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發布時間:2020-12-21 05:12  
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聚合硫酸鐵是一種性能優越的無機高分子混凝劑,形態性狀是淡黃色無定型粉狀固體,極易溶于水,10%(質量)的水溶液為紅棕色透明溶液,吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
基本信息
化學品中文名稱:聚合硫酸鐵,固體聚合硫酸鐵 (簡稱固體聚鐵或SPFS)
分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (其中n<2, m=f(n))
技術說明書編碼: BK-113-06
有害物成分:硫酸鐵(聚合)
硫酸鐵含量: 20-21%
CAS . : 1327-41-9
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。想要避免這種情況的出現,就必須要對污水進行處理,去除掉水中的磷才可以。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。一般為16kg氧氣,投加太少時會使氧化反應不能徹底完成,太多則會造成浪費。
聚合硫酸鐵混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況
(1)凝聚階段是藥液注入混凝與原水快速混凝在極短時間內形成細礬花的過程,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉/分)攪拌10-30s,一般不超過2min。
(2)絮凝階段一是礬花成長變粗的過程,要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10-15min),至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉,形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鐘,再以60轉/分攪拌約4分鐘至懸浮態。
(3)沉降階段:它是沉降池中進行的絮凝物沉降過程,要求水流緩慢,為提率一般采用斜管(板式)沉降池(盡量采用氣浮法分離絮凝物),大量的粗大礬花補斜管(板)壁阻擋而沉積于池底,上層水為澄清水,剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降,一邊繼續相互碰撞結大,至后期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢撐5分鐘,再靜沉10分鐘,測余濁。而相對含磷量比較高時,則在二沉池出水進行投加混凝劑并進行過濾處理。
配制硫酸鐵為什么用稀硫酸而不用硫酸
硫酸反而可以幫助鐵不發生化學反應。因為硫酸會吸收水份。
其實硫酸鐵的生成并不是直接就從硫酸和Fe直接就可以生成的,而是要H 來完成的。硫酸不肯釋放H ,自然反應是發生不了的,有了水后,才會釋放出H 來,反應才能順利發生。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。否則的話,是不可能發生反應的,因為沒有H ,而只有H2SO4分子。也就是說關鍵點在于H 的存在,稀硫酸有充足的H ,而硫酸里不會有氫離子,有的只是分子。