一种嗜盐脱硫菌株及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物技术领域，更具体地，涉及脱硫微生物技术领域，特别是指一种 嗜盐脱硫菌株及其应用。
【背景技术】
[0002] 随着工业化的快速发展，人类对环境的污染不断加剧。沼气、天然气、填埋气等清 洁气体燃料，备受人们欢迎。而沼气、天然气、填埋气等气体在未经净化之前，都含有大量的 硫化氢和其它含硫化合物，如直接当作燃料进行燃烧或者发电，都会严重腐蚀设备。因此在 使用之前，需将气体中含硫化合物脱除。
[0003] 传统的干法脱硫和湿法脱硫工艺，由于存在脱硫成本高、劳动强度大、系统运行稳 定性差、脱硫废弃物会产生二次污染等问题，逐渐被生物脱硫工艺所取代。洗涤塔式的生 物脱硫工艺由于脱硫效率高、抗负荷冲击能力强、系统运行稳定高等优点，而广泛运用于沼 气、天然气、填埋气等气体脱硫领域。
[0004] 现有的洗涤塔式的生物脱硫工艺采用的设备常见如图1所示。其主要包括洗涤塔 1、生物再生反应器2和单质硫分离器3,洗涤塔1的顶部设置有净化气出口 11，洗涤塔1的 中部设置有含硫化氢气源进口 12,洗涤塔1的下部管路连接生物再生反应器2的下部，生物 再生反应器2的下部通过输送栗4连接洗涤塔1上部，生物再生反应器2的下部还设置有 空气进气管5,生物再生反应器2的上部管路连接单质硫分离器3,单质硫分离器3的上部 设置有排液管31以及清夜回流管32,清夜回流管32连接至生物再生反应器2的顶部。脱 硫时，含硫化氢气源通过含硫化氢气源进口 12进入洗涤塔1中，位于生物再生反应器2中 的生物洗涤液通过输送栗4从生物再生反应器2输送至洗涤塔1的上部，然后生物洗涤液 从上往下输送，含硫化氢气源从下往上输送，经过生物洗涤液成为脱硫净化气从净化气出 口 11排出，使用过的生物洗涤液从洗涤塔1下部输送至生物再生反应器2,与通过空气进 气管5进来的空气反应，生成单质硫6以及再生生物洗涤液，含单质硫6的溶液输送至单质 硫分离器3中进行分离，上清液排出或回流至生物再生反应器2再使用。生物再生反应器 2上可设置pH仪和0RP仪，以便测量洗涤液的pH值和控制0RP值。
[0005] 上述洗涤塔式的生物脱硫工艺的脱硫原理如下：
[0006] 在洗涤塔中，H2S被生物洗涤液吸收，主要化学反应如下：
[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广+H20
[0009] 生物再生反应器内主要化学反应如下：
[0010] 单质硫的生成 S+OH-
[0011] 生物洗涤液的再生：HC03 +0H-C0 32 +H20
[0012] 由于沼气、天然气、填埋气等气体中含有大量的C02，当采取洗涤塔式的生物脱硫 工艺时，碱性的洗涤液会吸收大量的C02，生成Na2C0#PNaHCO3溶液。随着洗涤液的不断循 环使用，洗涤液中盐分含量越来越高，导致洗涤液的渗透压越来越高。为了能维持适合脱硫 菌体生长的低渗透压环境，必须排放大量高盐分洗涤液，同时补充大量低盐分的碱液，这就 会产生生物脱硫系统稳定性较差和运行成本较高等问题，进而影响到工业化应用。大量研 究报道的生物脱硫菌种，都由于其耐渗透压能力低，而仅限于实验室研究阶段，而未能进行 工业化应用。
[0013] 因此，需要提供一种脱硫菌株，其不仅能够高效地将沼气、天然气、填埋气中的硫 化氢以及其它含硫化合物转化为硫单质，而且耐盐，耐渗透压能力高，从而大幅较少废水的 排放和碱液的消耗，大大降低生物脱硫运行成本，提高生物脱硫系统稳定性，为洗涤塔式的 生物脱硫工艺工业化应用奠定了坚实的基础。
【发明内容】
[0014] 本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种嗜盐脱硫菌株及其 应用，该嗜盐脱硫菌株不仅能够高效地将硫化氢转化为硫单质，而且具有很强的嗜盐性，从 而大幅较少废水的排放和碱液的消耗，大大降低生物脱硫运行成本，提高生物脱硫系统稳 定性，为洗涤塔式的生物脱硫工艺工业化应用奠定了坚实的基础，适于大规模推广应用。
[0015] 在本发明的第一方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株是 脱硫菌株NPE-1，保藏编号为：CCTCCNO:M2015152。
[0016] 所述嗜盐脱硫菌株从中国盐碱湖青海湖湖底淤泥分离得到，命名为脱硫菌株 NPE-1，菌体呈短杆至小棒状，有时微弯曲，两端钝圆，不分枝，单个排列，菌体宽X长为 (0. 7~0. 9)微米X(1. 0~2. 5)微米，经16SrRNA(如SEQIDNO: 1所示）和生理生化指 标鉴定，学名分类为Pseudidiomarinasp.NPE-Ι，其于2015年3月23日保藏在中国典型培 养物保藏中心（ChinaCenterforTypeCultureCollection，简称CCTCC，地址：中国·武 汉·武汉大学），菌种保藏登记号为CCTCCNO:M2015152。
[0017] 在本发明的第二方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，所述嗜盐脱硫菌株能将硫化氢 转化成硫单质，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株耐受14%的Na2C0jPNaHCO3的混合溶液。
[0018] 所谓耐受指的是所述嗜盐脱硫菌株在14%的Na2C0jPNaHCO3的混合溶液中能够 存活，但是生长缓慢。
[0019] 在本发明的第三方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，所述嗜盐脱硫菌株能将硫化氢 转化成硫单质，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株在7% -10%Na2C0jPNaHCOj^混合溶液中正 常生长。
[0020] 在本发明的第四方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，所述嗜盐脱硫菌株能将硫化氢 转化成硫单质，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株在7% -10%Na2C0jPNaHCOj^混合溶液中保 持高脱硫活性，为〇. 2-0. 3g(H2S)AL·h)。
[0021] 在本发明的第五方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，所述嗜盐脱硫菌株能将硫化氢 转化成硫单质，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株在高PH10. 5-11条件下正常生长。而高pH的 洗涤液能极大地增强对气体中含硫化合物的洗脱能力。
[0022] 所述硫化氢可以是任何来源的硫化氢，较佳地，所述硫化氢是沼气、天然气或填埋 气中的硫化氢。
[0023] 在本发明的第六方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株的 抗负荷能力强，在气体中H2S浓度为5000-20000ppm下正常生长。
[0024] 在本发明的第七方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株的 世代周期为40min，抗杂菌能力强。
[0025] 在本发明的第八方面，提供了一种嗜盐脱硫菌株，其特点是，所述嗜盐脱硫菌株是 一种化能自养菌，能充分利用含硫气体中的H2S和C02进行繁殖。
[0026] 在本发明的第九方面，提供了上述嗜盐脱硫菌株在生物脱硫中的应用。
[0027] 本发明的有益效果在于：
[0028] a.本发明的嗜盐脱硫菌株不仅能将硫化氢转化成硫单质，而且耐盐，耐渗透压能 力高，从而大幅较少废水的排放和碱液的消耗，大大降低生物脱硫运行成本，提高生物脱 硫系统稳定性，为洗涤塔式的生物脱硫工艺工业化应用奠定了坚实的基础。
[0029] b.本发明的嗜盐脱硫菌株不仅能将硫化氢转化成硫单质，而且最高可耐受14% 的Na2C0#PNaHCO3的混合溶液，从而大幅较少废水的排放和碱液的消耗，大大降低生物脱 硫运行成本，提高生物脱硫系统稳定性，为洗涤塔式的生物脱硫工艺工业化应用奠定了坚 实的基础。
[0030] c.本发明的嗜盐脱硫菌株不仅能将硫化氢转化成硫单质，而且可在7% -10% Na2C03和NaHCO3的混合溶液中正常生长，从而大幅较少废水的排放和碱液的消耗，大大降 低生物脱硫运行成本，提高生物脱硫系统稳定性，为洗涤塔式的生物脱硫工艺工业化应用 奠定了坚实的基础。
[0031] d.本发明的嗜盐脱硫菌株不仅能将硫化氢转化成硫单质，而且可在7% -10% Na2C0jPNaHCO3的混合溶液中保持很高的脱硫活性，从而大幅较少废水的排放和碱液的消 耗，大大降低生物脱硫运行成本，提高生物脱硫系统稳定性，为洗涤塔式的生物脱硫工艺工 业化应用奠定了坚实的基础。
[0032] e.本发明的嗜盐脱硫菌株不仅能将硫化氢转化成硫单质，而且可在较高的pH条 件下正常生长，而高pH的洗涤液能极大地增强对气体中含硫化合物的洗脱能力，从而大幅 提高脱硫效率，大大降低生物脱硫运行成本，为洗涤塔