液體聚合硫酸鐵在水處理中的應(yīng)用

   聚合硫酸鐵的優(yōu)良特性使得其在水處理工作過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。主要介紹了聚合硫酸鐵的性能及應(yīng)用特點(diǎn)以及對(duì)聚合硫酸鐵在水處理中的效果進(jìn)行了分析。
   一、聚合硫酸鐵具有的新型優(yōu)良特性
   1.聚合硫酸鐵是一種具有多種核結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)分子聚合物，當(dāng)溶液中pH值不同時(shí)，在溶液中可以產(chǎn)生以下多核輕基絡(luò)離子:[Fe2(OH)3]3十、[Fe2(OH)2]4+、[Fe3(OH)4]5+等，這些多核輕基絡(luò)離子都是從水化鐵離子到Fe(OH)3+沉淀物之間的一系列過(guò)渡狀態(tài)，多核絡(luò)合物中心離子絡(luò)合的輕基平均數(shù)較單核多，由于其核電荷數(shù)多，所以對(duì)膠體顆粒產(chǎn)生很強(qiáng)的電中和及吸附架橋作用，使水中的膠體顆粒、懸浮物得以去除，因此，聚合鐵具有優(yōu)良絮凝性能，是一種很有效的水處理劑。
   2.聚合硫酸鐵應(yīng)用于水處理具有如下特點(diǎn)：

   適用范圍廣，對(duì)于高濁水、低濁水、高藻水、生活飲用水、污廢水均可適用；絮凝性能好，形成礬花速度快，顆粒密實(shí)易下沉，除濁率高；適應(yīng)性強(qiáng)，受水溫影響小，適應(yīng)pH值范圍廣，處理低溫低濁水以及pH值5至9之間的水質(zhì)的效果好于低分子鐵鹽、鋁鹽；對(duì)原水中藻類、鐵離子、色度、臭味、有機(jī)物等具有一定的去除作用；用藥量少，出水速率高，處理成本低，經(jīng)濟(jì)效益好；聚合硫酸鐵對(duì)人體健康無(wú)不良影響，用聚鐵代替鋁鹽，可消除水處理后殘余鋁對(duì)人體的不利影響。

   二、應(yīng)用聚合硫酸鐵在進(jìn)行水處理時(shí)對(duì)水質(zhì)條件的要求
   1、源水水質(zhì)變化大時(shí)更應(yīng)選擇該凈水劑
   當(dāng)水質(zhì)變化較大，例如水濁度較高時(shí)可達(dá)5 000 NTU以上，低時(shí)10 NTU以下，這種水質(zhì)急需一種適應(yīng)性強(qiáng)的新型凈水混凝劑。聚合硫酸鐵適用性強(qiáng)，對(duì)水質(zhì)變化大的水質(zhì)具有理想的凈化效果。
   三、生產(chǎn)聚合硫酸鐵的改進(jìn)措施
   聚合硫酸鐵是硫酸亞鐵在酸性溶液中經(jīng)氧化、水解、聚合而成液體產(chǎn)品，其生產(chǎn)的主要難點(diǎn)是加快反應(yīng)速度和提高氧化能力，只有解決了這兩個(gè)難點(diǎn)，才能在實(shí)際生產(chǎn)中得以應(yīng)用。
   1、提高氫化能力
   由于聚合硫酸鐵應(yīng)用于飲用水水質(zhì)處理上，選擇氧化劑時(shí)，一是要滿足其氧化能力；二是氧化劑要對(duì)人體無(wú)害，基于這兩條我們可選擇強(qiáng)氧化劑KC103(或NaC103)直接氧化法，氧化過(guò)程結(jié)束后產(chǎn)生的雜質(zhì)K鹽或Na鹽對(duì)水質(zhì)不會(huì)造成新的污染。
   2、加快反應(yīng)速度
   加快反應(yīng)速度有兩種方式，一種是加入催化劑；二種是提高反應(yīng)溫度，也就是在反應(yīng)過(guò)程中加熱。由于催化劑等會(huì)使整個(gè)化學(xué)反應(yīng)變得復(fù)雜，生產(chǎn)工藝和設(shè)備也會(huì)相應(yīng)變得復(fù)雜和增多，為此本文采取提高反應(yīng)溫度這種辦法。
   由于聚合硫酸鐵生產(chǎn)時(shí)需將低價(jià)鐵氧化成高價(jià)鐵，在反應(yīng)過(guò)程中需加入硫酸.那么在未反應(yīng)前如果能夠利用濃硫酸溶解時(shí)反應(yīng)生成熱，并把它控制在一定溫度就能滿足這一條件，這樣還可免去鍋爐蒸氣加熱等設(shè)備。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，其溫度就可以控制在70^-85 0C，既可以保證反應(yīng)順利進(jìn)行，又會(huì)加快反應(yīng)速度，但在稀釋時(shí)應(yīng)有葉片式或框式攪拌器，攪拌過(guò)程中加入硫酸，否則產(chǎn)生局部高溫，發(fā)生沸騰現(xiàn)象。
   3、控制溶液的pH值
   經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，溶液的酸堿度是影響形成絡(luò)合物核數(shù)的關(guān)鍵因素，也就是說(shuō)當(dāng)pH值過(guò)高或過(guò)低都會(huì)延長(zhǎng)或降低硫酸鐵聚合時(shí)間和效果，經(jīng)反復(fù)測(cè)定，產(chǎn)品的pH值在0.5至1為較理想。
   四、聚合硫酸鐵在水處理中的應(yīng)用
   1、凈水效果及分析
   液體聚合硫酸鐵的降濁效果突出，各種濁度的原水較后均可降至1NTU以下；去除色度效果也比較好，但沉淀物自身帶有顏色，故濾前水色度未能降至15NTU下，但濾后即可降至15NTU以下；雖然鋅含量均較高，但在混凝沉降后各濃度的水質(zhì)試驗(yàn)中均不超過(guò)國(guó)家飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。混凝沉降后水中的硫酸鐵含量符合衛(wèi)生要求，未受所加聚合硫酸鐵的影響；對(duì)不同濁度原水總硬度均能降低左右；聚合硫酸鐵除菌效果也很好，在不同質(zhì)量濃度的水樣中能除去大量的微生物。
   2、凈水效果的比較
   聚合硫酸鐵與聚合鋁的凈水效果比較突出，聚合硫酸鐵混凝沉降快，凈水效果好，優(yōu)于其他兩種產(chǎn)品。聚合酸硫鐵在水處理中的優(yōu)良特性已經(jīng)在實(shí)踐中得到了很好的驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)聚合硫酸鐵處理過(guò)的污水水質(zhì)能夠符合國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，聚合硫酸鐵必將在水處理中得到更廣泛的應(yīng)用。