[发明专利]一种利用厌氧膜生物反应器制备H2

权利要求书

1.一种利用厌氧膜生物反应器制备H₂S硫化沉淀处理重金属废水和污酸的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：液体培养基的配置和脱氧；

步骤二：厌氧MBR的接种和SBR菌群的生长；

步骤三：厌氧MBR中气态和液态H₂S的连续稳定制取；

步骤三：气态和液态H₂S用于污酸和重金属废水的硫化沉淀处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述厌氧MBR中膜组件或内置或外置，膜类型包括平板膜、管式膜、卷式膜或中空纤维膜，膜的孔径为微滤或纳滤，膜的材质是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯或陶瓷等有机、无机或复合膜。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述厌氧MBR是不与空气联通的密闭容器；脱氧液体培养基通过自流或泵送输入MBR之中；厌氧MBR通过膜组件泵出含H₂S(S^2-)的培养液；厌氧MBR上端收窄用于气态H₂S的负压抽排或自行排出。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：厌氧MBR之中接入SRB菌群，接种浓度为5％-20％(v/v)，SRB菌群包含Desulfovbrio sp.、Clostridiaceae sp.、Proteiniphilum sp.、Geotoga sp.和Sphaerochaeta sp.等多种硫酸盐还原菌。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：液体培养基包括2.5-25g/L乳酸或丙酮酸或乙酸或乙醇或葡萄糖或淀粉或餐厨垃圾浆糊或食品废水或酿酒废水或淀粉废水或制糖废水等高浓度有机易生物降解废水，2.5-25g/L Na₂SO₄或CaSO₄或MgSO₄(以SO₄^2-计)，0.2-2.0g/L NH₄Cl或NH₄NO₃或KNO₃或NaNO₃，0.1-1.0g/L KH₂PO₄或K₂HPO₄或Na₃PO₄，0.05-0.5g/LCaCl₂或MgCl₂和FeCl₂，0.05-0.5g/L酵母浸粉，5-50mg/L抗坏血酸，溶剂为自来水或河湖水或中水或轻工废水，培养基pH 4.0-8.0。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：电力或蒸汽加热液体培养基至100℃并保持20-30分钟后降至室温，或通入氮气(0.5-2个溶液体积/小时)5-20分钟；脱氧后的液体培养基自流或泵入厌氧MBR之中，再次通入氮气5-10分钟保证厌氧MBR所有空间隔绝空气(氧气)。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：厌氧MBR安装上搅拌或下搅拌用于MBR的慢速搅拌(10-30转/分钟)，电加热或循环水加热或蒸汽加热控制MBR温度为20-40℃；连续制取过程控制进出水流速度调节厌氧MBR的水力停留时间(HTM)为12-96小时，SRB种群浓度为10¹⁰-1.0×10¹²个/mL量级。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：气液相硫化氢总产率达到1.5-6.0公斤/天/立方米，COD去除率10％-40％，SO₄^2-还原率为15％-60％；气态H₂S用于硫化沉淀处理时，污酸或酸洗废水体积和厌氧MBR有效容积之比为0.1-0.5，搅拌速度为10-30转/分钟，24-96小时后铜的去除率80-100％、砷的去除率50-100％、锌的去除率为80-100％、镍的去除率80-100％、铬的去除率70-100％、镉的去除率80-100％、铅的去除率80-100％；液态H₂S用于硫化沉淀处理时，重金属废水体积和厌氧MBR有效容积之比为0.5-1.0，搅拌速度为5-20转/分钟，12-48小时后铜的去除率80-100％、锌的去除率为80-100％、镍的去除率80-100％、铬的去除率70-100％、镉的去除率80-100％、锰的去除率80-100％、钴的去除率80-100％。