pH对生物脱硫系统的性能及菌群结构的影响

作者：贾体沛; 彭轶; 孙事昊; 彭永臻^*

来源：北京工业大学学报, 2023, 49(12): 1358-1367.

• 生物脱硫系统
• 不同pH范围
• 微生物群落结构
• 嗜酸硫氧化菌
• 脱硫性能
• 生物量控制

为探究pH对生物脱硫反应器性能、生物量及微生物种群结构的影响，一座生物滴滤池(bio-trickling filter, BTF)分别运行在中性偏碱(6.0<pH<9.5)、弱酸(2.6<pH<5.5)和极酸(pH<1.0)环境下。结果表明，BTF获得对H2S的最大脱硫性能分别为246.5、142.8和164.6 g/(m3·h)。中性偏碱下BTF的脱硫性能最佳，这是由于较低的H2S气液传质阻力及较高的硫氧化菌活性。保持此pH范围需消耗大量碱性试剂，这导致反应器的运行成本升高和操作过程变得复杂。在极酸环境中，耐酸的硫氧化菌——Mycobacterium逐渐占据主导(79.2%),且生物膜拥有高硫氧化活性(比耗氧速率1.35 mg/(g·min)),非耐酸的微生物被淘汰，这维持了系统内生物量的稳定(生物量质量浓度10～11 g/L),避免了反应器的堵塞，降低了生物量控制和pH调整的成本。综上，通过富集高丰度且高活性嗜酸的Mycobacterium,BTF在极酸环境(pH<1.0)下仍可获得较高的脱硫性能，扩大了生物反应器运行的pH范围。

• 单位
  北京工业大学