潘碌亭,吴锦峰
絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成 本低等特点,目前广泛应用于饮用水、生活污水和工 业废水的处理中。聚合硫酸铁(PFS)是20世纪80年代出现的一 种新型无机高分子絮凝剂,具有水解速度快、絮凝体 密度大、适用pH范围宽(4~10)等特点,具有很强的 中和悬浮颗粒上电荷的能力,有很大的比表面积和 很强的吸附能力,能很好地去除水中悬浮物、有机 物、硫化物、重金属离子等杂质,具有脱色、除臭、破 乳化及污泥脱水等功能,因而被广泛应用于矿山、印 染、造纸等工业废水处理。相比传统的铝系絮凝剂而 言,PFS在反应过程中无离子水相转移和残留积累, 使用更方便、价格更便宜、用量更省〔1〕。笔者从PFS的不同制备工艺的角度,对目前我国聚合硫酸铁的 生产技术进行论述和探讨。
1聚合硫酸铁的制备工艺1.1硫铁矿法宣爱国等〔2〕以硫铁矿烧渣为原料,通过酸浸、氧 化、聚合、改性等工艺所制得的聚合硫酸铁的总铁含 量和盐基度均符合行业标准和国家标准。用它来处 理造纸工业废水,对COD的脱除率可达90%以上。 该方法工艺简单,可操作性强。用废渣治理造纸废 水,既解决了硫酸工业烧渣的堆放及污染,又解决了 造纸工业废水排放对环境的危害,为我国的废渣综 合利用、三废综合治理指明了正确的方向。 李明玉等〔3〕以硫铁矿烧渣为原料,经酸溶、水解、聚合得到聚合硫酸铁。此方法生产周期短、成本 低、无二次污染。结果表明,用该方法生产的液体聚 合硫酸铁中试产品稳定性能好,在造纸中段废水处 理中,具有良好的混凝效果。这为硫酸烧渣的综合 利用提供了一条有效的途径,达到了以废治废、变废 为宝的目的。陈永亮等〔4〕研究了以硫铁矿烧渣为主要原料, 采用还原焙烧、硫酸浸取、催化氧化聚合的工艺制取 聚合硫酸铁的新方法,该工艺具有原料利用率高、成 本低、反应周期短的特点,并且在制备的过程中采用 了非亚硝酸钠催化剂,从而消除
2改性聚合硫酸铁的制备改性聚合硫酸铁是在聚合硫酸铁生产的基础上, 通过改变或调整酸的组成和配比,使羟基更容易取代 硫酸根离子而插入硫酸铁分子簇的网络结构中,从而 提高了产品的盐基度和分子的聚合度,与普通的聚合 硫酸铁相比较,它的水解速度更快、絮凝体密度高、沉 降迅速,具有絮凝、脱色及污泥脱水等功能。 熊绪杰等〔21〕制备了乙酸改性聚合
3结语聚合硫酸铁是一种应用广泛而且很有发展前景 的絮凝剂。由于生产PFS的原料广泛、生产方法多, 这将有利于PFS的大规模的生产与使用。PFS是目 前较为理想的一种无机混凝剂,与常用的三氯化铁、 硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸铁等相比有更好的凝聚性 能。但受原料、氧化剂和催化剂等性质的影响,聚合 硫酸铁在饮用水处理方面应用不多。另外,聚铁在实 际应用中返色、腐蚀等问题也是今后研究的重点。因 此,在今后的研究工作中应对PFS的作用机理及与 铝、硅进行复配改性进行深入的研究,为扩大水处理 剂生产和应用提供理论依据。