聚合硫酸鐵綜述
聚合硫酸鐵是一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于各種工業(yè)污水的混凝凈化處理。本文采用直接氧化法制備液態(tài)硫酸聚鐵，考察了氧化劑用量，氧化溫度，濃硫酸用量，氧化劑加入速度,反應(yīng)時(shí)間和產(chǎn)品穩(wěn)定性等因素對(duì)聚合硫酸鐵合成的影響, 并制備出產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,總鐵含量和鹽基度均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
聚合硫酸鐵；鹽基度；絮凝性
1.1
聚合硫酸鐵的性質(zhì)
鐵鹽和鋁鹽都是傳統(tǒng)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)絮凝劑, 具有相似的水解,聚合行為。對(duì)鐵鹽水解過(guò)程的研究表明,鐵離子的穩(wěn)定溶膠也能通過(guò)加堿方式制備。日本三上八州家等研究開(kāi)發(fā)了聚合硫酸鐵(PFS),于1974年申請(qǐng)了首個(gè)專(zhuān)利,20世紀(jì)80年代在水處理中得到廣泛應(yīng)用,取得了良好的效果[1]。PFS是在硫酸鐵分子族的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中插入羥基后形成的一種無(wú)機(jī)高分子絮凝劑,可有效去除水中的懸浮物、有機(jī)物、硫化物、亞硝酸鹽、膠體及金屬離子。PFS具有除臭、破乳及污泥脫水等功能,對(duì)浮游微生物也有較好的去除作用。PFS處理含油污水的效果遠(yuǎn)比硫酸亞鐵顯著, 且對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕性較小,但產(chǎn)生的污泥量較多、出水帶色。
因
聚合硫酸鐵在水中水解后可產(chǎn)生多種高價(jià)的多核鐵離子，對(duì)水中懸浮物膠體顆粒進(jìn)行電中和，降低ζ電位，使水中膠體顆粒脫穩(wěn)而相互凝聚，同時(shí)產(chǎn)生吸附、架橋交聯(lián)等作用。因聚合硫酸鐵的混凝性能優(yōu)良，形成的礬花粗大密實(shí)，沉降速度較聚合氯化鋁要快，出水濁度低，對(duì)BOD的去除率高達(dá)90%以上，不含鋁、氯及其他雜質(zhì)離子等有害物質(zhì)。Qybkscl聚合硫酸鐵適用的源水PH值范圍寬4-11，最佳效用PH值為6-9。聚合硫酸鐵對(duì)低溫高濁水的凈化效果尤佳。相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14591—2006。
聚合硫酸鐵(PFS)也稱(chēng)堿式硫酸鐵或羥基硫酸鐵，其分子式一般可表示為[Fe2(OH)n(S04)3- n／2]m[2]。它是硫酸鐵在水解一絮凝過(guò)程中的一個(gè)中間產(chǎn)物。液體聚合硫酸鐵本身含有大量的聚合陽(yáng)離子，如[Fe3(0H)4]5+、[Fe6(OH)12]6+、[Fe4(OH)4]6+,其在水溶液中存在著[Fe(H20)6]3+、[Fe2(H20)3]3+、[Fe(H20)2]3+等。
聚合硫酸鐵作為一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，聚合硫酸鐵同傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)混凝劑相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)絮粒(絮凝體)形成速度快，顆粒密實(shí)，比重大，沉降速度快。
(2)對(duì)于各種廢水中的CoD、BoD、色度及重金屬均有良好的去除效果。
(3)絮粒(絮凝體)同微生物的結(jié)合能力強(qiáng)，因而對(duì)浮游生物等微生物有良好的去除效果。
(4)在應(yīng)用過(guò)程中,原水水溫及pH值適應(yīng)范圍較廣。
(5)能降低出水中亞硝氮及鐵的含量。
因具有優(yōu)越的凈水性能倍受水處理界的青睞，已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)廢水和城市污水處理。相比傳統(tǒng)的鋁系絮凝劑而言，PFS 在反應(yīng)過(guò)程中無(wú)離子水相轉(zhuǎn)移和殘留積累，使用更方便、價(jià)格更便宜、用量更省。但現(xiàn)在工業(yè)上催化氧化生產(chǎn)PFS,由于技術(shù)落后、設(shè)備簡(jiǎn)陋,污染大。研究表明：優(yōu)化制備工藝條件,并且研究出一種成本低廉的聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝有廣泛的應(yīng)用前景。
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