聚合硫酸鐵
聚合硫(liu)酸鐵是一種性(xing)能優越的無(wu)機高分子混凝劑,形態性(xing)狀(zhuang)是淡黃色(se)(se)無(wu)定型粉狀(zhuang)固體,極易(yi)溶于(yu)水(shui)(shui)(shui),10%(質量)的水(shui)(shui)(shui)溶液為紅棕色(se)(se)透明溶液,吸(xi)濕性(xing)。聚合硫(liu)酸鐵廣泛應用(yong)于(yu)飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)、工(gong)業(ye)用(yong)水(shui)(shui)(shui)、各種工(gong)業(ye)廢水(shui)(shui)(shui)、城市污水(shui)(shui)(shui)、污泥脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)等的凈(jing)化處理(li)。
中文名聚合硫酸(suan)鐵外文名Polymerized ferrous sulfate分子式[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m
有害物成分硫酸(suan)鐵(聚(ju)合(he))性 質無機(ji)高分子混凝劑(ji)別 名聚(ju)鐵(tie)或硫酸聚(ju)鐵(tie)
基本信息
化(hua)學品(pin)中(zhong)文名稱:聚(ju)合(he)硫酸鐵,固體聚(ju)合(he)硫酸鐵 (簡稱固體聚(ju)鐵或(huo)SPFS)
分(fen)子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (其(qi)中n<2, m=f(n))
技術說明(ming)書編碼: BK-113-06
有害物成分:硫(liu)酸鐵(聚合)
硫(liu)酸鐵(tie)含量(liang): 20—21%
CAS No. : 1327-41-9
主(zhu)要成分:純品
外觀(guan)與(yu)性(xing)狀:黃(huang)色(se)或紅褐色(se)無(wu)定形粉末或顆粒狀固體。
pH(10g/L水溶液): 2-3
熔點(℃):190(253kPa)
沸點(℃):無資(zi)料
相對密(mi)度(du)(水(shui)=1):2.44
相對蒸氣密(mi)度(空氣=1):無資料
飽和蒸(zheng)氣壓(kPa):0.13(100℃)
溶(rong)解(jie)性:易溶(rong)于水、醇、氯(lv)仿、四氯(lv)化碳,微溶(rong)于苯。 [1]
特點
1 新(xin)型、優質、高(gao)效(xiao)鐵鹽類無機(ji)高(gao)分子絮凝劑;
2 混凝性能優良,礬花密實(shi),沉降速度(du)快;
3 凈(jing)水效(xiao)果優良(liang),水質好,不含鋁、氯及重(zhong)金屬離(li)(li)子等(deng)有害物(wu)質,亦(yi)無鐵離(li)(li)子的(de)水相轉移,無毒,無害,安全可靠;
4 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中(zhong)COD、BOD及重金屬離子(zi)等(deng)功(gong)效顯著;
5 適(shi)應水體PH值范圍寬為(wei)4-11,最佳PH值范圍為(wei)6-9,凈化(hua)后原水的PH值與總堿度變(bian)化(hua)幅度小,對(dui)處理設備腐蝕(shi)性小;
6 對微(wei)污染、含藻類、低溫(wen)低濁原水凈化(hua)處理效果顯(xian)著(zhu),對高濁度原水凈化(hua)效果尤佳;
7 投藥(yao)量少,成(cheng)本低(di)廉,處理費用(yong)可節(jie)省20%-50%。
性能指標
符合(he)中華人民共(gong)和國國家標準《凈水(shui)劑聚合(he)硫酸鐵》(GB14591-2006)
| 項 目 | 指 標 | |
| GB14591-2006(Ⅱ) | 本產品 | |
| 全鐵含量 , % , ≥ | 18.5 | 19.1 |
| 還原性物質(以 Fe2+計)含量 % , ≤ | 0.15 | 0.01 |
| 鹽基度 , % | 9.0-14.0 | 14.0 |
| PH (1% 水溶液) | 2.0-3.0 | 2.4 |
| 砷(As)含量 , % , ≤ | 0.0008 | 0.0001 |
| 鉛(Pb) 含量 , % , ≤ | 0.0015 | 0.0001 |
| 不溶物含量 , % , ≤ | 0.5 | 0.4 |
應用
新型(xing)、優質、高(gao)效鐵鹽(yan)類(lei)無(wu)(wu)機高(gao)分(fen)子(zi)絮凝劑,主要(yao)用(yong)于(yu)凈水(shui)效果優良(liang),水(shui)質好,不含鋁、氯及(ji)重(zhong)金屬離(li)(li)子(zi)等(deng)有害物質,亦無(wu)(wu)鐵離(li)(li)子(zi)的水(shui)向轉移(yi),無(wu)(wu)毒,無(wu)(wu)害,安全可靠(kao), 除(chu)(chu)濁、脫色、脫油、脫水(shui)、除(chu)(chu)菌、除(chu)(chu)臭、除(chu)(chu)藻(zao)、去除(chu)(chu)水(shui)中COD、BOD及(ji)重(zhong)金屬離(li)(li)子(zi)等(deng)功效顯著等(deng)。也用(yong)于(yu)工業廢(fei)水(shui)處(chu)理(li),如印染廢(fei)水(shui)等(deng),在鑄造、造紙、醫(yi)藥、制革等(deng)方面也有廣泛應用(yong)。
聚合硫酸鐵應用
聚(ju)合(he)(he)(he)硫酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)在稀土(tu)工業(ye)(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)處理時:例如,裝置使廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微小固體顆粒(li)和(he)(he)高(gao)濃度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離子膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)和(he)(he)始終保持一(yi)定距(ju)離,大大減(jian)(jian)少有(you)害(hai)物質和(he)(he)膜表(biao)面(mian)有(you)機會避免在膜表(biao)面(mian)污(wu)染(ran),聚(ju)合(he)(he)(he)硫酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)改(gai)善水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)環(huan)過(guo)(guo)度;這(zhe)個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)不僅(jin)將稀土(tu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提取工藝廢(fei)(fei)(fei)水(shui)高(gao)濃度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分離與富集氯(lv)化(hua)銨,稀土(tu)行業(ye)(ye)標準后廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)(hui)收,并(bing)通過(guo)(guo)電(dian)解過(guo)(guo)程(cheng)和(he)(he)太(tai)陽(yang)能為一(yi)個(ge)成功(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)酸(suan)(suan)和(he)(he)氨水(shui)反應堆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)蘇(su)、聚(ju)合(he)(he)(he)硫酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)減(jian)(jian)少稀土(tu)產業(ye)(ye)生產原材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)(hui)收,也要(yao)經(jing)過(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃料(liao)電(dian)池使用將能量回(hui)(hui)收補充說,處理大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)浪費水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本為40元(yuan),為1600噸/天,包含100g/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)銨來計算,通過(guo)(guo)這(zhe)個(ge)過(guo)(guo)程(cheng),一(yi)代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)酸(suan)(suan)和(he)(he)氨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)可以實(shi)現利(li)潤11萬元(yuan),這(zhe)不僅(jin)對該國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)處理和(he)(he)處置還原、穩定和(he)(he)無(wu)害(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)標;嚴格控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)稀土(tu)工業(ye)(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)金屬和(he)(he)有(you)毒(du)、聚(ju)合(he)(he)(he)硫酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)有(you)害(hai)物質含量;在安全、環(huan)保和(he)(he)經(jing)濟復(fu)(fu)蘇(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提下,利(li)用廢(fei)(fei)(fei)水(shui)、聚(ju)合(he)(he)(he)硫酸(suan)(suan)鐵(tie)(tie)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量和(he)(he)資源,實(shi)現廢(fei)(fei)(fei)水(shui)、廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)治理和(he)(he)綜合(he)(he)(he)利(li)用、節能減(jian)(jian)排、實(shi)現循(xun)環(huan)經(jing)濟發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
聚合硫酸鐵(tie)(tie)(tie)使(shi)用電介質(zhi)電泳(yong)技(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)滲透膜分離技(ji)術(shu)(shu)相(xiang)結合的(de)(de)方法對污水(shui)回(hui)用處理(li),實(shi)現廢水(shui)處理(li)技(ji)術(shu)(shu)創新和(he)(he)科技(ji)進(jin)步,充分發揮設(she)備的(de)(de)投(tou)資(zi)和(he)(he)運營效率,適合中(zhong)國的(de)(de)國情(qing),符合特征內蒙古自(zi)治區的(de)(de)廢水(shui)處理(li)新技(ji)術(shu)(shu)、聚合硫酸鐵(tie)(tie)(tie)新技(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)新設(she)備。若新技(ji)術(shu)(shu)被(bei)廣泛應(ying)用,將(jiang)提高(gao)礦(kuang)山(shan)企(qi)業(ye)在該(gai)(gai)地區的(de)(de)工業(ye)廢水(shui)的(de)(de)處理(li)和(he)(he)處置水(shui)平,聚合硫酸鐵(tie)(tie)(tie)進(jin)一步保(bao)護和(he)(he)改(gai)善(shan)生態環(huan)境,在該(gai)(gai)地區促(cu)進(jin)我們的(de)(de)經濟、社會(hui)和(he)(he)環(huan)境的(de)(de)可持(chi)續發展。
工業廢水處理
1、印(yin)染廢(fei)水處理(li),替代(dai)傳統低(di)分(fen)子鐵鹽和鋁鹽的混凝劑,相對傳統混凝劑用(yong)量(liang)大、混凝效(xiao)率(lv)低(di)、有鋁離(li)子等殘留易(yi)造(zao)成二次污染的特點(dian),聚合硫酸鐵的投加量(liang)在150ppm左右,其(qi)用(yong)量(liang)小(xiao),對COD和色度的去(qu)除率(lv)高,最佳ph值條件為:8.0。 [2]
2、電鍍污水(shui)(shui)處理(li),可做混凝(ning)(ning)劑和破(po)絡(luo)劑。絡(luo)合物主要是(shi)銅—氨(an)絡(luo)合物,其(qi)性質穩定,pH=11,難以(yi)與(yu)堿、聚鋁(lv)等混凝(ning)(ning)劑直接發生沉淀反應。還可以(yi)用(yong)作中水(shui)(shui)回用(yong)。
3、造(zao)紙廢水(shui)處理,替代聚(ju)合(he)(he)氯化(hua)鋁(lv)、硫(liu)酸鋁(lv)等(deng),用作(zuo)混凝劑,還可(ke)(ke)以(yi)用作(zuo)造(zao)紙污(wu)泥脫水(shui),在造(zao)紙廢水(shui)處理白水(shui)回收工序中不可(ke)(ke)以(yi)用聚(ju)合(he)(he)硫(liu)酸鐵(tie)(含強(qiang)陽離子的聚(ju)合(he)(he)物),只能用聚(ju)合(he)(he)氯化(hua)鋁(lv)。
制備方法
聚合(he)硫酸鐵的(de)制備(bei)(bei)主要(yao)有直(zhi)接氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法(fa)法(fa)和催化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法(fa)。大多數PFS的(de)制備(bei)(bei)采用直(zhi)接氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法(fa),此法(fa)工藝路線較簡單,用于工業生(sheng)產(chan)(chan)可以減(jian)少設備(bei)(bei)投資和生(sheng)產(chan)(chan)環節,降低(di)設備(bei)(bei)成(cheng)本(ben),但這種生(sheng)產(chan)(chan)工藝必(bi)須依賴于氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji),如:H2O2、KClO3、HNO3等無(wu)機氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)。催化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法(fa)一般是(shi)選用一種催化(hua)(hua)劑(ji),利用氧(yang)(yang)氣或空氣氧(yang)(yang)化(hua)(hua)制備(bei)(bei)聚合(he)硫酸鐵。以下是(shi)制備(bei)(bei)聚合(he)硫酸鐵的(de)具體(ti)操作(zuo)方法(fa):
雙氧水氧化法:
雙氧水(shui)(H2O2)在酸性環境中(zhong)是一(yi)種(zhong)強(qiang)氧化(hua)劑,可(ke)以將(jiang)亞鐵氧化(hua)成三價(jia)鐵從(cong)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(bei)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong),按照生產量和所需(xu)要的鹽(yan)基度,在(zai)反應釜中(zhong)(zhong)(zhong)加入(ru)硫酸(suan)亞鐵、水(shui)和硫酸(suan)混合,當溫(wen)度升高到30~45℃時,在(zai)攪拌過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong),通過(guo)(guo)加料管在(zai)釜底緩慢加入(ru)H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取(qu)樣(yang)分析待亞鐵濃度降(jiang)至(zhi)規定濃度時,停止反應。
利(li)用本法生(sheng)產聚合硫(liu)酸鐵,具有設備(bei)簡(jian)單、生(sheng)產周(zhou)期短、反應不用催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)、產品不含雜質、穩定性高(gao)等特點。但反應過程中(zhong), 有H2O2在分解時(shi)形成(cheng)O2氣(qi)放出在無催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)時(shi),起不到(dao)氧化(hua)作用。要(yao)(yao)減少O2的產生(sheng),需要(yao)(yao)控制H2O2的投加(jia)速度制備(bei)工(gong)(gong)藝為間(jian)歇式(shi)操作,影響生(sheng)產效率。H2O2成(cheng)本比較高(gao),它增(zeng)加(jia)了聚合硫(liu)酸鐵的生(sheng)產成(cheng)本,不利(li)于工(gong)(gong)業化(hua)生(sheng)產。
氯酸鉀(鈉)氧化法:
氯酸鉀是廣泛應(ying)用于炸(zha)藥和火(huo)柴(chai)工業的強(qiang)氧(yang)化劑,同(tong)樣可以(yi)將(jiang)亞鐵氧(yang)化成三價鐵:
6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl
制備(bei)時,將硫(liu)酸(suan)、硫(liu)酸(suan)亞鐵(tie)和水按比例(li)加入反應釜(fu)中,在常溫(wen)或稍微高溫(wen)度下,攪拌中加入氯酸(suan)鉀。檢(jian)驗亞鐵(tie)離(li)子減少(shao)到規定(ding)濃度即可結束。
該法(fa)生(sheng)產(chan)工(gong)藝簡單(dan),設備(bei)投資少,產(chan)品穩定性好,反應(ying)效率高(gao),無空氣污染。產(chan)品中(zhong)含有氯(lv)酸鹽,可兼作混凝與(yu)殺菌劑。但(dan)制品中(zhong)殘留有較(jiao)高(gao)的氯(lv)離子和氯(lv)酸根離子,不宜于飲用水(shui)處理。同時(shi),由于氯(lv)酸鉀價格昂貴,產(chan)品成本高(gao)。
次氯酸鈉氧化法:
次氯(lv)酸(suan)鈉(na)屬(shu)于堿性氧(yang)化(hua)劑(ji),其氧(yang)化(hua)還(huan)原電位較高,理論上能將(jiang)亞鐵(tie)(tie)氧(yang)化(hua)成三價(jia)鐵(tie)(tie):
2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2
生(sheng)產的(de)(de)氯氣仍為氧(yang)化劑,可以將亞鐵(tie)氧(yang)化成(cheng)三價鐵(tie)。但(dan)氯氣會(hui)有少(shao)量以氣體形(xing)式(shi)逸出而浪費掉,不(bu)能充(chong)分利用。同時(shi)也會(hui)造(zao)成(cheng)環境污染,曾加后處理(li)工序。次氯酸(suan)鈉是堿性(xing)(xing)氧(yang)化劑,制(zhi)(zhi)備聚合硫酸(suan)鐵(tie)時(shi),為了降低pH值, H2SO4的(de)(de)用量較高。用該法制(zhi)(zhi)備的(de)(de)聚合硫酸(suan)鐵(tie)穩定性(xing)(xing)差,不(bu)宜長期保存。
硝酸氧化法:
硝酸為中強氧(yang)化劑(ji),與亞(ya)鐵反(fan)應如下(xia):
FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2
反(fan)應(ying)生成的NO2又(you)可以起到氧化(hua)(hua)作(zuo)用,因而HNO3的氧化(hua)(hua)效率高。
該法是以工業硫酸亞鐵為(wei)原料,采(cai)用工業硫酸氧(yang)化后以工業濃硝酸氧(yang)化。FeSO4:HNO3為(wei)1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量(liang)小于以上三者總量(liang)的(de)20%,于0.1~0.2MPa下,攪拌(ban)中通(tong)入充(chong)足的(de)空氣(qi)或氧(yang)氣(qi),于50~70℃氧(yang)化,102~103℃水解聚(ju)合而成。反映周期(qi)控(kong)制在30~60min以內。
用(yong)HNO3氧化(hua)時(shi),成本比較低,反應周期短。所(suo)得產(chan)(chan)品(pin)濃度高,易(yi)于制成固體產(chan)(chan)品(pin)。若(ruo)選用(yong)工業一級品(pin)原料(liao),所(suo)得產(chan)(chan)品(pin)可(ke)用(yong)于飲用(yong)水處理。但反應中生成的(de)NO2,會造成環境(jing)污染,需增加專門吸收裝置予以(yi)處理。
綜上所述,直接氧(yang)化法(fa)雖(sui)然工藝(yi)簡單,操作(zuo)簡便,但存(cun)在氧(yang)化劑(ji)用量(liang)大(da),成本(ben)高,氧(yang)化劑(ji)引入(ru)的(de)離子(zi)需(xu)分離出去,反應中(zhong)產生的(de)有害氣(qi)體需(xu)專門設備(bei)吸收處理等問題,因而難(nan)于在工業化生產中(zhong)普及和應用。但實(shi)驗研究中(zhong)需(xu)要少量(liang)的(de)聚合硫酸鐵(tie)時采(cai)用此類方(fang)法(fa)制備(bei)簡單易行。
催化氧化法:
聚合(he)硫酸鐵在工業生(sheng)產中多采用催化(hua)氧化(hua)法。
即以(yi)硫酸(suan)亞(ya)鐵及(ji)硫酸(suan)為原料,借(jie)助催化(hua)劑(NaNO2)的作(zuo)用,利用氧(yang)化(hua)劑使硫酸(suan)亞(ya)鐵在酸(suan)性介質中被氧(yang)化(hua)成三價鐵離(li)子。然后用氫氧(yang)化(hua)鈉(na)中和(he),調整堿化(hua)度進行水解(jie),聚合(he)反(fan)應制得聚合(he)硫酸(suan)鐵。
合成方法
聚合硫(liu)(liu)酸鋁(lv)液體,將(jiang)稀硫(liu)(liu)酸濃(nong)度約(yue)3%加入到硫(liu)(liu)酸亞鐵中(zhong),再加入亞硝酸鈉(na)與硫(liu)(liu)酸亞鐵之比約(yue)3:100,通(tong)入空氣或者氧氣進行氧化,經水(shui)解,聚合反(fan)應制得聚合硫(liu)(liu)酸鐵。
聚合(he)硫酸鐵(tie)固體(ti)產品的制造方(fang)法:
1、利用(yong)液體亞鐵(tie)為原料,制勝空(kong)氣作氧(yang)化(hua)劑,經過低溫脫水、粉碎、高溫氧(yang)化(hua)、欣(xin)欣(xin)然冷卻、調聚、固化(hua)、陳化(hua)、粉碎到成(cheng)品(pin)完成(cheng)。
凝聚作用
混(hun)凝處理過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong),PFS提(ti)供多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)組分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)核(he)羥基(ji)(ji)絡(luo)合物(wu)時,各(ge)組分(fen)(fen)(fen)(fen)就(jiu)開始對(dui)(dui)(dui)(dui)礦漿中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)微粒(li)(li)(li)或者是(shi)對(dui)(dui)(dui)(dui)水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)膠(jiao)(jiao)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)起(qi)多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)混(hun)凝作用。那些(xie)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)(liang)較(jiao)小的(de)(de)高價絡(luo)離子(zi)(zi)被(bei)原水中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)負電(dian)性膠(jiao)(jiao)粒(li)(li)(li)和(he)(he)懸浮(fu)物(wu)吸引進入緊密層,起(qi)了壓(ya)縮膠(jiao)(jiao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)雙電(dian)層、降(jiang)(jiang)低ζ電(dian)位(wei)的(de)(de)作用,使膠(jiao)(jiao)粒(li)(li)(li)迅速(su)脫穩聚(ju)沉(chen)。無機(ji)(ji)高分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)凝結(jie)劑的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)(liang)增大(da)(da)(da),伸展度(du)(du)增大(da)(da)(da)觸點增多(duo),粒(li)(li)(li)間(jian)的(de)(de)吸附(fu)(fu)作用增大(da)(da)(da)。在(zai)(zai)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)PFS提(ti)供大(da)(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)大(da)(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)絡(luo)合物(wu)及(ji)疏(shu)水性氫氧(yang)化物(wu)聚(ju)合體(ti)(ti),具(ju)有(you)(you)較(jiao)好的(de)(de)吸附(fu)(fu)作用。但PFS在(zai)(zai)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)核(he)羥基(ji)(ji)絡(luo)合物(wu)不同(tong)于有(you)(you)機(ji)(ji)高分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝劑,這(zhe)些(xie)高分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)物(wu)的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)(liang)遠小于有(you)(you)機(ji)(ji)絮(xu)凝劑的(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)質量(liang)(liang)。其分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)大(da)(da)(da)小與結(jie)構特點,使這(zhe)些(xie)絡(luo)離子(zi)(zi)在(zai)(zai)混(hun)凝中(zhong)(zhong)(zhong)具(ju)有(you)(you)較(jiao)強的(de)(de)吸附(fu)(fu)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)作用,因(yin)此PFS溶液中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)高價大(da)(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)絡(luo)離子(zi)(zi)在(zai)(zai)混(hun)凝中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)主要貢(gong)獻(xian)是(shi)吸附(fu)(fu)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)膠(jiao)(jiao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)電(dian)荷和(he)(he)兼有(you)(you)粒(li)(li)(li)間(jian)團(tuan)聚(ju)作用。PFS絮(xu)團(tuan)的(de)(de)表(biao)面(mian)積(ji)(ji)大(da)(da)(da)、表(biao)面(mian)能(neng)高,結(jie)構緊湊致密有(you)(you)一定的(de)(de)強度(du)(du),在(zai)(zai)沉(chen)降(jiang)(jiang)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)對(dui)(dui)(dui)(dui)膠(jiao)(jiao)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)的(de)(de)吸附(fu)(fu)量(liang)(liang)大(da)(da)(da),具(ju)有(you)(you)吸附(fu)(fu)共沉(chen)淀作用且容(rong)易發(fa)生卷掃沉(chen)積(ji)(ji)現(xian)象,沉(chen)淀物(wu)容(rong)積(ji)(ji)小且沉(chen)降(jiang)(jiang)速(su)度(du)(du)快(kuai),大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)高了PFS的(de)(de)混(hun)凝效果 [3] 。
性能指標測定
(1) 密(mi)度測定
用測量范圍為1.400 g· mL~1.500 g· mL 的(de)比重(zhong)計測定20℃聚合硫酸鐵溶液的(de)密度。
(2) pH值測定
用pH計測定聚合硫(liu)酸鐵(tie)的pH值。
(3) 黏度測定
用已知(zhi)黏(nian)度(du)(du)計常(chang)數(shu)的(de)品氏毛細管黏(nian)度(du)(du)計在20±0.1℃的(de)恒溫水槽(cao)中測(ce)定聚合硫酸鐵的(de)黏(nian)度(du)(du) [4] 。
水凈化
自來水廠存在的問題
(1)鋁(lv)的(de)(de)毒性危(wei)害,鋁(lv)是一種(zhong)慢生毒物(wu),隨水進(jin)入人體(ti)后會(hui)積蓄在腦細胞(bao)等(deng)組織(zhi)中(zhong)(zhong),長期飲(yin)用鋁(lv)混凝劑處理(li)的(de)(de)自(zi)來(lai)水會(hui)引發(fa)老年(nian)癡呆癥、心血管病(bing)、骨質疏(shu)松、腎功能(neng)紊亂等(deng)多(duo)種(zhong)頑癥。根(gen)據國(guo)際老年(nian)癡呆協會(hui)中(zhong)(zhong)國(guo)委員會(hui)的(de)(de)資(zi)料,全(quan)球(qiu)老年(nian)癡呆癥患者2400多(duo)萬(wan),其中(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)國(guo)患者700多(duo)萬(wan),且(qie)每年(nian)以30萬(wan)新(xin)增病(bing)人的(de)(de)速(su)度(du)增加。西方發(fa)達國(guo)家飲(yin)用水水質標準(zhun)中(zhong)(zhong)鋁(lv)的(de)(de)許(xu)可(ke)含量為0.05毫(hao)克/升(sheng)。我國(guo)自(zi)來(lai)水水中(zhong)(zhong)的(de)(de)鋁(lv)含量超過此值好(hao)幾(ji)倍。
(2)供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道(dao)腐蝕(shi)問(wen)題,由于自(zi)來(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道(dao)電化(hua)學腐蝕(shi)問(wen)題沒有解決,用戶龍(long)頭(tou)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)濁(zhuo)度(du)(du)、色度(du)(du)、鐵含量、細菌等(deng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)指標(biao)值(zhi)而(er)大幅(fu)度(du)(du)升高(gao)(gao)了(le),導致(zhi)自(zi)來(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)進一步惡化(hua)。由于腐蝕(shi),供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)金屬管(guan)道(dao)內壁上產生了(le)腐蝕(shi),水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)流(liu)阻力不斷增大,供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)電耗(hao)隨之逐年增高(gao)(gao),由此造成了(le)巨(ju)大的(de)電能損耗(hao)。供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道(dao)腐蝕(shi)穿孔后,大量自(zi)來(lai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)白(bai)白(bai)地漏走了(le),同時供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)道(dao)使用壽命大幅(fu)度(du)(du)縮短。
注意事項
因原水(shui)性質(zhi)各異,應根(gen)據(ju)不同情況,現(xian)場(chang)調試或作燒杯(bei)試驗,取得最(zui)(zui)佳使用條件和(he)最(zui)(zui)佳投藥(yao)量以達到最(zui)(zui)好的處理效(xiao)果。
1 使用前(qian),將本產品(pin)按一(yi)定(ding)濃(nong)度(10-30%)投入(ru)(ru)溶礬池(chi),注入(ru)(ru)自(zi)來水攪拌使之充分水解(jie),靜置至(zhi)呈紅棕色液體,再兌(dui)水稀釋到所需濃(nong)度投加混凝。水廠(chang)亦(yi)可配成2-5%直(zhi)接投加,工業廢水處理直(zhi)接配成5-10%投加。
2 投加量(liang)的確定(ding),根據原水性質(zhi)可(ke)通(tong)過生產(chan)調試或燒杯實驗視礬花形成適量(liang)而(er)定(ding),制水廠(chang)可(ke)以(yi)原用(yong)(yong)的其(qi)它(ta)藥劑量(liang)作為參考,在同等條(tiao)件下本產(chan)品(pin)與(yu)固(gu)體(ti)(ti)聚合氯化(hua)鋁(lv)用(yong)(yong)量(liang)大(da)體(ti)(ti)相當,是固(gu)體(ti)(ti)硫酸鋁(lv)用(yong)(yong)量(liang)的1/3-1/4。如果原用(yong)(yong)的是液體(ti)(ti)產(chan)品(pin),可(ke)根據相應藥劑濃度計算酌定(ding)。大(da)致按重量(liang)比1:3而(er)定(ding)。
3 使用時,將上述配制好的藥液(ye)(ye),泵入計量槽,通過(guo)計量投(tou)加藥液(ye)(ye)與原(yuan)水混凝。
4 一般情況下當日(ri)配制當日(ri)使用(yong),配藥需要自來水,稍有(you)沉淀物屬正(zheng)常現象。
5 注(zhu)意(yi)混凝過程三個階(jie)段的水力條件和(he)形成礬花狀況。
(1) 凝(ning)(ning)聚階段:是藥液(ye)注入混凝(ning)(ning)池(chi)與(yu)原水(shui)快(kuai)速(su)混凝(ning)(ning)在極(ji)短時間內形(xing)成微細礬花的(de)過程,此時水(shui)體變得(de)更加(jia)渾濁,它要求水(shui)流能產生(sheng)激烈的(de)湍流。燒杯實(shi)驗(yan)中宜快(kuai)速(su)(250-300轉/分)攪拌10-30S,一般不超過2min。
(2) 絮(xu)凝階段:是(shi)礬花(hua)(hua)成(cheng)長變粗的(de)過程,要求(qiu)適(shi)當的(de)湍流程度和足夠的(de)停留(liu)時間(10-15min),至后期可(ke)觀察到大量 礬花(hua)(hua)聚集(ji)緩緩下(xia)沉,形(xing)成(cheng)表面(mian)清晰層。 燒杯實驗先以(yi)150轉(zhuan)/分攪(jiao)拌(ban)約(yue)6分鐘,再以(yi)60轉(zhuan)/分攪(jiao)拌(ban)約(yue)4分鐘至呈懸浮態(tai)。
(3) 沉(chen)降(jiang)階段(duan):它是在沉(chen)降(jiang)池(chi)中進(jin)行的(de)絮(xu)凝物沉(chen)降(jiang)過程(cheng),要求水流緩(huan)慢,為提(ti)高效率一(yi)般采用斜管(guan)(板(ban)式)沉(chen)降(jiang)池(chi)(最(zui)好采用氣(qi)浮法分(fen)離(li)絮(xu)凝物),大(da)量(liang)的(de)粗(cu)大(da)礬花(hua)被(bei)斜管(guan)(板(ban))壁阻擋而沉(chen)積于池(chi)底,上(shang)層水為澄清水,剩(sheng)下(xia)的(de)粒徑小、密度小的(de)礬花(hua)一(yi)邊(bian)(bian)緩(huan)緩(huan)下(xia)降(jiang),一(yi)邊(bian)(bian)繼續相互碰撞結(jie)大(da),至(zhi)后期余(yu)濁(zhuo)基(ji)本不變。燒(shao)杯實驗(yan)宜以20-30轉(zhuan)/分(fen)慢攪(jiao)5分(fen)鐘,再靜沉(chen)10分(fen)鐘,測余(yu)濁(zhuo)。
6 強(qiang)化過濾,主(zhu)要是合理選用濾層結構和助濾劑,以提(ti)高(gao)(gao)濾池的(de)去除率,它是提(ti)高(gao)(gao)水(shui)質的(de)重要措施。
7 本產品應用(yong)于環保(bao)、工業廢水(shui)的處(chu)(chu)理,使用(yong)方法與(yu)制水(shui)廠大(da)體相同,對高色度、高COD、BOD的原水(shui)處(chu)(chu)理,輔以助劑作(zuo)用(yong)效果甚佳。
8 采用(yong)(yong)化學混凝法的(de)企業,原用(yong)(yong)的(de)設備無(wu)需作大(da)的(de)改造(zao),只需增設溶礬池即可使用(yong)(yong)本產品。
9 本產品須保存(cun)在干燥、防(fang)潮、避熱的地方(< 80℃,切(qie)勿損壞包裝,產品可長(chang)期儲(chu)存(cun))。
10 本(ben)產(chan)品必須溶解(jie)(jie)才能使用,溶解(jie)(jie)設備和加(jia)藥設施(shi)應采用耐腐蝕(shi)材料。
檢測方法
國家標(biao)準GB14591-93(凈水(shui)劑合硫酸鐵(tie))使用重鉻酸鉀法(fa)測定全鐵(tie)便(bian)是。
方法步驟如下:在酸性溶液中,用氯(lv)化(hua)亞(ya)錫將(jiang)三價鐵還(huan)原(yuan)為(wei)二價鐵。過量的氯(lv)化(hua)亞(ya)錫用氯(lv)化(hua)汞予以(yi)除去,然后用重鉻酸鉀(jia)標準滴定溶液滴定。
七、安全技術說明書MSDS
聚合硫酸鐵MSDS化(hua)學(xue)品(pin)安(an)全技術說明(ming)書
危害及防護
危險性
健康危害:本(ben)品對(dui)皮膚(fu)、粘(zhan)膜有刺(ci)激作用。吸入高濃度可引(yin)起支(zhi)(zhi)氣管(guan)炎(yan),個別(bie)人(ren)可引(yin)起支(zhi)(zhi)氣管(guan)哮(xiao)喘(chuan)。誤服量(liang)大時,可引(yin)起口腔糜爛(lan)、胃(wei)炎(yan)、胃(wei)出血和粘(zhan)膜壞死。慢(man)性影響(xiang):長期(qi)接觸可引(yin)起頭(tou)痛(tong)、頭(tou)暈、食欲減退、咳嗽(sou)、鼻塞、胸痛(tong)等癥狀。
燃(ran)爆危險:本品不燃(ran)。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的(de)衣著,用大(da)量流動清水沖(chong)洗至少15分鐘(zhong)。就醫。
眼(yan)睛接觸:立即提起眼(yan)瞼,用大量流動(dong)清水或生理(li)鹽水徹(che)底(di)沖洗至少15分鐘。就醫。
吸入:迅速(su)脫離現場至空氣新鮮處。保持呼(hu)吸道通暢。如呼(hu)吸困難,給輸氧。如呼(hu)吸停(ting)止,立即進行(xing)人工呼(hu)吸。就醫
食入:用水漱(shu)口,給飲牛(niu)奶或蛋清。就醫。
消防措施
滅火(huo)方法:消防人員(yuan)必須穿(chuan)全身耐酸堿消防服。
滅(mie)火劑:干燥砂土。
泄漏應急處理
應急處(chu)理(li):隔離泄(xie)漏污染區(qu),限制出入。建議應急處(chu)理(li)人(ren)員戴(dai)防塵面(mian)具(全(quan)面(mian)罩),穿防酸堿工作服。不要直接(jie)接(jie)觸(chu)泄(xie)漏物。
小量(liang)泄漏:避免揚(yang)塵,用潔(jie)凈的鏟子收集(ji)于密閉容(rong)器中。
大量泄漏(lou):用(yong)塑料(liao)布、帆布覆蓋。在專家指(zhi)導下清除。
操作處置與儲存
操作(zuo)注意事項(xiang):密閉(bi)操作(zuo),局(ju)部排風。操作(zuo)人員必須經(jing)過專門培訓,嚴格遵守操作(zuo)規(gui)程(cheng)。建議操作(zuo)人員佩戴自吸過濾式防(fang)塵(chen)口(kou)罩,戴化學安全防(fang)護(hu)眼(yan)鏡(jing),穿橡膠(jiao)耐(nai)酸堿服,戴橡膠(jiao)耐(nai)酸堿手套(tao)。遠離易燃、可燃物。避(bi)(bi)免(mian)產生粉塵(chen)。避(bi)(bi)免(mian)與堿類(lei)、醇類(lei)接觸。尤(you)其要注意避(bi)(bi)免(mian)與水接觸。搬運時要輕裝輕卸(xie),防(fang)止包裝及容器損壞。配(pei)備泄漏應急處(chu)理設(she)備。倒空的(de)容器可能殘(can)留有害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼(liang)、干燥、通風良好的(de)庫房。遠離火種、熱源。相對濕度保持在(zai)75%以下。包裝(zhuang)必須密(mi)封(feng),切勿(wu)受潮。應與(yu)易(可)燃物、堿類、醇類等分開(kai)存放,切忌混儲。不宜久(jiu)存,以免變質。儲區應備(bei)有合(he)適的(de)材料(liao)收容(rong)泄(xie)漏物。
控制防護
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3):未制定標準
TLVTN:ACGIH 2mg/m3
TLVWN:未制定(ding)標準
工程(cheng)控制:密閉操作,局部(bu)排風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,應該佩(pei)戴自吸過濾式(shi)防塵口(kou)罩(zhao),緊急事態搶救或撤離時,建議佩(pei)戴空氣呼吸器。
眼(yan)(yan)睛防護:戴化學安(an)全防護眼(yan)(yan)鏡。
身體防護:穿橡膠耐(nai)酸堿服(fu)。
手(shou)防(fang)護:戴橡(xiang)膠耐酸堿手(shou)套(tao)。
環境危害:通常對水體是稍微有害的(de),不(bu)要將未稀釋產(chan)品(pin)接(jie)觸地下水,水道或污(wu)水系統。
其他(ta)防護:工(gong)作現場禁止吸煙、進食和(he)飲(yin)水(shui)。工(gong)作完畢,淋(lin)浴更衣(yi)。單獨存放被毒物污染的衣(yi)服(fu),洗后備(bei)用(yong)。保(bao)持良好的衛生習慣。
穩定性和反應活性
穩定(ding)性(xing):比(bi)較穩定(ding)
禁配物(wu):易燃(ran)或可燃(ran)物(wu)、堿(jian)類、水、醇類。
避免接觸的(de)條件:潮濕空氣。
聚合(he)危(wei)害:無危(wei)物
毒理學資料
急性毒性:
LD50:3730 mg/kg(大鼠經口)
LC50:QYSEM-0810
廢棄處置
廢棄處置方法:根據國家(jia)和地方有關法規(gui)的要求處置。或(huo)與廠商或(huo)制造商聯系,確定(ding)處置方法。
運輸信息
危險(xian)貨物編(bian)號:81045
UN編號:1726
包裝標志:防雨、防潮(chao)
包裝類別(bie):O52
包(bao)裝方法:25kg、50kg裝,內(nei)襯聚乙烯袋的塑(su)料編織(zhi)袋
運(yun)輸注(zhu)意(yi)事(shi)項(xiang):
鐵路運(yun)(yun)(yun)輸(shu)(shu)時應嚴(yan)格按照鐵道部(bu)《危險貨物(wu)運(yun)(yun)(yun)輸(shu)(shu)規則》中(zhong)的危險貨物(wu)配裝(zhuang)表進行配裝(zhuang)。起運(yun)(yun)(yun)時包裝(zhuang)要完整,裝(zhuang)載(zai)應穩(wen)妥。運(yun)(yun)(yun)輸(shu)(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)要確保容器(qi)不(bu)泄漏、不(bu)倒塌、不(bu)墜(zhui)落、不(bu)損壞。嚴(yan)禁與易燃物(wu)或可燃物(wu)、堿類、醇類、食用化學品等(deng)混裝(zhuang)混運(yun)(yun)(yun)。運(yun)(yun)(yun)輸(shu)(shu)時運(yun)(yun)(yun)輸(shu)(shu)車輛應配備(bei)泄漏應急處理設備(bei)。運(yun)(yun)(yun)輸(shu)(shu)途中(zhong)應防(fang)(fang)曝曬、雨淋,防(fang)(fang)高溫。
法規信息
化學危(wei)險(xian)物品安(an)全管理條例(li) (1987年2月17日國務院發(fa)布(bu)),化學危(wei)險(xian)物品安(an)全管理條例(li)實施細(xi)則 (化勞發(fa)[1992] 677號(hao)),工作場所安(an)全使用化學品規定 ([1996]勞部發(fa)423號(hao))等法規,針(zhen)對(dui)化學危(wei)險(xian)品的安(an)全使用、生(sheng)產(chan)、儲存、運輸(shu)、裝卸等方面均作了相應規定。
使用方法
本產(chan)品廣泛(fan)應用于生活飲用水(shui),工(gong)業循(xun)環水(shui)及化工(gong)、石油、礦山、造紙、印染(ran)、釀(niang)造、鋼(gang)鐵(tie)、煤氣等行(xing)業工(gong)業廢水(shui)的(de)凈化處理,對不(bu)同地區(qu)不(bu)同種類的(de)水(shui)源均(jun)能達(da)到理想的(de)效(xiao)果。
使用時,一般將液(ye)(ye)體聚合(he)(he)硫酸鐵配(pei)成10%--50%的(de)水(shui)(shui)溶液(ye)(ye)(在源水(shui)(shui)濁度較高時可(ke)直(zhi)接投加(jia)),固(gu)體聚合(he)(he)硫酸鐵配(pei)成10%--30%的(de)水(shui)(shui)溶液(ye)(ye),然(ran)后根據(ju)具(ju)體情況將配(pei)好(hao)的(de)溶液(ye)(ye)按最(zui)佳的(de)條件和(he)藥量投入(ru),經充分攪拌后可(ke)得到(dao)最(zui)佳的(de)混凝效果(guo)。
用量(liang)可根據原(yuan)水(shui)的不同渾度,測定最佳投藥量(liang),一般混濁(濁度在100-500mg/L)水(shui),每(mei)千噸使用本品30-50公斤(jin),非飲用水(shui)高濁度工業污水(shui)可適當投加(jia)量(liang) 。
工(gong)業廢水(shui)(shui)處理時(shi),將(jiang)一等品聚合硫酸鐵稀(xi)釋至1-2倍的(de)水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)。在源水(shui)(shui)濃度較高、處理水(shui)(shui)量(liang)較大時(shi),可直接(jie)投加。然后根據試驗室(shi)模擬(ni)試驗的(de)結果(guo)按最佳的(de)工(gong)藝條件和(he)藥(yao)量(liang)投加,經充(chong)分(fen)攪拌、混凝(ning)沉降后,可以(yi)得到澄清的(de)出(chu)水(shui)(shui)。
凈水(shui)廠亦(yi)可稀釋2-5倍后投加。投加量的(de)(de)確定(ding)(ding),根據原(yuan)水(shui)性質可通(tong)過(guo)生(sheng)產調試(shi)或燒杯實(shi)驗(yan)視礬花形成適量而(er)定(ding)(ding),制(zhi)水(shui)廠可以原(yuan)用(yong)(yong)的(de)(de)其它(ta)藥劑(ji)量作(zuo)為參考,在(zai)同等條件(jian)下本(ben)產品與固(gu)體聚合(he)氯化鋁用(yong)(yong)量大(da)體相當,是(shi)固(gu)體硫酸鋁用(yong)(yong)量的(de)(de)1/2-1/3。如(ru)果原(yuan)用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)液體產品,可根據相應藥劑(ji)濃度計算酌(zhuo)定(ding)(ding),大(da)致按重量比1:3而(er)定(ding)(ding)。
大(da)量實(shi)踐(jian)證明,普通聚(ju)合(he)硫(liu)酸鐵在(zai)多數(shu)情況下難以達到預期的目的,一般情況下需要根據(ju)使(shi)用(yong)介質、使(shi)用(yong)地點進行劑型(xing)選擇試(shi)驗(yan)來(lai)確(que)定合(he)適的23黔(qian)SC應用(yong)科(ke)技劑型(xing)和初步(bu)使(shi)用(yong)量,再進行工業化動態試(shi)驗(yan)來(lai)確(que)定最(zui)佳投(tou)藥點和最(zui)佳投(tou)藥里。以利于聚(ju)合(he)硫(liu)酸鐵在(zai)礦(kuang)冶領域應用(yong)范圍的不斷拓展。




