聚合硫酸鐵對污水處理廠的處理方案

       圍繞強(qiáng)化除磷，改善終沉池污泥沉降效果，減少污泥流失以及提高生物池污泥濃度的目的，在生物池后采取增加后混凝的措施。選擇生物池出水口為加藥點(diǎn)，以生物池出水口到配水井的管路（DN0.6m）為“反應(yīng)器”，利用水體現(xiàn)有流速（0.7m/s），使絮凝劑和生物池出水得到充分的混合，在終沉池中完成絮凝沉降的過程。通過對聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵和PAM四中絮凝劑的小試研究，綜合考慮沉降效果和TP的去除情況，選擇聚合氯化鋁作為工程用藥劑，并確定其優(yōu)投加量為10mg/L。僅需增加兩套加藥裝置，如此可以顯著減低工程投資，且工藝運(yùn)轉(zhuǎn)較為靈活，可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)及時(shí)的調(diào)整加藥量。聚合硫酸鐵主要用途：新型、優(yōu)質(zhì)、鐵鹽類無機(jī)高分子絮凝劑，主要用于凈水效果優(yōu)良，水質(zhì)好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質(zhì)，亦無鐵離子的水向轉(zhuǎn)移，無毒，無害，安全可靠, 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著等。也用于工業(yè)廢水處理，如印染廢水等，在鑄造、造紙、醫(yī)藥、制革等方面也有廣泛應(yīng)用。
       硫鐵礦燒渣是生產(chǎn)硫酸時(shí)產(chǎn)生的固體廢棄物。在硫酸溶液中加入硫鐵礦燒渣,115℃下反應(yīng)4h后過濾得到硫鐵礦燒渣酸浸液。在酸浸液中加入機(jī)械活化硫精礦在80℃下部分還原Fe3+后加入NaClO3反應(yīng)1小時(shí)得到液體聚合硫酸鐵(PFS),經(jīng)過蒸發(fā)、干燥、粉粹得到淡黃色固體PFS粉末。液體PFS樣品Fe(a)隨鹽基度增加而減少,Fe(c)隨鹽基度增加而增加,當(dāng)PFS鹽基度為14.40%時(shí),Fe(b)為高,達(dá)到18.71%。X-射線衍射證明120℃以下制備的固體PFS為堿式硫酸鐵,聚合硫酸鐵以其優(yōu)良的絮凝性能為人們所關(guān)注,制備工藝簡單、成本低廉的PFS產(chǎn)品具有重要意義。
       以七水硫酸亞鐵、硫酸為原料,以氯酸鈉為氧化劑制備了液體PFS、固體PFS和Mn2+改性固體PFS,并研究了其對工業(yè)廢水的處理特性。 采用空氣-氧化劑聯(lián)合氧化法制備了液體PFS,研究了投料比、溶液pH和反應(yīng)溫度對液體PFS產(chǎn)品質(zhì)量的影響。確定了制備液體PFS的優(yōu)工藝,在投料(FeSO47H2O:H2SO4) 1:0.35～0.40,溶液pH0.5-1,反應(yīng)溫度60℃下,空氣氧化7h后投加氯酸鈉,可減少氧化劑用量80%。在印染廢水處理實(shí)驗(yàn)中,液體PFS投加量為146 mg·L-1時(shí),COD去除率為65.2%,濁度去除率為91.4%。 考察了原料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、時(shí)效處理和固化溫度對固體PFS性質(zhì)的影響,得到了制備固體PFS的優(yōu)化條件：原料配比(FeSO4·7H2O:H2SO4)1:0.23,反應(yīng)溫度54℃,反應(yīng)時(shí)間90 min,固化溫度54-59℃。相比液體PFS蒸發(fā)法,該工藝可節(jié)約能量2331kJ·kg-1。在涂料廢水處理實(shí)驗(yàn)中,固體PFS投加量為100 mmg·L-1時(shí),COD去除率為82.1%,濁度去除率達(dá)98.3%。 將Mn2+引入PFS,制備了改性PFS,研究了原料配比、和反應(yīng)溫度對其絮凝性能的影響,得到了優(yōu)化工藝條件：綠礬27.8g,硫酸錳8.45g,硫酸1.5ml,反應(yīng)溫度50℃。在處理印染廢水、涂料廢水和造紙廢水的實(shí)驗(yàn)中,比較了改性固體PFS與未改性固體PFS的絮凝性能,絮凝劑在上述三種廢水中投加量分別為150mg·L-1、100mg·L-1和150mg·L-1時(shí),改性固體PFS的COD去除率分別為71.3%、87.6%和73.7%,濁度去除率分別為96.5%、99.7%和91.3%；未改性固體PFS處理印染廢水和水性涂料廢水時(shí),COD去除率分別為65.8%和82.1%,濁度去除率分別為93.1%和98.3%。結(jié)果表明,改性固體PFS絮凝性能優(yōu)于固體PFS,對印染廢水、水性涂料廢水和造紙廢水都有較好的絮凝效果。
       其主要特點(diǎn)：聚合硫酸鐵水解后產(chǎn)生大量的（FE4(H206)）.(FE2(H20)6),(FE(OH)2)等多核絡(luò)合物，通過吸附、架橋、交聯(lián)等作用，是水中的膠體微粒凝聚在一起。優(yōu)于聚合硫酸鐵堿化度低（10%-13%）故凝聚力大；生產(chǎn)成的絮體大， 沉降快。與此同時(shí)還發(fā)生了一系列的物理化學(xué)變化，并使得他們具有很強(qiáng)的電力中和能力，從而降低了膠團(tuán)的電位，破壞了膠團(tuán)的穩(wěn)定性，促使膠粒快速凝聚沉淀；
       此外，相對密度小，在氣浮中應(yīng)用效果更好；制造簡單，原料價(jià)格低，易得且腐蝕性性小；藥劑投加量少，污泥較其他藥劑生成量小;PH值適用范圍廣（4-11）；除MN外，對其他重金屬均有較好的去除效果；具有破乳功能，故對乳化油的去除有一定效果；對SS、COD、BOD、色度及惡臭等均有良好的去除效果。
       聚合硫酸鐵依靠介電電泳這些特征,從德國回到研究博士帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)在呼和浩特達(dá)菲留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園為自主知識產(chǎn)權(quán)的介電電泳放大器應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐、介電電泳用于膜分離領(lǐng)域,開發(fā)了一種介電電泳膜模塊,適用于現(xiàn)有的技術(shù)是很難處理的工業(yè)廢水等各種液體分離、聚合硫酸鐵過濾處理。相比傳統(tǒng)的污水處理現(xiàn)在使用膜分離組件,聚合硫酸鐵這項(xiàng)技術(shù)將會成為膜通量的穩(wěn)定提高2倍以上,分離效率提高3倍以上,節(jié)能的100倍,可以直接用于密度高、成分、高粘度流體的分離,告訴工業(yè)廢水處理工藝設(shè)備和反復(fù)沖洗曝氣池的鏈接,避免了傳統(tǒng)工廠的運(yùn)行過程中發(fā)生的膜污染和廢水預(yù)處理要求高的缺點(diǎn)。聚合硫酸鐵技術(shù)成就已經(jīng)完成了飛行員和20 t工業(yè)化裝置試驗(yàn),聚合硫酸鐵已經(jīng)贏得了四個(gè)發(fā)明專利,不僅可以用在稀土行業(yè)、化工、水處理領(lǐng)域,還可應(yīng)用于醫(yī)療、醫(yī)藥、新材料、生物、生命科學(xué)、和許多其他的新技術(shù)。
       固體聚合硫酸鐵呈yellow、金yellow,深灰色,深灰色樹脂狀固體。。聚合硫酸鐵(固體聚鐵,液體聚鐵)應(yīng)用于環(huán)保、工業(yè)廢水的處理，使用方法與制水廠大體相同，對高色度、高COD、BOD的原水處理，輔以助劑作用效果甚佳。采用化學(xué)混凝法的企業(yè)，原用的設(shè)備無需作大的改造，只需增設(shè)溶礬池即可使用。本產(chǎn)品須保存在干燥、防潮、避熱的地方（< 80oC，切勿損壞包裝，產(chǎn)品可長期儲存）。聚合硫酸鐵(或稱固體聚鐵或SPFS)必須溶解才能使用，溶解設(shè)備和加藥設(shè)施應(yīng)采用耐腐蝕材料。
       將聚合硫酸鐵（PFS）與聚合硫酸鋁（PAS）按一定比例混合，即可制得一類具有不同鋁鐵含量的新型凈水劑聚合硫酸鐵鋁（PFAS）混合液，分析、檢測了幾種PFAS的性質(zhì)及其凈水性能。結(jié)果表明，PFAS的綜合性能優(yōu)于PFS和PAS，更能適應(yīng)原水水質(zhì)的變化，其中尤其以鋁鐵分子摩爾比為0.64的PFAS性能優(yōu)。聚合硫酸鐵(PFS)也稱堿式硫酸鐵或羥基硫酸鐵, 是一種無機(jī)高分子絮凝劑。與其他絮凝劑如三氯化鐵,硫酸鋁,氯化硫酸鐵，堿式氯化鋁等相比，聚合硫酸鐵生產(chǎn)成本低、投加量少、適用PＨ范圍廣、雜質(zhì)（濁度、COD、懸浮物等）去除率高、殘留物濃度低、礬花沉降速度快、脫色效果好，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水,城市污水,工業(yè)用水以及生活飲用水的凈化處理。