浅析水处理中高分子铁盐絮凝剂的应用研究

浅析水处理中高分子铁盐絮凝剂的应用研究

郑子荣

郑子荣

斯瑞尔环境科技股份有限公司

摘要：随着近些年来工业的逐步发展和规模的扩大，对于自然环境造成了一定程度的破坏，其中水源的水质情况发生了较为严重的恶化。随着城市当中对于自来水的供水标准有了大幅度的提高，所以对于自来水厂的水质也有了更高的要求。在进行水质处理的过程中，通过应用高分子铁盐絮凝剂能够起到非常好的处理效果。本文首先对于高分子铁盐絮凝剂的特点进行阐述，从而对于聚合形式的、复合形式的以及无机形式的高分子铁盐絮凝剂的研发分别进行研究，希望通过本文，能够为水处理过程中对于高分子铁盐絮凝剂的应用提供一些参考和帮助。

关键词：水处理；高分子絮凝剂；铁盐

引言：近些年以来，随着水源质量的恶化以及城市供水标准的提升，自来水厂对于出水质量也就有了更高的要求。在对水源进行处理的过程中，通过使用高分子铁盐絮凝剂，能够实现非常好的凝聚性，从而帮助对水进行脱色。从目前的情况来看，对于高分子铁盐絮凝剂的使用在水处理的过程中变的越来越重要

1.絮凝剂的特点分析

高分子铁盐絮凝剂当中，实际上就是多核羟基络合物当中的某种物质，这种物质所具有的吸附作用实际上就是一种络合配位的过程，在对于水中有害物质进行吸附后，能够从其中吸收羟基，从而加强水质的沉淀现象，最终通过饱和作用而形成氢氧化物，这种氢氧化物凝胶通过和颗粒物的结合最终形成絮状物。相比于其他絮凝剂而言，高分子铁盐絮凝剂的优势特点在于使用的范围十分广泛，并且有着非常强的絮凝效果，在絮凝的过程中消耗的能源较少且对于水的处理效果较高，在对于水中颗粒进行水解后所产生的物质没有毒性或者毒性非常校另外，能够用于制作高分子铁盐絮凝剂的原料较多且价格较低，同时制作过程也十分便捷和简单。

2.各类絮凝剂的研制分析

2.1聚合式絮凝剂

目前来看，在进行水处理的过程中，对于高分子铁盐絮凝剂的使用已经获得了一定的效果。所使用的铁盐具体包括硫酸铁、氯化铁和磷酸铁这几种，下面将对这几种铁盐分别进行分析。

首先是硫酸铁，采用硫酸铁来制作的高分子铁盐絮凝剂具体是通过在硫酸铁结构中加入羟基后形成的，这种絮凝剂具备了吸附、电中和架桥等功能，并且有着非常强大的去除浑浊、颜色和重金属以及微生物的性能。其次是氯化铁，通过利用氯化铁来制作的絮凝剂能够通过某种比例来和水进行混合，从而迅速的完成水解过程，并且具有较小的腐蚀性。这种絮凝剂的应用范围十分广泛，并且有着比非常好的净化效果，比较适用于温度较低的水处理。

2.2复合型絮凝剂

所谓复合型絮凝剂就是在高分子絮凝剂当中加入羟基和聚硅酸以及磷酸根，从而提升高分子絮凝剂中铁盐的聚合能力，从而有效的提升这种絮凝剂的效果。较为常见的复合型絮凝剂主要包括了聚氯硫酸铁和聚合硅酸类复合铁盐以及聚合磷酸类复合铁盐（1）聚氯硫酸铁：利用硫酸-盐酸混合酸为原料可制得聚氯硫酸铁，这是在聚合硫酸铁基础上研制的复合铁盐絮凝剂，它具有良好的电荷中和与吸附架桥功能。在给水处理中，聚氯硫酸铁沉降快，沉降的污泥脱水性能好。在相同的絮凝条件下，聚氯硫酸铁的投加量仅为聚合硫酸铁的二分之一，且絮凝效果更好。聚氯硫酸铁在pH=6～9的范围内具有良好的絮凝去浊性能。聚氯硫酸铁的混凝效果优于PFS和三氯化铁，当投加量在10×10-6～15×10-6时，处理后的原水浊度符合饮用水标准。（2）聚合硅酸类复合铁盐：相对于聚合铁而言，对聚硅酸的聚合机制研究较为透彻，当聚硅酸铁盐用作絮凝剂投进水中后，一方面稀释作用、pH的升高会引起铁盐水解程度的变化和形态的转化，铁水解产物与聚硅酸结合，pH的升高导致聚硅酸的进一步聚合直至形成溶胶物；另一方面，铁的各水解产物在混合过程中被水中悬浮物颗粒吸附使颗粒脱稳，聚硅酸大分子或溶胶对吸附了铁水解产物的悬浮物产生架桥及黏附作用产生了大的絮体，从而取得净水效果，以上过程同时进行且可迅速完成。（3）聚合磷酸类复合铁盐：在聚合铁盐中引入适量的磷酸盐可制得聚合磷酸类复合铁盐，磷酸根能影响Fe3+的水解反应，增强桥连作用，形成多核络合物，显著提高聚合铁盐的絮凝速度和絮凝能力。絮凝剂絮凝能力的提高与磷酸根置换聚合铁的羟基，在铁原子间架桥形成高价的多核络合物有关。此外将一定配比的三氯化铁、磷酸氢二钠一起研磨，搅拌均匀后置于瓷坩埚放入高温炉，控制温度280～320℃，分解一段时间，取出冷却至室温，加入适量去离子水，充分搅拌成软固体物即得聚磷氯化铁。

2.3无机有机聚合高分子絮凝剂

虽然无机絮凝剂对于水处理来说有着较强的适应能力，但是絮凝的效果较为有限，且絮凝速度也相对较慢。相比于无机絮凝剂来说，有机絮凝剂在进行水处理时，所需要的使用量更少，絮凝的速度更快，并且能够和多种盐类实现共存，不会受到多种环境因素的影响。另外，相比于无机絮凝剂来说，有机絮凝剂的脱色能力更强，脱色性能甚至能够比无机絮凝剂高出百分之三十。但是有机絮凝剂的缺点在于某些有机絮凝剂会在絮凝的过程中产生有毒物质，通过对于絮凝剂的研究，研发出了无机与有机进行聚合生成的新型聚合物质，不但能够具有较高絮凝效率和效果，同时也不会在絮凝的过程中产生毒性。近些年来絮凝剂的种类不断变得更加多样化，同时性能也逐步得到了加强。絮凝剂的作用与其协同性有着较大的联系，通过对于高分子中的活性基团进行吸附而产生网捕效果，将其与其他颗粒和杂质共同进行下沉。另外，通过加入无机盐，能够使得水中的污染物质完成中和，从而提升高分子铁盐絮凝剂的效果。通过对于无机和有机的聚合絮凝剂的开发，能够充分弥补无机絮凝剂吸附能力较弱的劣势，并能够加快絮体形成的速度，并增加其沉淀性。这样一来，絮凝作用的酸碱值范围会更宽，同时会降低絮凝剂的加入量，进而降低水处理成本。

结束语：

综上所述，在水处理的过程中，对于高分子铁盐絮凝剂的应用在今后应该注意以下几点内容，首先，应重视絮凝剂的基础研究，重点研究絮凝剂的组分、形状以及相互作用，同时也加强对于絮凝剂动力和化学等方面内容的研究。其次，应重视对于絮凝剂改性方面内容的研究，由于某些具备潜在威胁的催化剂使得这种处理剂的使用受到了一定的影响，通过改性能够减少絮凝剂的二次污染。最后，应重视研究絮凝剂配比的相关方面内容，不同的絮凝剂组分能够产生不同的絮凝效果，并产生不同的作用。这方面内容应该通过实验来完成。通过良好的絮凝剂配比不但能够获得更好的絮凝效果，同时也能够降低成本。

参考文献：

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