亳州水處理聚合硫酸鐵
因具有優越的凈水性能倍受水處理界的青睞,已廣泛應用于各種工業廢水和城市污水處理。相比傳統的鋁系絮凝劑而言,PFS 在反應過程中無離子水相轉移和殘留積累,使用更方便、價格更便宜、用量更省。但現在工業上催化氧化生產PFS,由于技術落后、設備簡陋,污染大。研究表明:優化制備工藝條件,并且研究出一種成本低廉的聚合硫酸鐵生產工藝有廣泛的應用前景[3] 。
1.2 聚合硫酸鐵的制備
聚合硫酸鐵的制備主要有直接氧化法法和催化氧化法[4]。大多數PFS的制備采用直接氧化法,此法工藝路線較簡單,用于工業生產可以減少設備投資和生產環節,降低設備成本,但這種生產工藝必須依賴于氧化劑,如:H2O2、KClO3、HNO3等無機氧化劑。催化氧化法一般是選用一種催化劑,利用氧氣或空氣氧化制備聚合硫酸鐵。以下是制備聚合硫酸鐵的具體操作方法[5,6,7,8,9]:
(1)雙氧水氧化法:雙氧水(H2O2)在酸性環境中是一種強氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵從而制得聚合硫酸鐵:
2FeSO4 + H2O2 + (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2 + (2-n)H2O
制備過程中,按照生產量和所需要的鹽基度,在反應釜中加入硫酸亞鐵、水和硫酸混合,當溫度升高到30~45℃時,在攪拌過程中,通過加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規定濃度時,停止反應。
利用本法生產聚合硫酸鐵,具有設備簡單、生產周期短、反應不用催化劑、產品不含雜質、穩定性高等特點。但反應過程中, 有H2O2在分解時形成O2氣放出在無催化劑時,起不到氧化作用。要減少O2的產生,需要控制H2O2的投加速度制備工藝為間歇式操作,影響生產效率。H2O2成本比較高,它增加了聚合硫酸鐵的生產成本,不利于工業化生產。
(2)氯酸鉀(鈉)氧化法:氯酸鉀是廣泛應用于炸藥和火柴工業的強氧化劑,同樣可以將亞鐵氧化成三價鐵:
6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3?Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2? + 3(1-n)H2O + KCl
制備時,將硫酸、硫酸亞鐵和水按比例加入反應釜中,在常溫或稍微高溫度下,攪拌中加入氯酸鉀。檢驗亞鐵離子減少到規定濃度即可結束。
該法生產工藝簡單,設備投資少,產品穩定性好,反應效率高,無空氣污染。產品中含有氯酸鹽,可兼作混凝與殺菌劑。但制品中殘留有較高的氯離子和氯酸根離子,不宜于飲用水處理。同時,由于氯酸鉀價格昂貴,產品成本高。
聚合硫酸鐵是新型高效無機高分子絮凝劑。近年來,聚合硫酸鐵在冶金、熱電、造紙、焦化等行業的水處理領域獲得了廣泛使用。現就聚合硫酸鐵的詳細細節作以介紹,以利于采購經理和技術人員參考選擇。
【聚合硫酸鐵的功能】聚合硫酸鐵能去除工業廢水中的懸浮物、膠體顆粒、除COD,BOD、脫臭、脫油、除菌、去除水中重金屬離子和放射性物質,聚合硫酸鐵還能去除水中的磷化物等。
【聚合硫酸鐵的作用】聚合硫酸鐵固體產品呈淡黃色粉末狀,固體產品具有較強的吸濕性,聚合硫酸鐵凝聚性能好,化學性質穩定,沉降速度快,適用PH值范圍廣。聚合硫酸鐵產品被應用于生活飲用水、各種工業給水、工業廢水和城鎮生活污水的凈化處理。
【聚合硫酸鐵的用途】1. 具有顯著脫臭、脫油、除菌、去除水中重金屬離子,放射性物質及致癌物等多種功效。對BOD、COD的去除率高達90%以上。2.混凝性能優良,礬花密實,沉降速度很快。3.凈水效果好,出水水質好,不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質,也無鐵離子的水轉移,無毒無害安全可靠。4. 新型高效無機鐵鹽類無機高分子絮凝劑。5.適用源水PH值范圍寬4-11,最佳效用PH值為6-9,對于處理設備腐蝕性小。6.對微污染、含藻類、低溫低濁水處理效果顯著,7.對高濁度水的凈化效果尤佳。
【聚合硫酸鐵的質量標準】聚合硫酸鐵產品質量執行標準為GB14591—2006。
【工業聚合硫酸鐵的主要指標】
項目名稱 指標數值
Fe3+含量 (%) ≥19.0
Fe2+含量 (%) ≤0.15
鹽基度 (%) 9—14
PH值(1%水溶液) 2—3
水不溶物 (%) 1.5
【聚合硫酸鐵的優缺點】聚合硫酸鐵絮凝速度較快,脫水性能優良便于泥餅壓縮,缺點是易腐蝕生產設施,且廢水處理后脫色不夠徹底。