聚合硫酸鐵是一種性能優(yōu)越的無機(jī)高分子混凝劑，形態(tài)性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶于水，10%(質(zhì)量)的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。

基本信息

化學(xué)品中文名稱:聚合硫酸鐵，固體聚合硫酸鐵 (簡稱固體聚鐵或SPFS)

分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (其中n<2, m=f(n))

技術(shù)說明書編碼: BK-113-06

有害物成分:硫酸鐵(聚合)

硫酸鐵含量: 20-21%

CAS . : 1327-41-9

　聚合硫酸鐵的制備主要有直接氧化法和催化氧化法。大多數(shù)PFS的制備采用直接氧化法，此法工藝路線較簡單，用于工業(yè)生產(chǎn)可以減少設(shè)備投資和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低設(shè)備成本，但這種生產(chǎn)工藝必須依賴于氧化劑，如：H2O2、KClO3、HNO3等無機(jī)氧化劑。催化氧化法一般是選用一種催化劑，利用氧氣或空氣氧化制備聚合硫酸鐵。想要避免這種情況的出現(xiàn)，就必須要對污水進(jìn)行處理，去除掉水中的磷才可以。以下是制備聚合硫酸鐵的具體操作方法：

　?。?）氧化法：(H2O2)在酸性環(huán)境中是一種強(qiáng)氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵從而制得聚合硫酸鐵:

　　2FeSO4 H2O2 (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 (2-n)H2O

　　制備過程中,按照生產(chǎn)量和所需要的鹽基度,在反應(yīng)釜中加入、水和硫酸混合,當(dāng)溫度升高到30~45℃時,在攪拌過程中,通過加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規(guī)定濃度時,停止反應(yīng)。

　　利用本法生產(chǎn)聚合硫酸鐵,具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)周期短、反應(yīng)不用催化劑、產(chǎn)品不含雜質(zhì)、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。但反應(yīng)過程中, 在無催化劑時H2O2的分解會形成氧氣的放出導(dǎo)致起不到氧化作用。要減少O2的產(chǎn)生,需要控制H2O2的投加速度，此制備工藝為間歇式操作,影響生產(chǎn)效率。H2O2成本比較高,它增加了聚合硫酸鐵的生產(chǎn)成本,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。一般為16kg氧氣，投加太少時會使氧化反應(yīng)不能徹底完成，太多則會造成浪費(fèi)。

聚合硫酸鐵混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況

     (1)凝聚階段是藥液注入混凝與原水快速混凝在極短時間內(nèi)形成細(xì)礬花的過程，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產(chǎn)生激烈的湍流。燒杯實(shí)驗(yàn)中宜快速(250-300轉(zhuǎn)/分)攪拌10-30s，一般不超過2min。

    (2)絮凝階段一是礬花成長變粗的過程，要求適當(dāng)?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐Ａ魰r間(10-15min)，至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實(shí)驗(yàn)先以150轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杓s6分鐘，再以60轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杓s4分鐘至懸浮態(tài)。

    (3)沉降階段：它是沉降池中進(jìn)行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提率一般采用斜管(板式)沉降池(盡量采用氣浮法分離絮凝物)，大量的粗大礬花補(bǔ)斜管（板）壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續(xù)相互碰撞結(jié)大，至后期余濁基本不變。燒杯實(shí)驗(yàn)宜以20-30轉(zhuǎn)/分慢撐5分鐘，再靜沉10分鐘，測余濁。而相對含磷量比較高時，則在二沉池出水進(jìn)行投加混凝劑并進(jìn)行過濾處理。

配制硫酸鐵為什么用稀硫酸而不用硫酸

    硫酸反而可以幫助鐵不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)榱蛩釙账荨?/span>

    其實(shí)硫酸鐵的生成并不是直接就從硫酸和Fe直接就可以生成的，而是要H 來完成的。硫酸不肯釋放H ，自然反應(yīng)是發(fā)生不了的，有了水后，才會釋放出H 來，反應(yīng)才能順利發(fā)生。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規(guī)定濃度時,停止反應(yīng)。否則的話，是不可能發(fā)生反應(yīng)的，因?yàn)闆]有H ，而只有H2SO4分子。也就是說關(guān)鍵點(diǎn)在于H 的存在，稀硫酸有充足的H ，而硫酸里不會有氫離子，有的只是分子。