絮凝剂聚合氯化铁

发布日期:2024/4/11 16:15:22

概述

聚合氯化铁是一种新型高效的无机高分子混凝剂，简称PFC，具有良好的絮凝效果，价格低，其净水效果优于传统的硫酸铝和铁盐等普通无机盐类混凝剂，固体产品采用喷雾干燥技术，产品为淡黄色、黄色或褐色粉末。

聚合氯化铁.jpg

化学特点

（1）水解速度快，水合作用弱。形成的矾花密实，沉降速度快。受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。

（2）固态产品根据物质纯度不同表现为黄色至为棕褐色，红褐色粉末不等，极易溶于水。

（3）可有效去除源水中的铝离子以及铝盐混凝后水中残余的游离态铝离子。

（4）适用范围广，可用于生活饮用水，工业用水，生活用水，生活污水和工业污水处理等。

（5）用药量少，处理效果好，比其它混凝剂节约10-20%费用。

制备方法

以氯化亚铁为原料，采用亚硝酸钠的催化氧化法可用于生产聚合氯化铁。其工艺特征在于：工艺过程加入以气体缓冲罐为中心的气体强制循环系统，采用亚硝酸钠催化氧化法生产聚合氯化铁产品。此方法很好地解决了传统方法生产聚合氯化铁的工艺和工程的问题，制成的聚合氯化铁具有较好的絮凝性能，且易于长期储存，可以广泛应用于废水的处理[1]。

用途

聚合氯化铁是工业污水、废水处理的理想药物，广泛用于冶金、电力、制革、医药、印染、化工等行业[2]。尤其是对于高氟水的的处理，聚合氯化铁是理想药物，在化工、铸造、水泥、耐火材料等方面均有使用。例如，以凹土(AG)和聚合氯化铁(PFC)为原料，制备复合材料凹土/聚合氯化铁复合物(APF)，实验探讨AG与PFC复合比、APF投加量、反应温度、反应时间和溶液pH值等因素对APF处理低浓度(1.0~1.3 mg/L)含磷废水的影响。结果表明，在相同的反应条件下，APF对磷的去除效果比单用PFC和AG的去除效果均要好。AG与PFC的复配质量比为7、200 mL KH₂PO₄溶液中APF投放量为0.4 g、反应温度为25℃、反应时间为40 min左右、溶液pH值为7~8.5时TP去除率可达92%以上，处理后的出水可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)排放标准(＜0.1 mg/L)[3]。

此外，聚合氯化铁对浊度的源水，工业废水的处理优与其他絮凝剂，对水中各种有害元素都有较高的脱除率，COD除去率达60-95%。

基础研究

以前，高浓度聚合氯化铁产品由于稳定性不高限制了其大规模使用，为提高其稳定性，研究人员采用慢速滴碱的方式制备了分别引入不同比例的乙酸盐、硅酸盐及柠檬酸、磷酸盐等的聚合氯化铁，借助多种化学分析方法及现代分析测试技术，对聚合氯化铁(PFC)进行了系统的研究。采用Ferron逐时络合比色法研究了滴碱速度、碱化度(B)、熟化时间以及不同的碱化剂等因素对PFC形态分布的影响，应用Ferron逐时络合比色、扫描电镜、混凝试验、腐蚀试验等方法研究了不同阴离子的引入对PFC性能的影响。研究结果表明：碱化度、滴碱速度、熟化时间以及阴离子的引入都会对PFC的聚合程度、形态分布、结构形貌、混凝效果、腐蚀性及稳定性产生较大影响。其中引入适量柠檬酸,能显著提高聚合氯化铁混凝效果和稳定性[4]。

采用聚合氯化铁(PFC)絮凝剂在不同pH条件下处理高岭土悬浮液和腐殖酸溶液，测试了絮凝过程中的Zeta电位，浊度和腐殖酸的去除率变化。结果表明：pH=4时，PFC投加量最小，剩余浊度最大，投加范围最窄；pH=7时次之；pH=10时由于Fe(Ⅲ)离子的正电荷减弱，电中和能力不强，而且同时产生Fe(OH)₃(s)的吸附作用使得剩余浊度最低，投加范围最宽，但投加量很大；在酸性条件下腐殖酸与Fe(Ⅲ)离子最容易发生络合反应；腐殖酸的存在并没有影响PFC的絮凝效果[5]。

采取共聚与复合两种制备工艺，加入稳定剂(S)，合成具有不同碱化度(B)的稳定的高浓度聚合氯化铁混凝剂(PFC)。通过测定zeta电位对其水解物的电动特性进行了研究，通过对模拟悬浊水样的絮凝实验，对其除浊性能进行了考察。结果表明，在pH>5的范围内，PFC比聚合氯化铝(PAC)的zeta电位有所降低，PFC的zeta电位随pH的变化趋势与PAC也有所不同，PFC对模拟悬浊水样具有很好的除浊效果。