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發布時間:2020-08-16 18:13  





聚合硫酸鐵的制備主要有直接氧化法和催化氧化法。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:
(1)氧化法:(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、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, 在無催化劑時H2O2的分解會形成氧氣的放出導致起不到氧化作用。要減少O2的產生,需要控制H2O2的投加速度,此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。
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聚合硫酸鐵的混凝作用
聚合鐵作為混凝劑的目的是為了加速水中膠體微粒凝聚和絮凝成大顆粒,使水中的污染物通過沉淀或氣浮的方式從水體中脫離出來,達到去除污染物的目的。
聚合硫酸鐵混凝過程是其溶解后生成帶正電荷鐵離子及其它離子,這些正電荷離子與表面帶負電荷的懸浮顆粒進行電中和“脫穩”。另外,這種高分子聚合鐵鹽還會形成大量多核絡合物及氫氧化鐵膠體可以使水中顆粒在范德化引力、膠體吸引力、及布朗運動等力的作用下相互碰撞、吸附、破壞水中懸浮物的穩定懸浮狀態,逐漸凝聚成為大顆粒,形成密實的礬花,沉淀到水底,再通過過濾或氣浮的方式去除水中的污染物。
通過實踐經驗表明,在投加聚合硫酸鐵作為混凝劑時,投加少量的PAM作為助凝劑,有利于節省PFS的投加量及提高反應速度,節省總成本。
影響聚合硫酸鐵使用效果的重要的因素
影響聚合硫酸鐵使用效果的兩個非常重要的因素是投加量和pH值,不同客戶廢水混凝處理時,其作用的機理也不盡相同,有些是吸附電中和起主要作用,有些是架橋和網捕起主要作用。因此在小試和中試過程中一定要測量和記錄投加量和pH值,分析處理后結果受投加量和pH值影響的大小關系,根據分析結果適配產品。用聚合硫酸鐵處理飲食業污水,有較好的經濟效益和環境效益。
目前每噸聚合硫酸鐵售價為600元,按處理每噸污水的添加量為200ml計算,處理每噸水試劑的費用為0.12元,較目前飲食業污水常用的處理方法氣浮法、生物轉盤法和生化曝氣法的費用為低。這種方法操作方便、占地面積較少、沉淀速度快、便于過濾;對設備的要求也不高,在隔油隔渣的基礎上,增加攪拌器和沉淀池,在出口處加過濾器或過濾棉就可完成污水處理。另方面聚合硫酸鐵是酸洗廢液的副產品,以廢治廢,對綜合利用、 治理污染、改善環境將起到一定的積極作用。