聚合氯化鐵介紹
發(fā)布時(shí)間:2024-08-12瀏覽量:3645
聚合氯化鐵又稱堿式氯化鐵,產(chǎn)品外觀:褐色或黑褐色透明液體,簡(jiǎn)稱PFC。可用于原水凈化及印染造紙、洗煤、食品、制革工業(yè)廢水和城市生活污水的處理,還可用于生活用水及生產(chǎn)給水的凈化處理。可直接計(jì)量投加或適當(dāng)稀釋后投加,用做原水處理時(shí)有效投加量20~50mg/L,適用pH值范圍廣,處理后水的pH降低不大,不增加水的色度,是一種新型高分子絮凝劑。
聚合氯化鐵(PFC)特點(diǎn):
1、水解速度快,水合作用弱。形成的礬花密實(shí),沉降速度快。受水溫變化影響小,可以滿足在流動(dòng)過程中產(chǎn)生剪切力的要求。
2、固態(tài)產(chǎn)品為棕褐色,紅褐色粉末,極易溶于水。
3、可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝后水中殘余的游離態(tài)鋁離子。
4、適用范圍廣,生活飲用水,工業(yè)用水,生活用水,生活污水和工業(yè)污水處理等。
5、用藥量少,處理效果好,比其它混凝劑節(jié)約10-20%費(fèi)用。
6、使用方法和包裝用途以及注意事項(xiàng)同聚合氯化鋁基本一樣。
聚合氯化鐵(PFC)用途:
可用于原水凈化及印染造紙、洗煤、食品、制革工業(yè)廢水和城市生活污水的處理。特別市對(duì)濁度的源水,工業(yè)廢水的處理優(yōu)與其他絮凝劑,對(duì)水中各種有害元素都有較高的脫除率,COD除去率達(dá)60-95%。
1、聚合氯化鐵在石油、化工、造紙等工業(yè)上廣泛用于污水的處理、油水分離、油田回注水的凈化等。
2、聚合氯化鐵是工業(yè)污水、廢水處理的理想藥物,廣泛用于冶金、電力、制革、醫(yī)藥、印染、化工等行業(yè)。
3、聚合氯化鐵是處理高氟水的理想藥物.在化工、鑄造、水泥、耐火材料等方面使用。
聚合氯化鐵(PFC)物化性能:
棕黃色粘稠液體。相對(duì)密度1.450,酸性,易溶于水。聚合氯化鐵是20世紀(jì)80年代后期,針對(duì)鋁鹽絮凝劑殘留鋁對(duì)人體帶來(lái)嚴(yán)重危害及鋁的生物毒性等問題,鐵鹽絮凝劑混凝效果差、產(chǎn)品穩(wěn)定性不好等不足,研制開發(fā)的新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。聚合氯化鐵絮凝效果與三氯化鐵比較要高得多。當(dāng)處理的水溫較低時(shí),效果更明顯。
聚合氯化鐵(PFC)制備方法:
在三氯化鐵溶液中加入氫氧化鈉,生成堿式氯化鐵一鈉,加入氫氧化鈣生成堿式氯化鐵一鈣。要求鐵離子(Fe3+)濃度在0.01~0.75mol/L,氫氧根與鐵的比(OH/Fe)在0~2.5之間。具體配制如下:將10mL 0.5mol/L六水氯化鐵用水稀釋到200mL,在快速攪拌下,緩慢地加入50mL 0.25mol的氫氧化鈉,控制堿化度為11%左右,即為產(chǎn)品。每次制備數(shù)量不宜過多,制備后立即使用。存放不得超過20h,否則溶液將發(fā)生變化。
聚合氯化鐵(PFC)使用方法:
先將本品溶解成10%-30%的溶液,然后加水稀釋至所需濃度。投加的最佳PH值為3.5-5.0,選擇最佳PH值投加,可以發(fā)揮混凝的最大效益。一般混濁水每100噸投加藥劑0.5-2.0kg(5-20ppm),原水濁度高時(shí),投藥量適當(dāng)增加,濁度低時(shí),投藥量可以適當(dāng)減少。農(nóng)村使用,可將藥劑投入水缸內(nèi),攪拌均勻,靜置,上清液即可使用,每50公斤加入木藥劑l克左右。如將本藥劑和高分子絮凝劑結(jié)合使用,則效果更佳。
聚合氯化鐵(PFC)的幾種制備方法,重點(diǎn)介紹了利用氯酸鈉作氧化劑直接氧化鋼鐵鹽酸酸洗廢液的方法制備PFC。針對(duì)目前PFC得不到廣泛應(yīng)用的實(shí)際,提出了針對(duì)PFC的多種改性方法,如在聚合鐵的制備過程中引入聚硅酸該絮凝劑同時(shí)具有電中和及吸附架橋作用;又如加入無(wú)機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁制成的聚合氯化鋁鐵,加入有機(jī)絮凝劑制成的有機(jī)鐵鹽復(fù)合絮凝劑。并且提出了聚合氯化鐵今后的發(fā)展趨勢(shì)。
通過對(duì)氯化鐵和聚合氯化鐵溶液對(duì)金屬腐蝕速率的測(cè)定及腐蝕形態(tài)的觀察,研究其腐蝕特性參數(shù)及相關(guān)腐蝕機(jī)理;并探討了不同堿化度的聚合氯化鐵對(duì)腐蝕特性的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與氯化鐵相比,PFC可有效降低鐵鹽的腐蝕能力;PFC可以有效抑制鐵離子的氧化溶解作用,降低腐蝕性;隨著堿化度的升高PFC的腐蝕性降低。
鋁鹽和鐵鹽在水處理中用做混凝劑已廣泛使用,近年來(lái),鋁鹽由于殘余鋁的存在引發(fā)的健康問題得到了廣泛關(guān)注。由此鐵鹽混凝劑因其高電荷、易于控制等優(yōu)點(diǎn)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。主要研究高濃度聚合氯化鐵(PFC)的制備和表征,以及在不同水質(zhì)條件下的絮凝行為。
通過制備聚合氯化鐵的條件優(yōu)化和絮凝實(shí)驗(yàn)表明,在確定合適的穩(wěn)定劑條件下,采用氧化法制備聚合氯化鐵(OPFC)不僅可以獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)和良好的實(shí)用效果,而且生產(chǎn)成本低廉,適于實(shí)際生產(chǎn)過程,并已成功實(shí)施,取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。為制備和表征不同的聚鐵溶液,F(xiàn)eCl_3溶液加堿(NaHCO_3或NaOH)部分中和在選擇不同的加堿速度、鐵濃度和溫度條件下制備不同堿化度PFC。采用逐時(shí)絡(luò)合比色法對(duì)不同堿化度PFC進(jìn)行形態(tài)分析。在商品濃度(>1mol/L)的條件下,這種方法所得到的產(chǎn)品短時(shí)間內(nèi)(<10hr)即發(fā)生渾濁沉淀,因而降低了混凝效能。在近十年研究的基礎(chǔ)上,探討了不同的磷酸鹽作為穩(wěn)定劑在BPFC溶液中的穩(wěn)定效果及對(duì)鐵鹽溶液形態(tài)分布和混凝、沉淀過程的影響。
研究表明:
堿化度、滴堿速度、熟化時(shí)間以及陰離子的引入都會(huì)對(duì)PFC的聚合程度、形態(tài)分布、結(jié)構(gòu)形貌、混凝效果、腐蝕性及穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。其中引入適量檸檬酸,能顯著提高聚合氯化鐵混凝效果和穩(wěn)定性。用慢速滴堿的方式制備的OH/Fe=1.0、Si/Fe=1、Cit/Fe=1.0和OH/Fe=1.0、P/Fe=0.12的新型聚合氯化鐵具有較好的穩(wěn)定性和混凝性能。高濃度聚合氯化鐵產(chǎn)品由于穩(wěn)定性不高,限制了其大規(guī)模使用,為提高其穩(wěn)定性,采用慢速滴堿的方式制備了分別引入不同比例的乙酸鹽、硅酸鹽及檸檬酸、磷酸鹽等的聚合氯化鐵,借助多種化學(xué)分析方法及現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù),對(duì)聚合氯化鐵(PFC)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,采用Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法研究了滴堿速度、堿化度(B)、熟化時(shí)間以及不同的堿化劑等因素對(duì)PFC形態(tài)分布的影響;應(yīng)用Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色、掃描電鏡、混凝試驗(yàn)、腐蝕試驗(yàn)等方法研究了不同陰離子的引入對(duì)PFC性能的影響。
應(yīng)用結(jié)果表明:磷酸鹽(AP)和磷酸二氫鹽(AH_2P)為可實(shí)際應(yīng)用的穩(wěn)定劑;流動(dòng)電流研究表明在P/Fe比為0.07附近對(duì)混凝較為有利;形態(tài)分析及混凝和沉淀實(shí)驗(yàn)證實(shí)了穩(wěn)定劑的加入改變了鐵溶液的水解轉(zhuǎn)化途徑,磷酸根參與了混凝中的水解成核過程,對(duì)沉淀形態(tài)會(huì)有影響。
通過對(duì)堿化法制備高濃度聚合氯化鐵的工藝研究(BPFC),探討了堿的種類和穩(wěn)定劑的不同加入時(shí)機(jī)對(duì)形態(tài)分布的影響,堿化劑加入速度及堿化度對(duì)穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:作為堿化劑NaHCO_3略優(yōu)于NaOH;先加入穩(wěn)定劑的制備方法對(duì)PFC的穩(wěn)定及混凝特性有利;合適的堿加入速度對(duì)PFC的穩(wěn)定比較有利;在B=0.4的區(qū)域內(nèi)PFC的穩(wěn)定性最差,在制備過程中應(yīng)盡量避開這一區(qū)域。