聚合硫酸鐵處理含油廢水中的特點(diǎn)
絮凝技術(shù)由于其適應(yīng)性強(qiáng)、可去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的復(fù)雜高分子有機(jī)物的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于含油廢水的處理。常用的絮凝劑主要有無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和復(fù)合絮凝劑三大類。
無機(jī)高分子絮凝劑中聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等較低分子量無機(jī)絮凝劑處理效果好，價(jià)格低且用量少，效率高而被廣泛應(yīng)用。
1、印染廢水處理，替代傳統(tǒng)低分子鐵鹽和鋁鹽的混凝劑，相對(duì)傳統(tǒng)混凝劑用量大、混凝效率低、有鋁離子等殘留易造成二次污染的特點(diǎn)，聚合硫酸鐵的投加量在150ppm左右，其用量小，對(duì)COD和色度的去除率高，ph值條件為:8.0。
2、電鍍污水處理，可做混凝劑和破絡(luò)劑。絡(luò)合物主要是銅-氨絡(luò)合物，其性質(zhì)穩(wěn)定，pH=11，難以與堿、聚鋁等混凝劑直接發(fā)生沉淀反應(yīng)。還可以用作中水回用。
3、造紙廢水處理，替代聚合氯化鋁、硫酸鋁等，用作混凝劑，還可以用作造紙污泥脫水，在造紙廢水處理白水回收工序中不可以用聚合硫酸鐵(含強(qiáng)陽離子的聚合物)，只能用聚合氯化鋁。
聚合硫酸鐵的制備主要有直接氧化法法和催化氧化法。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。以下是制備聚合硫酸鐵的具體操作方法:
雙氧水(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(jià)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)釜中加入硫酸亞鐵、水和硫酸混合,當(dāng)溫度升高到30~45℃時(shí),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(jià)鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規(guī)定濃度時(shí),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, 有H2O2在分解時(shí)形成O2氣放出在無催化劑時(shí),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)。
氯酸鉀是廣泛應(yīng)用于火柴工業(yè)的強(qiáng)氧化劑,同樣可以將亞鐵氧化成三價(jià)鐵:
6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 -→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl
制備時(shí),將硫酸、硫酸亞鐵和水按比例加入反應(yīng)釜中,在常溫或稍微高溫度下,攪拌中加入氯酸鉀。檢驗(yàn)亞鐵離子減少到規(guī)定濃度即可結(jié)束。
該法生產(chǎn)工藝簡單,設(shè)備投資少,產(chǎn)品穩(wěn)定性好,反應(yīng)效率高,無空氣污染。產(chǎn)品中含有氯酸鹽,可兼作混凝與殺菌劑。但制品中殘留有較高的氯離子和氯酸根離子,不宜于飲用水處理。同時(shí),由于氯酸鉀價(jià)格昂貴,產(chǎn)品成本高。