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天然气、沼气和恶臭气体中含有的H2S具有恶臭气味、剧毒性和强腐蚀性,是世界各国气体污染物排放标准中需要控制的主要成分之一。相较于传统的化学脱硫法,生物脱硫法具有成本低、无废料排出、运行维护简单等优点,已经成为最具发展前景的生物脱硫方法之一。目前利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌脱除H2S的最常见的方法是使用嗜酸氧化亚铁硫杆菌氧化再生的Fe3+溶液作为吸收液进行H2S气体的脱除,此方法不仅能实现铁离子的循环,而且能有效去除较高浓度的H2S气体。本文构建了一套生物间接氧化法脱除H2S的系统,由生物氧化塔和化学吸收塔共同组成,本文研究了嗜酸氧化亚铁硫杆菌固定化细胞对Fe2+氧化速率的影响因素,对生物氧化塔和化学吸收塔运行参数进行了优化,同时对系统连续运行时的稳定性进行了研究,具体结论如下所述：(1)本文采用聚氨酯海绵作为细胞固定化的载体,成功的将嗜酸氧化亚铁硫杆菌固定化在此载体上,并显著提高了固定化细胞对Fe2+的平均氧化速率,固定化细胞对Fe2+平均氧化速率可达到0.34g L-1h-1,是游离细胞对Fe2+平均氧化速率的1.9倍。固定化载体表面沉淀物质经XRD鉴定为黄铵铁钒[NH4Fe3(SO4)2(OH)6]和黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6],嗜酸氧化亚铁硫杆菌经固定化后,对于培养基环境改变的适应能力有一定程度的提高。(2)考察了固定化细胞在不同的初始pH值、Fe2+浓度、Fe3+浓度和含硫的培养基中对Fe2+氧化速率的影响,结果表明固定化细胞生长的培养基最适pH值为2.0；初始Fe2+浓度范围应控制在6.7g/L～8.93g/L;初始Fe3+浓度低于0.7g/L对Fe2+氧化速率影响较小；硫单质的存在对固定化细胞活性具有一定的抑制作用。(3)通过单因素实验分别优化了生物氧化塔和化学吸收塔的运行参数,确定：在生物氧化塔曝气量为150L/h,停留时间为11h,吸收液中Fe3+浓度为0.121～0.143mol/L,吸收液流量为0.3L/h, H2S进气量为100L/h条件下,系统连续运行至200min时趋于相对稳定,当系统连续运行稳定时,对进气浓度为2.28、9.11mg/L的H2S气体其脱除率可分别达到95%和91%,H2S的脱除效果显著。(4)对化学吸收塔出口的Fe2+还原液成分分析确定了各离子的损失量,为了循环再利用铁离子溶液需对其调节pH并适量补加减少的N、P、K等无机盐成分,使其成分与新鲜的9K培养基成分基本一致,才能确保嗜酸氧化亚铁硫杆菌适合的生长环境和所需的营养成分。同时,补加无机盐成分后的9K-还原液对嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生长无抑制作用,可实现9K-还原液的循环利用。