名称: (简称固体或SPFS)分子式: [Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m
性能指标:符合《净水剂聚合硫酸铁》(GB14591-2006)
应用特点
聚合硫酸铁与其他相比具有以下特点:
1. 新型、优质、高效铁盐类;
2. 混凝性能优良,矾花密实,沉降速度快;
3. 净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,
无害,安全可靠;
4. 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著;
5. 适应水体PH值范围宽为4-11,最佳PH值范围为6-9,净化后原水的PH值与变化幅度小,
对处理设备腐蚀性小;
6. 对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳;
7. 投药量少,成本低廉,处理费用可节省20%-50%。
聚合硫酸铁应用
聚合硫酸铁在稀土时:例如,装置使废水的微小固体颗粒和高浓度的的表面和始终保持一定距离,大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染,聚合硫酸铁改善过度;这个过程不仅将稀土的提取工艺废水高浓度的分离与富集,稀土行业标准后废水的回收,并通过电解过程和太阳能为一个成功的盐酸和氨水反应堆的复苏、聚合硫酸铁减少稀土产业生产原材料的回收,也要经过的燃料电池使用将能量回收补充说,处理大量的浪费水的成本为40元,为1600吨/天,包含100g/L的氯化铵来计算,通过这个过程,一代的盐酸和氨的水可以实现利润11万元,这不仅对该国的污水处理和处置还原、稳定和无害的目标;严格控制的稀土工业废水中的重金属和有毒、聚合硫酸铁有害物质含量;在安全、环保和经济复苏的前提下,利用废水、聚合硫酸铁废气的能量和资源,实现废水、和综合利用、节能减排、实现循环经济发展的目的。
聚合硫酸铁使用电泳技术和渗透相结合的方法对处理,实现创新和科技进步,充分发挥设备的投资和运营效率,适合中国的国情,符合特征的废水处理新技术、聚合硫酸铁新技术和新设备。若新技术被广泛应用,将提高矿山企业在该地区的工业废水的处理和处置水平,聚合硫酸铁进一步保护和改善生态环境,在该地区促进我们的经济、社会和环境的可持续发展。
聚合硫酸铁处理含油废水中的特点
絮凝技术由于其适应性强、可去除和溶解油以及部分难以生化降解的复杂高分子有机物的特点而被广泛应用于含油废水的处理。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、和三大类。
无机高分子絮凝剂中、聚合硫酸铁等较低分子量无机絮凝剂处理效果好,价格低且用量少,效率高而被广泛应用。
其它作用
1、,替代传统低分子铁盐和的,相对传统混凝剂用量大、混凝效率低、有等残留易造成二次污染的特点,聚合硫酸铁的投加量在150ppm左右,其用量小,对COD和色度的去除率高,最佳ph值条件为:8.0。
2、电镀污水处理,可做混凝剂和。主要是铜—氨络合物,其性质稳定,pH=11,难以与碱、等混凝剂直接发生沉淀反应。还可以用作中水回用。
3、处理,替代聚合氯化铝、等,用作混凝剂,还可以用作造纸污泥脱水,在造纸废水处理白水回收工序中不可以用聚合硫酸铁(含强阳离子的聚合物),只能用聚合氯化铝。
4、皮革废水处理,聚合铁会将水中的悬浮颗粒进行吸附沉降处理,同时中的体、体、体和分子量比较大的染粒体发色基团也会经由电中和、吸附架桥等混凝反应随污泥一起排出水体中。这种使胶体微粒间相互粘结和聚集对废水中的COD同样具有去除作用。
4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、、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)双氧水氧化法:
(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)—→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,在中加入硫酸亚铁、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, 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。
(2)氯酸钾(钠)氧化法:
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,搅拌中加入氯酸钾。检验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,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的和离子,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,其较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:
2NaClO + 2H2SO4—→+ 2H2O +
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,后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂,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。
该法是以亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业氧化。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。
(5)催化氧化法:
聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。
即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂()的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价。然后用氢氧化钠中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。
5合成方法
液体,将浓度约3%加入到硫酸亚铁中,再加入亚硝酸钠与磷酸亚铁之比约3:100,通入空气或者氧气进行氧化,经水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。
聚合硫酸铁固体产品的制造方法:
1、利用液体亚铁为原料,制胜空气作氧化剂,经过低温脱水、粉碎、、欣欣然冷却、调聚、固化、陈化、粉碎到成品完成。
6水净化
自来水厂存在的问题
(1)铝的毒性危害,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,长期饮用铝处理的自来水会引发、心血管病、骨质疏松、肾功能紊乱等多种顽症。根据国际老年痴呆协会中国委员会的资料,全球老年痴呆症患者2400多万,其中中国患者700多万,且每年以30万新增病人的速度增加。西方发达国家中铝的许可含量为0.05毫克/升。我国自来水水中的铝含量超过此值好几倍。
(2)供水管道腐蚀问题,由于自来水管道问题没有解决,用户龙头水的浊度、色度、铁含量、细菌等水质指标值而大幅度升高了,导致自来水质进一步恶化。由于腐蚀,供水金属管道内壁上产生了腐蚀,水流阻力不断增大,供水电耗随之逐年增高,由此造成了巨大的电能损耗。供水管道腐蚀穿孔后,大量自来水地漏走了,同时供水管道使用寿命大幅度缩短。
7注意事项
因原水性质各异,应根据不同情况,现场调试或作烧杯试验,取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果。
1、使用前,将本产品按一定浓度(10-30%)投入溶矾池,注入自来水搅拌使之充分水解,静置至呈
红棕色液体,再兑水稀释到所需浓度投加混凝。水厂亦可配成2-5%直接投加,直接配
成5-10%投加。
2、投加量的确定,根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定,制水厂可以原用的
其它药剂量作为参考,在同等条件下本产品与固体用量大体相当,是固体用量的
1/3-1/4。如果原用的是液体产品,可根据相应药剂浓度计算酌定。大致按重量比1:3而定。
3、使用时,将上述配制好的药液,泵入计量槽,通过计量投加药液与原水混凝。
4、一般情况下当日配制当日使用,配药需要自来水,稍有沉淀物属正常现象。
5、注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况。
(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,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(最好采用分离絮凝物),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,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。
6、强化过滤,主要是合理选用滤层结构和助滤剂,以提高滤池的去除率,它是提高水质的重要措施。
7、本产品应用于环保、工业废水的处理,使用方法与制水厂大体相同,对高色度、高COD、BOD的
原水处理,辅以助剂作用效果甚佳。
8、采用法的企业,原用的设备无需作大的改造,只需增设溶矾池即可使用本产品。
9、本产品须保存在干燥、防潮、避热的地方(< 80℃,切勿损坏包装,产品可长期储存)。
10、本产品必须溶解才能使用,溶解设备和加药设施应采用耐腐蚀材料。