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聚合硫酸鐵有固體和液體之分,液體為紅褐色黏稠液體;固體聚合硫酸鐵是紅色或淺黃色顆粒狀易溶于水的物質。其主要特點是聚合硫酸鐵水解后產生大量的[Fe4(H2O)6],[Fe2(H2O)6],[Fe(OH)2]等多核絡合物,通過吸附、橋接和交聯,水中的膠體顆粒可以凝結在一起。同時,發生了一系列的物理和化學變化,使它們具有強的電中和能力,從而降低了膠束的潛力,破壞了膠束的穩定性,促進了膠束的快速聚集和沉淀。;由于聚合硫酸鐵堿化度低(10%-13%),故較聚氯化鋁,聚氯化鋁具有凝聚力大;生成的絮體大,沉降快。
此外,相對密度小,在氣浮中應用效果更好;ph值適用范圍光(4-11),除Mn外,固體聚合硫酸鐵對其他重金屬均有較好的去除效果;對SS、COD、BOD、色度及惡臭等均有良好的去除效果;固體聚合硫酸鐵與一定量助凝劑的沉淀效果較好。它具有破乳功能,對聚合硫酸鐵中乳化油的去除有一定的效果。制造簡單,原料價格低,易得,腐蝕性低;化學品的用量少,污泥比其他化學品小。
方法1:原料為濃硫酸和硫酸亞鐵;制備過程是將濃硫酸直接加入硫酸亞鐵中,然后加入MnO2(或者30加入硫酸亞鐵,然后加入納米2),通入空氣進行氧化、水解和聚合,制備聚合硫酸鐵。
方法2:原料是硫酸亞鐵、硫酸和催化劑。使用不同的催化劑可以形成不同的制造工藝。該工藝過程包括濃縮硫酸洗液,調節酸與亞鐵的比例,將定量亞硝酸鈉加入密閉的壓力容器中,通入氧氣,在恒溫和恒溫攪拌下反應,得到固體聚合硫酸鐵。
確切的講,這個渾濁現象并不影響其水處理的使用效果,只是影響其外表美觀,如果要處理只需要在聚合硫酸鐵水溶液中(滴加少量稀硫酸即抑制水解),得到透明溶液而又不引進雜質離子。聚合硫酸鐵在廢水中具有很強的混凝效果,是聚合硫酸鐵在廢水中水解后與各種有機污染物產生化學反應,形成密實的礬花沉淀形成污泥在重力作用下堆積到池底,上層水流入下一處理工藝中或是循環使用/達標排放。而沉于池底的污泥則進行污泥處理,在污泥處理中也同樣可以通過投加聚合鋁、聚合硫酸鐵、聚丙等進行混凝沉淀,減少污泥含水率,以便污泥處理后能夠再利用聚合硫酸鐵污泥混凝沉淀。
一般來說,在沉淀池直接出來的污泥含水率比較高,可達80%以上,泥量大、堆放空間大、運輸成本大、處理費用高。因此,對于產泥量較大的污水處理或有毒有害有重金屬的污泥都會先進行壓泥處理,在壓泥處理中會先投加混凝藥劑進行污泥調質。廢水污泥的混凝沉淀處理應用得多的是聚丙烯酰胺絮凝劑,一般用陽離子聚丙烯酰胺進行污泥絮凝處理,而陰離子則更多應用于廢水絮凝中。雖然陽離子絮凝劑的效果好,但其藥劑成本非常之高,近年來與之替代的是同時投加如聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁等混凝劑加以調配,大大減少了污泥處理成本。
需要注意的是在污泥混凝沉淀處理中,由于污泥的物理化學性質不同所適用的聚丙烯酰胺型號和設備也會不同,投加前可先根據燒杯實驗進行聚丙選型。另外,生化系統回流后剩余的污泥也可能導致污泥的泥水分離效果變差,這種是比較好處理的,可將其作為生化污泥回流到生化池中。
在污水處理中,通常會將聚合硫酸鐵和聚合氯化鋁作為對比,在生產加工、原材料、工藝及操作、效果等進行對比。聚合硫酸鐵替代聚合氯化鋁效果在這種高聚鐵在高濁度、高有機物廢水處理中都能起到很好處理效果,在處理廢水除濁的過程中需要投加大量固體聚合硫酸鐵。同時,采用聚合硫酸鐵進行除磷、除硫,除濁等深度處理時,如果廢水濁度與其它磷酸鹽或污染物濃度過高,則會使聚合硫酸鐵的投加量增大,所以在不同濁度下,固體聚合硫酸鐵的投加量不同。
對于液體聚合硫酸鐵的生產方法有很多種,比如說直接氧化法,過氧化氫法,漂白水制備法,氯酸鉀氧化法,硝酸催化法等等。由于聚合硫酸鐵優越的混凝效果,使其代替聚氯化鋁應用越來越廣泛,所以各廠家一直在尋求較低成本質量較優的制備方法廢硫酸生產液體聚合硫酸鐵,目前,使用較為廣泛的當屬直接氧化法制備聚合硫酸鐵。
采用廢硫酸生產聚合硫酸鐵的原理為,將一定量的廢硫酸與硫酸亞鐵(較好采用烘干硫酸亞鐵)與水按比例置入反應釜當中,然后再進行水力攪拌,攪拌的同時增加溫度并加入氧化催化劑。使得其達到需要生產的全鐵含量與鹽基度即可,當然全鐵含量與各原料的配比例有關。
在生產污水處理藥劑時,通常會受到所選擇原材料、生產工藝及在此過程中溫度控制的影響。而溫度還會在污水處理中進一步影響其作用的正常發揮。
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