聚合硫酸鐵混凝劑的研究方法和技術突破
聚合硫酸鐵(簡稱取聚鐵或SPFS)是一種堿性硫酸鹽,是當今新一代環保產品,它具有很強的高價多核聚合鐵絡離子,它們具有很強的中和懸浮顆粒上電荷的能力,降低膠團電位,較高的電位使之膠穩,并水解成為絮狀的羥基鐵化合物,它具有較大的比表面積及較強的吸附能力。所以說它是一種新型無機高分子混凝劑。根據該產品的自身特點,與其它無機絮凝劑相比,具有絮凝物顆粒大,沉降速度快,易分層澄清,適用pH的范圍廣等特點,對水中的懸浮物、有機物、硫化物、重金屬的去除效果好,具有脫色、除Chemicalbook臭、破乳及污泥脫水等功能,特別是COD去除功能大大的優于其它凈水產品。該產品無毒,腐蝕性小,使用后不會造成二次污染。它可廣泛應用于各種工業用水的除濁以及礦山、印染、造紙、食品、皮革等工業廢水的處理。它與傳統的凈水劑硫酸亞鐵或硫酸鋁比較,聚合硫酸鐵具有以下特點:投藥量少;適應能力強,對各種水質條件都能獲得良好的效果;絮凝速度快、礬花大、沉降迅速;具有脫色、除菌、除放射性元素、降重金屬離子、降低COD及BOD的功能;是目前使用效果較好的陽離子型無機高分子絮凝劑。
西安建筑科技大學華清學院宋曉喬等采用聚合硫酸鐵混凝工藝預處理難生化降解的麥草漿造紙廢水,考察了工藝參數對去除COD和色度的影響。結果表明,聚合硫酸鐵用量為2g/L,混凝pH為6.0,混凝轉速為90r/min,助凝劑種類為非離子型聚丙烯酰胺(NPAM),NPAM用量為0.1g/L條件下,COD去除率和脫色率分別為85%和93%。
中鹽金壇鹽化有限責任公司劉會祥等采用聚合硫酸鐵法去除一次鹽水中的硅雜質。它是先在鹵水中加入碳酸鈉和氫氧化鎂,形成碳酸鈣與氫氧化鎂的懸濁液后,將聚合硫酸鐵加入到原鹵的反應體系中,可將一次鹽水中的硅雜質含量降低50%以上。
東華理工大學水資源與環境工程學院宮志恒等采用生物聚合硫酸鐵絮凝劑對低濃度含鈾廢水進行絮凝試驗研究,考察U(Ⅵ)溶液pH、絮凝劑投加量以及U(Ⅵ)初始濃度對絮凝效果的影響。結果表明,反應較佳pH范圍在5~7,反應平衡時間為5min,其絮凝過程符合Lagergren準二級反應動力學模型。含鈾廢水經生物聚合硫酸鐵絮凝處理過后,殘余鈾濃度低于《鈾加工與燃料制造設施輻射防護規定》(EJ1056—2005)中的排放限值(0.05mg/L)。
長春師范大學化學學院楊翔宇等以聚合硫酸鐵作為混凝劑,對模擬三聚氰胺廢水進行混凝處理。研究中以總有機碳(TOC)作為評價指標,對混凝法處理三聚氰胺廢水的效果進行評價。結果表明,混凝劑聚合硫酸鐵用量為8mL,pH為8,攪拌時間為90s,原水濃度為200mg/L。在較佳處理條件下,TOC的去除率可達20%以上。
黑龍江省環境科學研究院王鳳鷺等以聚合硫酸鐵作為調理劑,對濃縮池污泥進行調理,以污泥比阻為主要指標,研究了投藥量、調理劑濃度、pH和攪拌強度對污泥過濾脫水性能的影響。研究聚合硫酸鐵對濃縮污泥的脫水效果。結果表明,在聚合硫酸鐵的投加量為1mL,濃度為6%,pH為7(未調節),快速攪拌速率為120r/min,慢速攪拌速率為50r/min的條件下,污泥由較難過濾轉變為易過濾,污泥經過沉淀后上清液濁度減小。聚合硫酸鐵對濃縮污泥具有較好的調理效果。
在應用方面,我們還需要積很研究開發與其他絮凝劑復合使用的技術,以改善或者提高處理效果,進一步降低生產成本,讓聚合硫酸鐵的應用更加廣泛。