10 厘泊。
固体是淡黄色无定型粉状固体,有较强的吸湿性。聚合硫酸铁是一种新型高效无机高分子混凝剂,无毒无害,化学性质稳定,能与水混溶,在水处理过程中,聚合硫酸铁能很快形成大量的[Fe2(OH)3]3+,[Fe2(OH)2]4+,[Fe8(OH)20]4+等多核络离子,极易生成絮体,凝聚性能较好。而且耗量少、降速度快、PH适用范围宽、水中残留铁离子少、水解产物脱水性能优良,重金属的去除率高,出水质量优良,处理成本低。优于聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等其他混凝剂。
使用范围和使用方法:
本产品广泛应用于生活饮用水,工业循环水及化工、石油、矿山、造纸、印染、酿造、钢铁、煤气等
行业工业废水的净化处理,对不同地区不同种类的水源均能达到理想的效果。
使用时,一般将液体聚合硫酸铁配成 10%--50%的水溶液(在源水浊度较高时可直接投加),固体聚合硫酸铁配成 10%--30%的水溶液,然后根据具体情况将配好的溶液按最佳的条件和药量投入,经充分搅拌后可得到最佳的混凝效果。
产品特点:
1、 聚合硫酸铁系无机高分子混凝剂,分子量高达 1X105,在水溶液中以 OH-作为架桥形成大量的多和络离
子,从而能中和胶体微粒表面电荷,强烈吸附胶体微粒,通过黏附、架桥、交联、卷扫作用,使微粒凝聚,
形成絮状混凝沉淀,而且沉淀的表面积可达 200-1000m2/g,极具吸附能力。
2、 聚合硫酸铁 PH 适用范围广,在 PH5-11 间都有效果,尤以 PH7-9 混凝效果最佳。
3、 聚合硫酸铁适应能力强,对不同水质均可获得良好效果。对高温高浊水、低温低浊水的混凝效果都较
理想。
4、 聚合硫酸铁综合处理效果强,应用于工业废水和生活污水的处理,不仅絮凝快、颗粒大、强度高,还同时具有脱色、除菌、除放射性元素、除重金属离子、显著降低 COD、BOD 等效果
聚合硫酸铁的制备方法
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,但这种生产工艺必须依赖于氧化剂,如:H2O2、KClO3、HNO3等无机。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)双氧水氧化法:双氧水(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,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和混合,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, 有H2O2在分解时形成O2气放出在无催化剂时,起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度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。
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(2)氯酸钾(钠)氧化法:氯酸钾是广泛应用于炸药和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁:
6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→
3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl
制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。
该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。
(3)次氯酸钠氧化法:次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:
2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2
生产的氯气仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但氯气会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染,曾加后处理工序。是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。
(4)硝酸氧化法:硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下:
FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2
反应生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。
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该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业浓硝酸氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下,搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。
用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。若选用工业一级品原料,所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2,会造成环境污染,需增加专门吸收装置予以处理。
综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。