混凝過程是給水和廢水處理眾多工藝流程中不可缺少的前置單元操作技術(shù)?；炷幚硇Ч暮脡耐鶝Q定著后續(xù)過濾過程的效果，進(jìn)而影響整個(gè)水凈化工藝的出水質(zhì)量和處理費(fèi)用?；炷^程的關(guān)鍵在于選用合適的混凝劑（絮凝劑）以及適當(dāng)?shù)耐都觿┝?。因此，近年來水處理工作者在研究制備高效、價(jià)廉的混凝劑方面做了大量工作。
聚合硫酸鐵（簡(jiǎn)稱PFS）是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)量較大、應(yīng)用較廣的一種無機(jī)高分子絮凝劑，它具有用量少、效率高、沉降速度快、適用pH范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。目前生產(chǎn)PFS的方法很多，例如空氣催化氧化法、氯酸鉀（鈉）氧化法、硫鐵礦灰加壓酸溶法、四氧化三鐵礦酸溶氧化法、霧化法等。這些方法生產(chǎn)條件苛刻，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，溫度高，使用的亞硝酸鹽催化劑可致癌，生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境不利的氮氧化物。為此，我們進(jìn)行了PFS的生物催化氧化制備研究，利用恒化器原理和SBR技術(shù)，研究制取了一種新型高效絮凝劑生物聚合硫酸鐵（簡(jiǎn)稱高效絮凝劑生物聚合硫酸鐵），并對(duì)其性質(zhì)和性能進(jìn)行了分析和研究。
2高效絮凝劑生物聚合硫酸鐵制備
2.1方法及原理
在篩選和馴化基礎(chǔ)上，優(yōu)選T.f97等4種以嗜酸好氧自養(yǎng)菌為主的微生物混合菌種，作為生物催化劑。以工業(yè)硫酸鐵為原料，配制一定濃度的FeS04溶液，用H2S04調(diào)節(jié)pH值，加入合適的營養(yǎng)物質(zhì)，引入混合菌種，作為料液。在室溫下鼓入空氣作氧化劑，F(xiàn)eS04在微生物作用下經(jīng)氧化、水解、聚合反應(yīng)即生成高效絮凝劑生物聚合硫酸鐵。
2.2制備工藝
2.2.1連續(xù)式制備工藝
連續(xù)式制備工藝流程如圖1所示。
圖1 連續(xù)式生產(chǎn)工藝流程
料液中的FeS04在微生物的催化氧化作用下，逐步氧化、水解、聚合，在不同的反應(yīng)器中，反應(yīng)逐步進(jìn)行，最終制得成品的高效絮凝劑生物聚合硫酸鐵。
2.2.2序批式制備工藝
序批式制備是基于SBR技術(shù)，工藝流程如圖2所示，系統(tǒng)只設(shè)1個(gè)單元，在不同時(shí)期發(fā)揮不同作用，分為3個(gè)階段。在進(jìn)料期按比例加入FeS04溶液、菌種及氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，作為料液；在反應(yīng)期鼓入空氣，控制溫度在25℃左右，使微生物快速生長(zhǎng)代謝；生成的高效絮凝劑生物聚合硫酸鐵可在排液期排出，并留存一定量成品溶液作為下次反應(yīng)的母液。
2.3制備條件
經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定制備工藝的最佳條件：反應(yīng)溫度為25℃左右，此為微生物菌種的適宜生存環(huán)境；初始pH值為1.4-1.7，用H2S04調(diào)節(jié)；H2S04與Fe2+的最佳摩爾比為1:8左右；反應(yīng)時(shí)間為16-31h，母液留存越多，反應(yīng)時(shí)間越短。
