聚合硫酸鐵(PFS)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種新型無機高分子絮凝劑,具有水解速度快、絮凝體密度大、適用pH范圍寬(4~10)等特點,具有很強的中和懸浮顆粒上電荷的能力,有很大的比表面積和很強的吸附能力,能很好地去除水中懸浮物、有機物、硫化物、重金屬離子等雜質(zhì),具有脫色、除臭、破乳化及污泥脫水等功能,因而被廣泛應(yīng)用于礦山、印染、造紙等工業(yè)廢水處理。相比傳統(tǒng)的鋁系絮凝劑而言,PFS在反應(yīng)過程中無離子水相轉(zhuǎn)移和殘留積累,使用更方便、價格更便宜、用量更省。聚合硫酸鐵的制備方法有很多,有硫鐵礦法、鐵屑法、鐵礦石法、硫酸亞鐵法,其中硫酸亞鐵法又可分為直接氧化法、生物氧化法、催化氧化法、吸收塔法、鋼鐵酸洗廢液氧化法等。不同的制備方法有不同的優(yōu)缺點,下面我們簡單介紹一下:
硫鐵礦法、鐵屑法和鋼鐵酸洗廢液氧化法以工 業(yè)廢渣為主要原料,同傳統(tǒng)方法采用FeSO4·7H2O相比,既利用了固體廢物資源,保護了環(huán)境,又降低了成本,具有社會效益和經(jīng)濟效益。
直接氧化法雖然工藝簡單,操作簡便,但存在氧化劑用量大,成本高,氧化劑引入的離子需分離除去,反應(yīng)中產(chǎn)生的有害氣體需專門設(shè)備吸收處理等問題,因而難于在工業(yè)化生產(chǎn)中普及和應(yīng)用。但試驗研究中需要少量聚合硫酸鐵時,采用此類方法制備簡便易行。
生物氧化法所采用的原料來源廣,生產(chǎn)設(shè)備簡單,成本較低;無需高溫高壓和有毒催化劑,生產(chǎn)中無任何毒副作用。其不足之處是產(chǎn)品中亞鐵離子含量較高,影響凈水效果。因此必須設(shè)法提高產(chǎn)品中三價鐵離子的含量。
催化氧化法生產(chǎn)工藝簡單易行,反應(yīng)過程溫和,對設(shè)備的要求不高,投資省。不足之處是氧化時間長,催化劑用量較大,產(chǎn)品聚合硫酸鐵的質(zhì)量(鹽基度)較低,反應(yīng)過程常常伴隨著大量氮的氧化物排出,污染環(huán)境。催化劑NaNO2對人體有毒,不能用于生活飲用水的凈化處理,而硝酸鹽對人畜無毒無害,可以放心地應(yīng)用于工業(yè)廢水、城市污水、工業(yè)用水以及生活飲用水等的凈化過程中,同時成本比NaNO2要低。
生產(chǎn)聚合硫酸鐵的原料來源非常廣泛,其中采用硫酸亞鐵為原料較為理想,生產(chǎn)工藝簡單、成熟,生產(chǎn)條件溫和,生產(chǎn)出的聚合硫酸鐵雜質(zhì)少、品質(zhì)高,可用于生活飲用水的凈化處理。
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