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為什么選擇聚合硫酸鐵
在醫(yī)yao廢水中投加一定量的聚合硫酸鐵,通過攪拌使其與廢水充分混合,通快速生成不溶性沉淀物,去除掉水中大量的色度、濁度、COD、有毒物質(zhì)等。
聚鐵溶解于水中能生成大量正電荷離子、氫氧化鐵膠體及其它多核絡合物,這些產(chǎn)物具有很強的電力中和、吸附架橋、交聯(lián)等作用,降低懸浮膠團電位,破壞膠團的穩(wěn)定性,對水中COD、色度、SS等進行快速沉淀。
此外,聚合硫酸鐵的堿化度比其它混凝劑低,所形成的凝聚力大,對醫(yī)yao廢水中的污染物去除率相對更高,所形成的絮凝大且密,沉降速度快。
它的相對密度小,還可用于氣浮處理中,作為高分子絮凝劑,其具有投加量小且產(chǎn)泥量少、價格低的特點。
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反應壓力對聚合硫酸鐵生產(chǎn)的影響
在氣液相溶中,為了使其達到相溶的目的或是提高氣液相溶速度,會通過溫度、壓力等方式。而在液體聚合硫酸鐵生產(chǎn)中使用增壓的方式則是為了提高氧氣等氣體原材料溶液相溶,進而反應,提高反應速度。
在實際生產(chǎn)中,由于氧氣催化氧化法具有低成本、易操作、無二次污染的特點,通常被用于大規(guī)模生產(chǎn)中,但是在這一過程中通常需要高溫或是增加壓力完成。增壓有利于氧氣更快地溶入硫酸*鐵溶液中,加快反應速度,縮短反應周期。
但需要注意的是由于硫酸*鐵溶液及硫酸溶液均具有腐蝕性,在高壓狀態(tài)下,容易對反應釜造成影響,需要使用耐腐蝕性材料,或直接通過加快液體在反應塔內(nèi)的流動增加其與氣體的接觸面積來替代高壓反應。相對來說后者同樣具有提高反應速度的作用且更加安全。
聚合硫酸鐵的合成原理
聚合硫酸鐵作為高分子聚合物,屬于非天然產(chǎn)物,為后期生產(chǎn)加工產(chǎn)品,其合成多以硫酸*鐵、硫酸為原材料。制作原理為氧化反應 聚合反應。
氧化反應是通過投加氧化劑將已配制好的硫酸*鐵溶液和稀硫酸溶液、水在反應釜中進行氧化反應。在此過程中需要使其在反應釜中呈循環(huán)流動狀態(tài),并注意控制溫度,而在進行催化氧化反應的同時,會在反應釜中同時進行聚合反應,使之生成高分子聚合物。
在氧化過程中,硫酸*鐵與硫酸反應所生成的三價鐵離子發(fā)生水解,產(chǎn)生部分氫離子和各種羥基鐵離子,這種氫離子又可以保證氧化還原反應的正常進行。
在聚合硫酸鐵的合成中,通常以硫酸*鐵作為原材料,當然也有用硫鐵礦、四氧化三鐵等,而氧化劑的選擇也是多樣化的,但在實踐中,為了得到更的產(chǎn)品和提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)工藝、減少環(huán)境污染則更多地選擇以硫酸*鐵作為原材料,以氧氣作為催化劑。
石灰在聚合硫酸鐵除氟中的作用
含氟廢水可以單獨使用聚合硫酸鐵作為混凝劑使用,但為了節(jié)省總成本和提高處理效率,通常會跟石灰一起使用。
單獨使用時,先將聚鐵稀釋為水溶液,投加時采用中速振蕩,靜置后取上清液檢測水中氟含量。固體聚合硫酸鐵的貯運要求固體聚合硫酸鐵是相對于其液體形態(tài)的一種淺黃色顆粒狀化學聚合物。實驗表明,在此過程中,當水中pH值為5左右時,聚合硫酸鐵得以發(fā)揮其*佳作用,其表面所形成 的電荷能與水中的F-大量中和,其靜電吸引、吸附及架橋交聯(lián)等作用強,能生成大量絮體沉淀,使所形成的氫氧化鐵在沉淀過程中對水中氟離子進行*面卷掃,除氟率*佳。
在聚合硫酸鐵除氟中加入石灰一方面是可以調(diào)節(jié)水中pH值,使水質(zhì)pH值達到PFS的*佳適用范圍,能正常發(fā)揮其混凝作用,另一方面是加入氫氧化鈣后,在水中會形成大量鈣離子,與水中氟離子生成氟化鈣沉淀。