長(zhǎng)脫硫有一定的影響。SO24-的存在可以作為菌體的生長(zhǎng)硫源促進(jìn)菌體的生長(zhǎng)，但會(huì)延長(zhǎng)菌體的脫硫時(shí)間；以硫酸鹽作為生長(zhǎng)硫源培養(yǎng)的菌體用于脫硫?qū)嶒?yàn)，效果較好；并且當(dāng)加入硫酸鹽還原菌或者PYS菌去除SO42-后，菌體能夠?qū)⑺嘀?2.8mg/L(0.4mmol/L)的DBT完全脫除，同時(shí)能使2-HBP的生成量由1.34mg/L(0.0079mmol/L)增加到33.74mg/L(0.1982mmol/L)，提高了菌體的脫硫效率。

6、 5.設(shè)計(jì)了新型生物脫硫反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)小試連續(xù)反應(yīng)2天，TJQ菌能夠在高濃度的DBT培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好，可以將水相中DBT硫含量從19.2mg/L(0.6mmol/L)降至0.224mg/L(0.007mmol/L)，脫硫率達(dá)到98.8％。菌體在反應(yīng)僅1天后能使含硫量為463mg/L的正十六烷模擬體系中的硫降低到396mg/L，降解率為14.5％。在反應(yīng)僅1天后能使含硫量為440mg/L的加氫柴油中的硫降低到386mg/L，降解率為12.