背景及概述^[1]

聚合氯化鐵(PFC)在實驗研究中表明，其作為混凝劑有許多優(yōu)點。盡管目前聚合氯化鐵的市場程度仍然較低，日后市場規(guī)模有望與聚合氯化鋁類似。湯鴻霄院士在其專著《無極高分子絮凝理論與絮凝劑》中認為，聚合氯化鐵相對于目前主流的聚合硫酸鐵有以下優(yōu)點：氯離子作為陰離子對羥基聚合物的形態(tài)影響較小；氯離子比硫酸根離子更適宜于飲用水及食品工業(yè)；工業(yè)用水可以較少產生硫酸鹽水垢，例如鍋爐用水，冷卻用水等。該專著中還提到，以灤河低濁度原水進行比較實驗，在同樣剩余濁度下，聚合氯化鐵投加量顯著低于聚合硫酸鐵；對大港油田含油廢水進行混凝實驗，從剩余濁度和剩余含油量處理效果看，聚合氯化鐵優(yōu)于聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁。由此可見，至少在給水處理和油田廢水上，聚合氯化鐵在混凝性能上優(yōu)于聚合硫酸鐵，對于部分工業(yè)廢水也是如此。

制備^[1]

聚合氯化鐵的連續(xù)生產方法如下：

(1)鹽酸鋼鐵酸洗廢液先加入濃鹽酸(HCl濃度37％)調節(jié)pH為2，之后補加廢鐵屑到液體總鐵達到120g/L，再補加磷酸二氫鉀，至總磷為5.4g/L，過濾排渣后備用。

(2)將Leptospirillum鉤端螺旋菌，脂環(huán)酸芽孢桿菌(Alicyclobacillus)，嗜酸性氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)等質量比例混合。

(3)上述混合完成的菌種加入美能第三代tips-PVDF中空纖維膜生物反應器中，混合菌種的初始濃度為1g/L。反應器體積250L，培養(yǎng)液為硫酸銨3g/L，磷酸氫二鉀0.5g/L，氯化鉀0.1g/L，七水合硫酸鎂0.5g/L，硝酸鈣0.01g/L，加入七水合硫酸亞鐵44.3g/L，加入20％補加了廢鐵屑和磷酸二氫鉀的酸洗廢液，若混合后pH大于2，用鹽酸調節(jié)pH到2。

(4)常溫下曝氣3600L/h運行10天后，緩慢增加酸洗廢液含量，至生物量穩(wěn)定(微生物量>1×10⁸個/mL)且酸洗廢液占膜生物反應器中總液體體積80％以上，檢測液體中亞鐵離子含量，當亞鐵離子含量低于1％時，引入管徑1mm微通道反應器，微通道反應器材質采用耐酸耐氯離子的雙相不銹鋼。膜生物反應器出水的酸洗廢液與濃度為30wt％的氯酸鈉溶液在微通道反應器中混合反應，氯酸鈉與酸洗廢液的用量比為2.85kg/t。當亞鐵離子未檢出(低于高錳酸鉀法測定的檢出限，視為未檢出)后，即可作為合格聚合氯化鐵產品出料。系統(tǒng)穩(wěn)定后即可連續(xù)生產。

參考文獻

[1] [中國發(fā)明] CN201910837841.0 一種聚合氯化鐵的連續(xù)生產方法及其應用