一、聚合硫酸铁(PFS)概述
聚合硫酸铁(Polymerized Ferrous Sulfate)外观为黄色或红褐色无定形粉末或颗粒状,分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (其中nlt;2, m=f(n)),pH(10g/L水溶液): 2-3。
聚合硫酸铁在废水中的使用可减少铝离子对环境的毒性危害,其不含铝、氯金属离子等物质,亦无铁离子的水向转移,适合中国的国情。铝是一种慢生毒物,随水进入人体后会积蓄在脑细胞等组织中,长期饮用铝混凝剂处理的自来水会引发血管病、骨质疏松、肾功能紊乱等多种顽症。美国国家饮用水水质标准中铝的许可含量为0.05毫克/升。
聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本。催化氧化法一般是选用一种催化剂,利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。
二、聚合硫酸铁混凝三个阶段
(1)凝聚阶段:是药液注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250-300转/分)搅拌10-30S,一般不超过2min。
(2)絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10-15min),至后期可观察到大量 矾花聚集缓缓下沉,聚合硫酸铁厂家,形成表面清晰层。 烧杯实验先以150转/分搅拌约6分钟,再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态。
(3)沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,四川聚合硫酸铁,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟,再静沉10分钟,测余浊。
聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法,此法工艺路线较简单,用于工业生产可以减少设备投资和生产环节,降低设备成本,但这种生产工艺必须依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂,利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。以下是制备聚合硫酸铁的具体操作方法:
(1)氧化法:(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁:
2FeSO4 H2O2 (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 (2-n)H2O
制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。
利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。但反应过程中, 在无催化剂时H2O2的分解会形成氧气的放出导致起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度,此制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。
聚合硫酸铁如何去除浮游微生物?
为了避免浮游微生物所造成的影响,可采用聚合硫酸铁进行混凝处理,聚合硫酸铁属于高分子无机絮凝剂中的典型铁盐系列,其高分子结构具有架桥、网捕、吸附、电中和作用。它所生成的絮凝体大且密实能够与微生物结合,从而达到强力去除浮游微生物的效果。
自来水厂水处理,原本人们都是使用聚合氯化铝PAC处理的,因为一种新型的无机高分子絮凝剂,具有除臭、脱色、除氟、除油、除浊、除重金属盐等净化水作用。若自来水厂使用聚合硫酸铁,能否代替PAC,具有哪些优点?
自来水厂使用聚合硫酸铁代替PAC,聚合硫酸铁是一种高效、快速、适应能力比较强的净水产品,它可以代用铝盐,固体聚合硫酸铁,用于自来水处理,聚合硫酸铁价格,消毒自来水的残留的铝污染。所以聚铁是可以完全代替PAC的,处理之后可达到**饮用水标准。
随着水处理技术的提高,原使用聚合氯化铝处理自来水,现可用高效的聚合硫酸铁净水代替。但一般的自来水厂处理,不管使用的是PAC或是聚铁,采购时都需要供方提供涉水卫生许可证,这样可以确保产品能安全使用,并不会危害人体。
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