肇庆聚合硫酸铁,工业污水处理用混凝剂

工业废水处理
1、印染废水处理，替代传统低分子铁盐和铝盐的混凝剂，相对传统混凝剂用量大、混凝效率低、有铝离子等残留易造成二次污染的特点，聚合硫酸铁的投加量在150ppm左右，其用量小，对COD和色度的去除率高，佳ph值条件为：8.0。
2、电镀污水处理，可做混凝剂和破络剂。络合物主要是铜—氨络合物，其性质稳定，pH=11，难以与碱、聚铝等混凝剂直接发生沉淀反应。还可以用作中水回用。
3、造纸废水处理，替代聚合氯化铝、硫酸铝等，用作混凝剂，还可以用作造纸污泥脱水，在造纸废水处理白水回收工序中不可以用聚合硫酸铁（含强阳离子的聚合物），只能用聚合氯化铝。

聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法，此法工艺路线较简单，用于工业生产可以减少设备投资和生产环节，降低设备成本，但这种生产工艺依赖于氧化剂，如：H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂，利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。

水处理中非常好用的铁盐混凝剂当属聚合硫酸铁，它不仅具有理想的混凝除浊效果，同时脱色除磷效果也是非常好的，广泛应用于电厂污水处理，电镀废水，印染废水，焦化废水等方面，如何正确使用聚合硫酸铁呢？
聚合硫酸铁作为污废水处理的主导铁盐产品，其在城市污水脱除氨氮、总磷、臭味等方面的优势是铝盐混凝剂无法比拟的，其生产成本相对较低，且生产过程中没有如废渣、废气、废水等问题，在近几年的市场增长率持续上升。为了进一步规范混凝剂市场、提高生产效率和产品质量，在原料选择、工艺参数、检测指标等多个方面将会提出更高标准。

聚合硫酸铁溶液配制：一般将其配制成5%－20％的浓度，根据原水情况，可加水稀释到所需浓度。一般的当日配制当日使用，配药需要自来水，稍有沉淀物属正常现象。

以下是制备聚合硫酸铁的具体操作方法：

　　(1)双氧水氧化法：双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁:2FeSO4 + H2O2+ (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+ (2-n)H2O制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。但反应过程中, 有H2O2在分解时形成O2气放出在无催化剂时,起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。

　　(2)(钠)氧化法：是广泛应用于和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁:6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应,无空气污染。产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。同时,由于价格昂贵,产品成本高。

　　(3)次氯酸钠氧化法：次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2生产的仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染,曾加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。

　　(4)硝酸氧化法：硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下:FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2反应生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化。该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下，搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。

若选用工业品原料,所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2,会造成环境污染,需增加吸收装置予以处理。综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。(5)催化氧化法:聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂(NaNO2)的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。然后用氢氧化钠中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。