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生活中我们谈到“细菌”往往会心惊胆战。其实细菌不是只有危险的一面,如果掌握了它们的特性,很多细菌也可以为我们服务。
氧化亚铁硫杆菌(以下简称为T·f菌,见图1)是一种细菌,它被广泛应用于治理废气、废渣等有害物质。例如用T·f菌脱除工业废气中的一种有毒、有腐蚀性的气体——硫化氢(H2S)。其作用原理如右图2所示。
这个净化过程中,Fe2(SO4)3溶液在常温常压下就可以将废气中的H2S脱出,生成FeSO4.FeSO4在酸性溶液中、在T·f菌的帮助之下,只需少量的氧气就又可以转化为Fe2(SO4)3 , 同时释放的能量还能供给T·f菌生长。
用这种方法处理废气大大降低了治污的成本,脱除率达到99.97%,且无废物排出。但要达到高效的关键是要保证体系内FeSO4浓度的稳定,一旦FeSO4浓度降低,T·f菌就会像缺少食物一样逐渐失去活性。
实际应用过程发现Fe2(SO4)3在pH=1.9时会发生一定的变化,生成了铁的沉淀物——黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO4)2(OH)6〕,并在pH=3.2时沉淀完全,使得溶液中的总铁浓度下降,降低了对废气的吸收效率。
可见溶液的pH值对这个方法的效果有一定影响。实验测得30℃时,不同pH环境下T·f菌的活性也不同,表现为FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3溶液的速率不同,如下表:
pH | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.9 | 2.1 | 2.4 | 2.7 | 3.0 |
FeSO4溶液转化为Fe2(SO4)3速率/(g·L-1·h-1) | 4.5 | 5.3 | 6.2 | 6.8 | 7.0 | 6.6 | 6.2 | 5.6 |
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