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發(fā)布時間:2021-04-25 13:17  
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一、聚合硫酸鐵(PFS)概述
聚合硫酸鐵(Polymerized Ferrous Sulfate)外觀為黃色或紅褐色無定形粉末或顆粒狀,分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (其中n<2, m=f(n)),pH(10g/L水溶液): 2-3。
聚合硫酸鐵在廢水中的使用可減少鋁離子對環(huán)境的毒性危害,其不含鋁、氯金屬離子等物質,亦無鐵離子的水向轉移,適合中國的國情。6、本產(chǎn)品必須溶解成液體聚合硫酸鐵才能使用,溶解設備和加藥設備應采用耐腐蝕材料。鋁是一種慢生毒物,隨水進入人體后會積蓄在腦細胞等組織中,長期飲用鋁混凝劑處理的自來水會引發(fā)血管病、骨質疏松、功能紊亂等多種。美國國家飲用水水質標準中鋁的許可含量為0.05毫克/升。
聚合硫酸鐵的制備主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多數(shù)PFS的制備采用直接氧化法,此法工藝路線較簡單,用于工業(yè)生產(chǎn)可以減少設備投資和生產(chǎn)環(huán)節(jié),降低設備成本。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。
二、聚合硫酸鐵混凝三個階段
(1)凝聚階段:是藥液注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產(chǎn)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:是礬花成長變粗的過程,要求適當?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐A魰r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分鐘至呈懸浮態(tài)。
(3)沉降階段:它是在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(采用氣浮法分離絮凝物),大量的粗大礬花被斜管(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(xù)相互碰撞結大,至后期余濁基本不變。無機化工行業(yè)是化學工業(yè)中發(fā)展比較早的部門,與其它化工產(chǎn)品相比,無機化工產(chǎn)品產(chǎn)量較大,且都是基本的化工原料,廣泛用于環(huán)保、輕工、交通等,與日常生活中的住、行、衣、食等息息相關。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鐘,再靜沉10分鐘,測余濁。
硫酸溶液中進行氧化,如果n(H2S04)/n(FeS04)<3/2,則三價鐵離子發(fā)生水解,產(chǎn)生部分氫離子和各種羥基鐵離子,水解產(chǎn)生的氫離子反過來又能保證氧化還原反應所需的氫離子,調整上述比值,就可以制得所需鹽基度的聚合硫酸鐵。如果控制上述比值大于3/2,則可以制得含游離酸的硫酸鐵溶液。目前國內多采用氯酸鹽氧化法和氧氣氧化法,前者用的氧化劑價較貴,盡管生產(chǎn)工藝十分簡單,但總的生產(chǎn)成本相對后者較高。目前國內多采用氯酸鹽氧化法和氧氣氧化法,前者用的氧化劑價較貴,盡管生產(chǎn)工藝十分簡單,但總的生產(chǎn)成本相對后者較高。以氮氧化物為催化劑用空氣與用氧氣氧化法的生產(chǎn)原理是完全一樣的。利用這一原理生產(chǎn)聚合硫酸鐵的工藝很多,技術水平狀況差別非常大。
聚合硫酸鐵放久了時間長了會有黃褐色沉淀物。
液體聚合硫酸鐵保質期一般為6個月,剛生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,在保質期間內呈紅褐色均勻液體,久存會出現(xiàn)黃褐色沉淀物。
正常情況下,當聚合硫酸鐵存放超過保質期時,部分聚合硫酸鐵會隨著水解生成硫酸和氫氧化鐵,氫氧化鐵沉淀于底部形成黃褐色沉淀物,而部分氫氧根脫離造成水中pH值下降。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。因此,會出現(xiàn)液體聚合硫酸鐵久放越久,含量越低,而pH值也隨著下降,底部還了現(xiàn)了黃褐色固體層的聚合硫酸鐵現(xiàn)象。
如果在保質期內出現(xiàn)有少量黃褐色沉淀物屬于正常情況,對含量、鹽基度的影響不大,不會影響正常使用效果。對于這種情況可以通過加入少量稀硫酸抑制液體聚合硫酸鐵溶液水解。
FeSO4·7H2O等亞鐵溶液久存后生成的氫氧化亞鐵及易被氧化成氫氧化鐵,因此,其沉淀物呈現(xiàn)黃褐色而非淡綠色或其它顏色。PH下降,氫氧根跑了,氫氧化鐵沉淀物黃褐色沉淀物,部分水解生成硫酸 氫氧化鐵。