新生態(tài)三價鐵混凝處理松花江水的效果與機理研究.pdf

1、我國水資源污染嚴重，高效經(jīng)濟的水處理工藝是國民生產生活的必需，混凝工藝因其操作簡單、對各種污染物有廣泛的去除效果而成為水處理流程中不可缺少的前置工藝。質優(yōu)價廉的混凝劑對于混凝過程是至關重要的，對混凝工藝的效果、成本和實施方式有決定性的影響。目前應用最廣泛的混凝劑是聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵。但隨著人們對生活質量要求的提高和對鋁鹽毒性認識的加深，高效無毒的聚合硫酸鐵日益受到水處理界的重視。
　　在目前的聚合硫酸鐵制備工藝過程中，需幾小時

2、或十幾小時的老化時間，使反應器容積較大，對反應器的耐腐蝕性能要求也較高；要保證聚合硫酸鐵的高效穩(wěn)定，往往需要固化；含強氧化劑酸性溶液的加熱易發(fā)生危險。以上諸多弊端不僅增加了聚合硫酸鐵制備的實際成本，也增加了制備過程的無形成本，給自然環(huán)境和社會環(huán)境帶來了潛在的風險壓力和負擔。為了減輕聚合硫酸鐵制備過程的不利因素影響，試驗了在常溫常壓下以雙氧水為氧化劑使亞鐵瞬時氧化，從而形成新生態(tài)三價鐵水解產物，其混凝處理松花江水效能。
　　H2O2

3、與亞鐵反應迅速，10 min內由新生態(tài)三價鐵水解造成 H+積累、pH下降最快，實驗證實老化時間對新生態(tài)鐵混凝去除濁度、耗氧有機物以及沉后水 pH的影響極小。在新生態(tài)鐵制備的過程中投加適量酸可使混凝效果達到一定程度所需的投量顯著下降，最佳的酸投量為0.1 mol/L。提高 H2O2投量可顯著提高新生態(tài)鐵的混凝性能，最經(jīng)濟高效的 H2O2投量為[H2O2]/Fe摩爾比為0.55。
　　以新生態(tài)鐵作為混凝劑處理松花江水，將各指標的處理結

4、果與聚合硫酸鐵和硫酸鐵的處理結果對比發(fā)現(xiàn)，新生態(tài)鐵對濁度、耗氧有機物、UV254吸光度的去除較有效，沉后水的 pH值為6~8，不足是色度較高，殘余鐵濃度較高，但提高 H2O2投量可減輕這一不足，只是成本會有所增加。新生態(tài)鐵的正電荷密度比聚合硫酸鐵或硫酸鐵更高，主要發(fā)揮電中和作用，輔之以吸附作用，與聚合硫酸鐵或硫酸鐵的作用機理顯著不同。
　　作為制備新生態(tài)鐵的主要原料，亞鐵價廉易得，使得制備成本壓縮，藥劑成本約為聚合硫酸鐵市售價格的

5、50％，且步驟簡單，不加熱加壓、瞬時反應而不需容積巨大的單獨反應器，因此其性價比較高，經(jīng)過進一步的研究，有望大幅降低混凝劑的制備成本。采用高效無毒的氧化劑 H2O2為原料，制備過程中不產生有毒有害氣體，是既安全又對環(huán)境友好的應該得到的提倡的混凝劑制備方向。
　　降低混凝劑的用量可減小污泥量，為了進一步提高新生態(tài)鐵的混凝效能，并在控制成本的前提下降低殘余鐵濃度、降低色度，嘗試了在新生態(tài)鐵制備過程中復合投加鋁鹽、硅酸鹽、聚合季銨鹽。新