1 生产方法 生产碱式硫酸铁混凝剂的方法是:先将FeSO4在固体状态下用空气充分氧化成Fe(OH)SO4,再加适量硫酸中和。生产中只需硫酸亚铁、硫酸和空气,硫酸投加量可根据需要随时进行调节。2 碱式硫酸铁混凝剂的优点 ① 产品为固体,卫生质量安全可靠,技术性能好,具有现在所有三价铁盐混凝剂的全部优点;同时没有潮解性,运输、贮存、使用方便。 ② 消除铝盐混凝剂对人体健康的危害。
生产碱式硫酸铁混凝剂的方法是:先将FeSO4在固体状态下用空气充分氧化成Fe(OH)SO4,再加适量硫酸中和。生产中只需硫酸亚铁、硫酸和空气,硫酸投加量可根据需要随时进行调节。
2 碱式硫酸铁混凝剂的优点
① 产品为固体,卫生质量安全可靠,技术性能好,具有现在所有三价铁盐混凝剂的全部优点;同时没有潮解性,运输、贮存、使用方便。
② 消除铝盐混凝剂对人体健康的危害。
③ 可降低滤池出水浊度和有机物含量,为提高消毒效果和降低氯消毒副作用创造条件。氯消毒的母体物是水中腐殖质等天然有机物,其在物理和化学吸附作用下附着在粘土、混凝剂水解生成物等无机物颗粒上,所以净化水中的残留有机物量与净化水的浊度有十分密切的关系,净化水浊度越低,有机物含量也越低,氯消毒时生成的毒副产物量便越少。而包括碱式硫酸铁混凝剂在内的三价铁盐混凝剂生成的矾花密实、相对体积质量大、沉淀快,沉淀构筑物出水浊度低,降低了氯消毒副作用。
④ 适用的pH值范围宽,有利于给水管网电化学腐蚀问题的解决。我国城市给水管网普遍存在这一问题[1],其解决方法之一是水厂在水处理时投加石灰将水的pH值提高到8.0~8.5(具体数值通过水质稳定试验确定)。三价铁盐混凝剂适用的pH值范围宽,Fe(OH)3的等电点约在pH=8.0处[2]。氢氧化铁凝胶的比表面积在酸性溶液中为100m2/g左右,在碱性溶液中达320m2/g[3]。三价铁盐混凝剂的最佳pH值范围有两个:6~7和8~9.5[3],在前一pH值范围氢氧化铁胶体微粒带正电荷,有利于与天然水中带负电荷的胶体微粒进行中和与凝聚,在后一pH值范围氢氧化铁沉淀物有很好的吸附性和粘着性。由此,水的pH值提高到8.0以上后,在某些情况下还能提高三价铁盐混凝剂的澄清处理效果。
3 应用实例
该混凝剂在广州铁路局江村水厂试用,并于1998年4月27日召开了现场会。此水厂以流溪河为水源,水处理流程依次为:网格式反应池、斜管沉淀池、快滤池、清水池。混凝剂溶液投加于反应池进水管中。水源水和滤池出水水质由广州铁路中心卫生防疫站取样检测,化验结果见表1。
表1 广州铁路局江村水厂源水和滤池出水水质
项目 | 源水 | 滤过水 |
色度(度) | 35 | 10 |
浊度(度) | 28 | 0.2 |
臭和味 | 无 | 无 |
肉眼可见物 | 泥浆 | 未见 |
pH值 | 6.75 | 6.78 |
总硬度(以CaCO3,mg/L) | 33.4 | 33.4 |
Fe(mg/L) | 4.85 | 0.067 |
Mn(mg/L) | 0.332 | 0.175 |
Cu(mg/L) | 0.042 | <0.002 |
Zn(mg/L) | 0.253 | 0.016 |
挥发酚类(以苯酚计,mg/L) | <0.002 | <0.002 |
阴离子合成洗涤剂(mg/L) | <0.05 | <0.05 |
SO42-(mg/L) | 60.0 | 60.0 |
Cl-(mg/L) | 7.8 | 6.9 |
溶解性总固体(mg/L) | 117 | 87 |
F-(mg/L) | 0.33 | 0.24 |
CN-(mg/L) | <0.01 | <0.01 |
As(mg/L) | <0.005 | <0.005 |
Se(mg/L) | <0.01 | <0.01 |
Hg(mg/L) | <0.001 | <0.001 |
Cd(m/L) | <0.005 | <0.005 |
Cr6+(mg/L) | <0.005 | <0.005 |
Al(mg/L) | <0.005 | <0.005 |
NO3-(以N计,mg/L) | 2.0 | 2.0 |
Ag(mg/L) | <0.005 | <0.005 |
注 混凝剂投加量以Fe(OH)SO4计,为10mg/L。 |