Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжёлых металлов. Буракаева А.Д - 31 стр.

         4 Биотехнологические способы очистки сточных вод

     4.1 Окислительно-восстановительные процессы

                     4.1.1 Окисление железа и мышьяка

       Суспензии, содержащие минеральные компоненты и ионы металлов,
осаждают солями трехвалентного сульфата железа , которые получают окис-
лением двухвалентного железа культурой Thiobacillus ferrooxidans . Известен
патент Венгрии на получение в ферментерах раствора трехвалентного железа
с высоким окислительно-восстановительным потенциалом . Процесс окисле-
ния осуществляется в одном или нескольких аэрируемых сосудах, причем во
втором случае количество бактерий возрастает в каждом последующем фер-
ментере. Приведем пример реализации изобретения. Пять 20-литровых фер-
ментеров располагались друг над другом так , чтобы раствор из верхнего
ферментера через сливное устройство переливался в нижний. В верхний
ферментер наливали 7 л раствора следующего состава, г/л: FeSO4 х 7H2O -
150; (NH4)2SO4 - 0,8; К2НРО4 - 0,4; Н2SO2 -- 2. В раствор вносили 1л суточной
культуры Thiobacillus ferrooxiidans . Концентрация исходного раствора
Fe(II) может варьировать в широких пределах – от 0,1 до 30,0 г/л . Через пер-
форированную стеклянную трубку в раствор вводили воздух ( 1л / 1л раство-
ра / час). Через 36 час Fe (II) в питательном растворе практически окисля-
лось, и тогда начинали непрерывную подачу раствора FeSO4 (25г/л). Ско-
рость подачи раствора двухвалентного железа – 1200 мг/час. pH раствора с
помощью H2SO4 поддерживали на уровне 2,5. Каждые 24 часа в первый фер-
ментер вводили 12 г (NH4)2SO4 и 8 г К2РО4 Примерно через неделю начался
слив из последнего ферментера, после чего без ограничения времени могли
непременно получать продукт со следующими характеристиками: количество
– 600 мг/час, Fe (II) < 0,2 г/л; Fe (III) >24,5 г/л, pH ∼ 2,0, окислительно-
восстановительный потенциал - 700мВ.
       Описанный процесс прост и легко регулируется. После размножения
бактерий нужно только поддерживать на определённом уровне подачу соли
двухвалентного железа, источника азота и воздуха. Fe (II) окисляется очень
быстро, при малых объёмах ферментеров окисление идёт с высокой произво-
дительностью. Скорость окисления на один – два порядка выше, чем для
спонтанного процесса.
       Для ускорения процесса окисления сульфата закиси железа культурой
Thiobacillus ferrooxidans М. И. Агафонова (1969) предлагают раствор сульфа-
та железа с бактериями предварительно обрабатывать магнитным полем на-
пряжённостью 150 – 350Э с направлением магнитных силовых линий пер-
пендикулярно движению жидкости. Отработанный раствор подают в пруд-
регенератор, нагревают до 23оС и выдерживают в течение 4 суток при аэри-
ровании в режиме 1 м3 воздуха / 1м3 раствора. Магнитное поле ускоряет ре-
генерацию сульфата оксида железа на 30 – 40 %, что позволяет уменьшить



                                                                           31