聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂,形态性状是淡无定型粉状固体,较易溶于水,10%(质量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
聚合硫酸铁双氧水氧化法:
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。
聚合硫酸铁工业废水处理:
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的氧化效率高。
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。
聚合硫酸铁(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。
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