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新型凈水劑——堿式硫酸鐵混凝劑

論文類型 技術與工程 發(fā)表日期 1999-06-01
來源 《中國給水排水》1999年第6期
作者 樊冠球
摘要 　　長期以來自來水廠主要使用鋁鹽混凝劑，其水解生成的沉淀物水合作用強，形成的礬花疏松、相對體積質量小、沉淀慢，適用的pH值和水溫范圍窄，出廠水中的殘余鋁含量高。因此研究開發(fā)適用于飲用水處理的新型三價鐵鹽混凝劑已成為當務之急。 1 生產方法 　　生產堿式硫酸鐵混凝劑的方法 ...

　　長期以來自來水廠主要使用鋁鹽混凝劑，其水解生成的沉淀物水合作用強，形成的礬花疏松、相對體積質量小、沉淀慢，適用的pH值和水溫范圍窄，出廠水中的殘余鋁含量高。因此研究開發(fā)適用于飲用水處理的新型三價鐵鹽混凝劑已成為當務之急。

1 生產方法

　　生產堿式硫酸鐵混凝劑的方法是：先將FeSO4在固體狀態(tài)下用空氣充分氧化成Fe(OH)SO4，再加適量硫酸中和。生產中只需硫酸亞鐵、硫酸和空氣，硫酸投加量可根據需要隨時進行調節(jié)。

2 堿式硫酸鐵混凝劑的優(yōu)點

　?、?產品為固體，衛(wèi)生質量安全可靠，技術性能好，具有現在所有三價鐵鹽混凝劑的全部優(yōu)點；同時沒有潮解性，運輸、貯存、使用方便。?
　　② 消除鋁鹽混凝劑對人體健康的危害。?
　　③ 可降低濾池出水濁度和有機物含量，為提高消毒效果和降低氯消毒副作用創(chuàng)造條件。氯消毒的母體物是水中腐殖質等天然有機物，其在物理和化學吸附作用下附著在粘土、混凝劑水解生成物等無機物顆粒上，所以凈化水中的殘留有機物量與凈化水的濁度有十分密切的關系，凈化水濁度越低，有機物含量也越低，氯消毒時生成的毒副產物量便越少。而包括堿式硫酸鐵混凝劑在內的三價鐵鹽混凝劑生成的礬花密實、相對體積質量大、沉淀快，沉淀構筑物出水濁度低，降低了氯消毒副作用。
　?、?適用的pH值范圍寬，有利于給水管網電化學腐蝕問題的解決。我國城市給水管網普遍存在這一問題［1］，其解決方法之一是水廠在水處理時投加石灰將水的pH值提高到8.0～8.5(具體數值通過水質穩(wěn)定試驗確定)。三價鐵鹽混凝劑適用的pH值范圍寬，Fe(OH)3的等電點約在pH=8.0處［2］。氫氧化鐵凝膠的比表面積在酸性溶液中為100m2/g左右，在堿性溶液中達320m2/g［3］。三價鐵鹽混凝劑的最佳pH值范圍有兩個：6～7和8～9.5［3］，在前一pH值范圍氫氧化鐵膠體微粒帶正電荷，有利于與天然水中帶負電荷的膠體微粒進行中和與凝聚，在后一pH值范圍氫氧化鐵沉淀物有很好的吸附性和粘著性。由此，水的pH值提高到8.0以上后，在某些情況下還能提高三價鐵鹽混凝劑的澄清處理效果。

3 應用實例

　　該混凝劑在廣州鐵路局江村水廠試用，并于1998年4月27日召開了現場會。此水廠以流溪河為水源，水處理流程依次為：網格式反應池、斜管沉淀池、快濾池、清水池。混凝劑溶液投加于反應池進水管中。水源水和濾池出水水質由廣州鐵路中心衛(wèi)生防疫站取樣檢測，化驗結果見表1。

表1 廣州鐵路局江村水廠源水和濾池出水水質
項目源水濾過水
色度（度）3510
濁度（度）280.2
臭和味無無
肉眼可見物泥漿未見
pH值6.756.78
總硬度（以CaCO3,mg/L)33.433.4
Fe(mg/L)4.850.067
Mn(mg/L)0.3320.175
Cu(mg/L)0.042＜0.002
Zn(mg/L)0.2530.016
揮發(fā)酚類（以苯酚計，mg/L)＜0.002＜0.002
陰離子合成洗滌劑（mg/L)＜0.05＜0.05
SO42-(mg/L)60.060.0
Cl-(mg/L)7.86.9
溶解性總固體（mg/L）11787
F-(mg/L)0.330.24
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計，mg/L）2.02.0
Ag(mg/L)＜0.005＜0.005
注 混凝劑投加量以Fe（OH）SO4計，為10mg/L。

　　由此可見，采用堿式硫酸鐵混凝劑后，由于礬花相對體積質量大、沉淀快，故沉淀池和濾池出水濁度低。堿式硫酸鐵混凝劑除天然有機物(包括色度物質)的效果也好，若再適當加大混凝劑投加量，天然有機物去除率將更高。

參考文獻

　　1 國家建設部城市建設司.城市供水行業(yè)2000年技術進步發(fā)展規(guī)劃.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1993?
　　2　小沃爾特 J 韋伯.水質控制物理化學方法.上海市政工程設計研究院譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1980
　　3Е Д 巴寶科夫.論水的混凝.郭連起譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1982

　　作者通訊處：442001 湖北省十堰市公園路二汽高工樓13-6
　　電 話：(0719)8221437(H)

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