[发明专利]生物硫磺的分离方法

说明书

本发明属于环保净化技术，涉及生物硫磺的分离方法，该方法包括：将含生物硫磺的物料与酶制剂接触，进行酶解处理，得到酶解后的物料；将所述酶解后的物料在外加电压的情况下，与改性剂接触进行絮凝处理，得到絮凝后的产物，对所述絮凝后的产物进行固液分离，得到生物硫磺；其中，所述酶制剂为能够降解生物多聚物的酶制剂。本发明能够快速高效将生物硫和出水分离，适用于天然气、沼气、燃煤烟气、含硫废水等微生物脱硫工艺中硫回收处理单元的产物，操作简单、电耗低、复合酶制剂和改性剂添加量小、对环境友好，生物硫回收率可达到95％以上，硫磺纯度可达90％以上。

技术领域

本发明涉及环保净化领域，具体涉及一种生物硫磺的分离方法。

背景技术

生物脱硫技术是80年代发展起来的常规脱硫替代新工艺，具有许多优点。如不需要催化剂和氧化剂，不需要处理化学污泥，产生很少生物污染，低能耗、回收硫、效率高、无臭味等。缺点是过程不易控制，条件要求苛刻等。

由生物转化得到的单质硫(生物硫)在多个特性方面，与自然界的化学硫单质有着很大的不同。Lettinga等人通过探究这种由微生物转化得到的生物硫的特性，以及观察这种生物硫的形貌特征，发现这种生物硫，表面非常粗糙，凹凸不平，表面的凸起部分是各种各样的生物大分子多聚物，附着在生物硫颗粒的表面，和化学硫磺颗粒形成鲜明的对比，化学硫磺颗粒的表面是非常光滑的，而且化学硫磺颗粒呈规则的几何立体形状。他发现，这些生物硫颗粒表面的长链多聚物还带有负电荷，对硫颗粒的聚集沉淀有明显的负作用，所以生物转化得到的单质硫呈现胶体状态，不易沉降聚集，在水中呈悬浮状态，很难从水中分离。

目前常用的颗粒物的分离方法，主要有重力沉降法、离心沉淀法、絮凝沉淀法、气浮法等。关于生物硫磺的分离方法，目前的研究主要集中在硫化物去除过程中对生物硫的分离研究。

Janssen等研究发现生物硫颗粒表面带负电荷，因此，他们提出采用絮凝沉降的方法，通过向含生物硫颗粒的水体中投加阳离子絮凝剂而达到分离目的。李亚新等认为采用絮凝沉降法可将生物硫颗粒从水体中分离出来，但由于絮凝剂会将生物硫颗粒包裹在内部，对后续的溶剂萃取结晶提纯造成很大的困难。

李亚新等研究了硫化物经无色硫细菌生物氧化反应器处理后，从出水中回收单质硫，提出采用“慢滤池过滤-刮砂-萃取-蒸馏”的工艺来实现单质硫的回收，通过控制慢砂滤池中过滤的滤速，可实现76.1％～80.0％的单质硫回收率。此工艺路线虽然可行，但是，由于萃取的费用昂贵，经济成本过高，而且毒性很大，所以工程化应用有待考究。

荷兰Shell-Paques公司采用气浮的方法回收生物硫颗粒，其工艺设备主要由气浮池、斜板沉淀池、真空转鼓过滤机、热交换器和硫离心分离器等组成，其主要原理是通过加压气浮或者溶气气浮等气浮方式，将生物硫颗粒吹脱至水体表面，再通过表面刮板，将生物硫颗粒刮离水体，并经进一步的离心分离，最终实现生物硫颗粒的分离。但是，此方法不仅能耗较大，经济成本较高，而且生物硫颗粒在浮选过程中易被空气氧化，亦不适于大规模使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种生物硫磺的分离方法，该方法通过添加酶制剂以及改性剂结合电极法实现生物硫磺的分离，能够快速高效地分离生物硫，且操作简单、成本低廉、对环境友好，且生物硫回收率和硫磺纯度高。

为了实现上述目的，本发明提供一种生物硫磺的分离方法，该方法包括：将含生物硫磺的物料与酶制剂接触，进行酶解处理，得到酶解后的物料；将所述酶解后的物料在外加电压的情况下，与改性剂接触进行絮凝处理，得到絮凝后的产物，对所述絮凝后的产物进行固液分离，得到生物硫磺；

其中，所述酶制剂为能够降解生物多聚物的酶制剂。

优选地，所述酶制剂选自蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、核酸酶和溶菌酶中至少一种。

优选地，所述改性剂包含絮凝剂、表面活性剂和稳定剂。