潘碌亭,吳錦峰
絮凝凈化法具有適應(yīng)范圍廣、工藝簡單、處理成 本低等特點(diǎn),目前廣泛應(yīng)用于飲用水、生活污水和工 業(yè)廢水的處理中。聚合硫酸鐵(PFS)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一 種新型無機(jī)高分子絮凝劑,具有水解速度快、絮凝體 密度大、適用pH范圍寬(4~10)等特點(diǎn),具有很強(qiáng)的 中和懸浮顆粒上電荷的能力,有很大的比表面積和 很強(qiáng)的吸附能力,能很好地去除水中懸浮物、有機(jī) 物、硫化物、重金屬離子等雜質(zhì),具有脫色、除臭、破 乳化及污泥脫水等功能,因而被廣泛應(yīng)用于礦山、印 染、造紙等工業(yè)廢水處理。相比傳統(tǒng)的鋁系絮凝劑而 言,PFS在反應(yīng)過程中無離子水相轉(zhuǎn)移和殘留積累, 使用更方便、價(jià)格更便宜、用量更省〔1〕。筆者從PFS的不同制備工藝的角度,對(duì)目前我國聚合硫酸鐵的 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行論述和探討。
1聚合硫酸鐵的制備工藝1.1硫鐵礦法宣愛國等〔2〕以硫鐵礦燒渣為原料,通過酸浸、氧 化、聚合、改性等工藝所制得的聚合硫酸鐵的總鐵含 量和鹽基度均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。用它來處 理造紙工業(yè)廢水,對(duì)COD的脫除率可達(dá)90%以上。 該方法工藝簡單,可操作性強(qiáng)。用廢渣治理造紙廢 水,既解決了硫酸工業(yè)燒渣的堆放及污染,又解決了 造紙工業(yè)廢水排放對(duì)環(huán)境的危害,為我國的廢渣綜 合利用、三廢綜合治理指明了正確的方向。 李明玉等〔3〕以硫鐵礦燒渣為原料,經(jīng)酸溶、水解、聚合得到聚合硫酸鐵。此方法生產(chǎn)周期短、成本 低、無二次污染。結(jié)果表明,用該方法生產(chǎn)的液體聚 合硫酸鐵中試產(chǎn)品穩(wěn)定性能好,在造紙中段廢水處 理中,具有良好的混凝效果。這為硫酸燒渣的綜合 利用提供了一條有效的途徑,達(dá)到了以廢治廢、變廢 為寶的目的。陳永亮等〔4〕研究了以硫鐵礦燒渣為主要原料, 采用還原焙燒、硫酸浸取、催化氧化聚合的工藝制取 聚合硫酸鐵的新方法,該工藝具有原料利用率高、成 本低、反應(yīng)周期短的特點(diǎn),并且在制備的過程中采用 了非亞硝酸鈉催化劑,從而消除
2改性聚合硫酸鐵的制備改性聚合硫酸鐵是在聚合硫酸鐵生產(chǎn)的基礎(chǔ)上, 通過改變或調(diào)整酸的組成和配比,使羥基更容易取代 硫酸根離子而插入硫酸鐵分子簇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,從而 提高了產(chǎn)品的鹽基度和分子的聚合度,與普通的聚合 硫酸鐵相比較,它的水解速度更快、絮凝體密度高、沉 降迅速,具有絮凝、脫色及污泥脫水等功能。 熊緒杰等〔21〕制備了乙酸改性聚合
3結(jié)語聚合硫酸鐵是一種應(yīng)用廣泛而且很有發(fā)展前景 的絮凝劑。由于生產(chǎn)PFS的原料廣泛、生產(chǎn)方法多, 這將有利于PFS的大規(guī)模的生產(chǎn)與使用。PFS是目 前較為理想的一種無機(jī)混凝劑,與常用的三氯化鐵、 硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸鐵等相比有更好的凝聚性 能。但受原料、氧化劑和催化劑等性質(zhì)的影響,聚合 硫酸鐵在飲用水處理方面應(yīng)用不多。另外,聚鐵在實(shí) 際應(yīng)用中返色、腐蝕等問題也是今后研究的重點(diǎn)。因 此,在今后的研究工作中應(yīng)對(duì)PFS的作用機(jī)理及與 鋁、硅進(jìn)行復(fù)配改性進(jìn)行深入的研究,為擴(kuò)大水處理 劑生產(chǎn)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。
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