新生態(tài)三價(jià)鐵混凝處理松花江水的效果與機(jī)理研究.pdf

1、我國(guó)水資源污染嚴(yán)重，高效經(jīng)濟(jì)的水處理工藝是國(guó)民生產(chǎn)生活的必需，混凝工藝因其操作簡(jiǎn)單、對(duì)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(zhì)優(yōu)價(jià)廉的混凝劑對(duì)于混凝過(guò)程是至關(guān)重要的，對(duì)混凝工藝的效果、成本和實(shí)施方式有決定性的影響。目前應(yīng)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(duì)生活質(zhì)量要求的提高和對(duì)鋁鹽毒性認(rèn)識(shí)的加深，高效無(wú)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(guò)程中，需幾小時(shí)

2、或十幾小時(shí)的老化時(shí)間，使反應(yīng)器容積較大，對(duì)反應(yīng)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(qiáng)氧化劑酸性溶液的加熱易發(fā)生危險(xiǎn)。以上諸多弊端不僅增加了聚合硫酸鐵制備的實(shí)際成本，也增加了制備過(guò)程的無(wú)形成本，給自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境帶來(lái)了潛在的風(fēng)險(xiǎn)壓力和負(fù)擔(dān)。為了減輕聚合硫酸鐵制備過(guò)程的不利因素影響，試驗(yàn)了在常溫常壓下以雙氧水為氧化劑使亞鐵瞬時(shí)氧化，從而形成新生態(tài)三價(jià)鐵水解產(chǎn)物，其混凝處理松花江水效能。
　　H2O2

3、與亞鐵反應(yīng)迅速，10 min內(nèi)由新生態(tài)三價(jià)鐵水解造成 H+積累、pH下降最快，實(shí)驗(yàn)證實(shí)老化時(shí)間對(duì)新生態(tài)鐵混凝去除濁度、耗氧有機(jī)物以及沉后水 pH的影響極小。在新生態(tài)鐵制備的過(guò)程中投加適量酸可使混凝效果達(dá)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(jì)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(biāo)的處理結(jié)

4、果與聚合硫酸鐵和硫酸鐵的處理結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新生態(tài)鐵對(duì)濁度、耗氧有機(jī)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(huì)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(jī)理顯著不同。
　　作為制備新生態(tài)鐵的主要原料，亞鐵價(jià)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(jià)格的

5、50％，且步驟簡(jiǎn)單，不加熱加壓、瞬時(shí)反應(yīng)而不需容積巨大的單獨(dú)反應(yīng)器，因此其性價(jià)比較高，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究，有望大幅降低混凝劑的制備成本。采用高效無(wú)毒的氧化劑 H2O2為原料，制備過(guò)程中不產(chǎn)生有毒有害氣體，是既安全又對(duì)環(huán)境友好的應(yīng)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(jìn)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(guò)程中復(fù)合投加鋁鹽、硅酸鹽、聚合季銨鹽。新