在微生物氧化H2S的過(guò)程中,用于生物降解的微生物叫脫硫菌,又稱(chēng)為硫細菌,有自養菌、異養菌兩大類(lèi),其中自養菌合成有機物能力強,有利于無(wú)機物的轉化。
據文獻報道,分解硫及硫化物的細菌有多種,其中以氧化硫和硫化物獲得能源的細菌主要是硫桿菌屬和硫磺屬。
硫桿菌屬(Thiobacillus)為小桿菌,單極毛運動(dòng),無(wú)休眠期,革蘭氏陽(yáng)性。主要用于氧化硫化物,其中包括亞硫酸鹽、元素硫、硫代硫酸鹽、多硫化合物等。氧化結果產(chǎn)生硫酸鹽,并在細胞外積累硫粒和多硫化合物。本屬種pH范圍廣泛,最適溫度28~30℃,除脫氮硫桿菌外,都是好氧的。
本屬細菌有自養型、兼養型、異養型三類(lèi)。
。1)嚴格自養型, 主要有排硫硫桿菌(T.thioparus),適宜在中性培養基pH=6.0~8.0;那不勒硫桿菌(T.neapolitanus)也是中性生長(cháng);氧化硫硫桿菌(T.thiooxidans)適宜在酸性培養基上生長(cháng),pH=1.0~3.0;同時(shí)在兼性厭氧條件下,有脫氮硫桿菌(T.denitrificans)。
上述四種菌僅僅用于氧化硫化合物,而在嚴格的自養型細菌中,氧化亞鐵硫桿菌(T.ferrooxidans)可用于氧化鐵化合物或硫化合物,其最適合為pH值為2.5~3.8。
。2)兼性自養類(lèi)型, 主要有新型硫桿菌(T.novellus)和中間型硫桿菌(T.intermedius),其中有機基使其起主要氧化作用。
。3)異養菌,主要是代謝不全硫桿菌(T.perometabolis)。硫磺細菌將硫化物氧化為硫,并將硫粒積累在細胞內,它包括絲狀硫磺細菌和光能自養的硫細菌。
絲狀硫磺細菌,有貝日阿托氏菌屬(B2ggiatoa)、透明顫菌屬(Vitreosciua)、辮硫菌屬(Thioplloca)、亮發(fā)菌屬(Leucothrix)、發(fā)硫菌屬(Thithrix)。
除透明顫菌和亮發(fā)菌外,其他均能將硫粒積累在細胞內,當環(huán)境缺乏H2S時(shí),它們則將積累的硫粒氧化為H2SO4,釋放能量,為好氧型和混合營(yíng)養型,均為革蘭氏陰性。
1)貝日阿托氏菌,為混合營(yíng)養型,無(wú)鞘、滑行運動(dòng)。以桿狀進(jìn)行繁殖,典型種為Beggiatoaalba,即白包貝日阿托氏菌;
2)透明顫菌屬,為無(wú)色絲狀體,混合營(yíng)養型,典型種為貝氏硫菌狀透明顫菌(Vitreosciua beggiatoides);
3)辮硫菌屬,是一束平等或發(fā)辮樣組成的柔軟絲狀體,由一個(gè)公共鞘包裹而成;
4)發(fā)硫菌、絲狀體外有鞘,微量好氧,混合營(yíng)養型;
5)亮發(fā)菌與發(fā)硫菌大致相同,嚴格好氧、化能異養型,最適合溫度
以上五種絲狀硫細菌在處理H2S中常常出現,并與活性污泥菌劑絲狀膨脹有密切關(guān)系。
除上述菌種外,氧化H2S的細菌在不同的條件下還有綠硫細菌(Chlorobiacia)、黃單孢菌屬(Xanthomonas)、脫氮硫桿菌等。
在本試驗去除H2S的過(guò)程中,因空壓機不斷輸送O2,所以菌種以好氧菌屬較多,并且在反應中不斷產(chǎn)生H2SO4,使溶液pH值下降,(因液體是循環(huán)使用的)最終將以適宜在酸性條件下生長(cháng)的氧化硫硫桿菌(T.thiooxidans)(最適pH=2.0~3.5、pH=1-1.5仍可生長(cháng))居多;同時(shí),H2S不足時(shí),新型硫桿菌和中間型硫桿菌占多數;而當填料積累硫粒過(guò)多時(shí),硫磺細菌將氧化硫粒為H2SO4,從而獲得能量。
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