聚合氯化铁_PFC_与有机高分子聚合物_JY_01_复合絮凝剂中铁的形态分布
聚合氯化铝和氯化铁
聚合氯化铝和氯化铁
聚合氯化铝和聚合氯化铁在水处理中能有效吸附沉淀污水的杂质，而根据水质的不同，它们的效果也不同。
今天小琪就和大家介绍一下这两种名字相近的聚合产品——聚合氯化铝（PAC）和聚合氯化铁（PFC）的区别！
我们从以下四个点来区别：
1、外观：聚合氯化铝的颜色一般有白色、黄色、棕褐色，而国家标准范围内的三氧化铝含量在27%～30%之间的聚合氯化铝多为土黄色、到黄色、淡黄色的固体粉状。
而聚合氯化铁一般为淡黄色、黄色或褐色的粉末；
2、应用范围：聚合氯化铝在河水的净化中效果出众，处理后的水效果出众，水质较软，不会造成织物的发硬等现象。
而聚合氯化铁在钢厂、纸厂、污水厂等废水的净化过程中时间短、见效快，处理后的水质清澈，更容易达到排放标准。
3、生产原料：聚合氯化铝特别是饮用水级的需要使用氢氧化铝粉材料来加工生产，而聚合氯化铁则需要使用铝钙粉作为加工原料。
4、功能：聚合氯化铁只能用在工业水处理中，而聚合氯化铝可以用于饮用水和工业水处理中。
混凝沉淀池课程设计Word
前言 (1)1.设计任务及原始资料 (1)1.1设计任务 (1)1.2 原始资料 (2)2.处理方案的确定 (2)2.1国内处理方案概况 (2)2.1.1物理化学法 (2)2.1.2生物法 (3)2.1.3改进型生物法 (4)2.1.4物化一生化相结合法 (5)2.2确定方案 (5)2.3工艺流程 (6)2.4混凝工艺说明 (6)3.主要设备及构筑物 (8)3.1混合阶段 (8)3.1.1混凝剂的选择 (8)3.1.2混凝剂的配制以及投加设备 (10)3.1.3混合与搅拌设备 (12)3.2 絮凝反应阶段 (15)3.2.1絮凝池的选择 (15)3.2.2 设计参数和要点 (16)3.2.3絮凝池的设计与计算 (17)3.3 沉淀阶段 (20)3.3.2设计参数和要点 (21)3.3.3沉淀池的设计与计算 (22)3.3.4沉淀池进出水系统的计算 (23)4.总结 (25)5.致谢 (26)6.参考文献 (27)前言制浆造纸是我国国民经济的重要产业之一，然而其对于环境造成的污染也日益突出，尤其是对于我国水环境的严重污染，已经成为工业污染防治的重点、热点以及难点。
制浆造纸废水主要有蒸煮废液、中段废水和造纸白水三个部分。
制浆与洗、选、漂过程中所排放的废水的总和、包括洗涤水和漂白水系统称为中段废水。
中段废水由于造纸的生产工艺、产品的品种不同而使得其污染负荷由很大的差异。
一般来说中段废水颜色呈深黄色，占造纸工业污染排放总量的8%～9%，中段水浓度高于生活污水，BOD 和COD的比值在0.20到0.35之间，可生化性较差，有机物难以生物降解且处理难度大。
中段水中的有机物主要是木质素、纤维素、有机酸等，以可溶性COD为主。
目前，我国多采用混凝沉淀法和活性污泥法的联合处理工艺。
本次设计主要针对于造纸中段废水的混凝反应和沉淀工艺部分，以达到除去可悬浮固体颗粒的目的。
1.设计任务及原始资料1.1设计任务15000m3/天的造纸中段废水混凝反应、沉淀池的设计1.2 原始资料一造纸厂中段废水设计流量15000m3/天，SS=800mg/L，去除效率90%，沉淀时间2小时，最小沉速1.8m/h，采取混凝反应沉淀法处理SS，试设计混凝反应、沉淀池设备。
水处理各种絮凝剂介绍
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水处理各种絮凝剂介绍聚合三氯化铁(PFC) (PFC)a.物化性能：棕黄色粘稠液体。
相对密度 1.450，酸性，易溶于水。
聚合氯化铁是 20 世纪 80 年代后期，针对铝盐絮针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题，铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足，凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题，铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足，研制开发的新型无机高分子絮凝剂。
当处理的水温较低时，研制开发的新型无机高分子絮凝剂。
聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。
效果更明显。
b.制备方法：在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠，生成碱式氯化铁一钠，加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。
要求铁离子(Fe3+)浓度在 0.01～0.75mol/L，氢氧根与铁的比(OH/Fe)在 0～2.5 之间。
具体配制如下： 10mL 0.5mol/L 将六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到 200mL，在快速搅拌下，缓慢地加入 50mL 0.25mol 的氢氧化钠，控的氢氧化钠，六水氯化铁用水稀释到，在快速搅拌下，左右，制碱化度为 11%左右，即为产品。
每次制备数量不宜过多，制备后立即使用。
存放不得超过20h，否则溶左右即为产品。
液将发生变化。
c.产品应用：该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。
可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量 20～50mg/L，适用 pH 值范围广，处理后水的 pH 降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。
聚合氯化硫酸铁(PFCS) (PFCS)a.物化性质：棕黄色粘稠液体，无味或略带氯气味。
相对密度 1.450，酸性，易溶于水。
b.制备方法： (1)以 FeSO4 为原料，FeSO4 用量为 23%～64%，水用量为 15%～20%,催化剂用量为 2%～8%，次氯酸钠为氧化剂，充分搅拌反应 3h，静止熟化后过滤，即得产品。
[讲解]聚合氯化铁（PFC）的概述
![[讲解]聚合氯化铁（PFC）的概述](https://img.taocdn.com/s3/m/435044b0f424ccbff121dd36a32d7375a417c60f.png)
聚合氯化铁(PFC)的概述聚合氯化铁(PFC)物化性能：棕黄色粘稠液体。
相对密度1.450，酸性，易溶于水。
聚合氯化铁是20世纪80年代后期，针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题，铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足，研制开发的新型无机高分子絮凝剂。
聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。
当处理的水温较低时，效果更明显。
制备方法：在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠，生成碱式氯化铁一钠，加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。
要求铁离子(Fe3+)浓度在0.01～0.75mol/L，氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0～2.5之间。
具体配制如下：将10mL 0.5mol/L六水氯化铁用水稀释到200mL，在快速搅拌下，缓慢地加入50mL 0.25mol的氢氧化钠，控制碱化度为11%左右，即为产品。
每次制备数量不宜过多，制备后立即使用。
存放不得超过20h，否则溶液将发生变化。
产品应用：该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。
可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。
聚合氯化铁的用途：可用于源水净化及印染造纸、洗煤、食品、制革工业废水和城市生活污水的处理。
特别市对浊度的源水，工业废水的处理优与其他絮凝剂，对水中各种有害元素都有较高的脱除率，COD 除区率达60-95％。
用药量少，处理效果好，比其它混凝剂节约10-20％费用。
聚合氯化铝的用途：a、城市给排水净化：河流水、水库水、地下水 b、工业给水净化 c、城市污水处理 d、工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收 e、各种工业废水处理：印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水f、污水处理 g、造纸施胶 h、糖液精制 i、铸造成型j、布匹防皱 k、催化剂载体 l、医药精制 m、水泥速凝 n、化妆品原料。
铁系高分子絮凝剂的合成方法(一)
铁系高分子絮凝剂的合成方法(一)摘要：铁系高分子絮凝剂是水处理、化工、轻工、矿山、冶金等部门广泛使用的药剂。
铁系高分子絮凝剂具有耗量少、效率高、ｐＨ值适用范围宽、水中残留铁离子少、水解产物脱水性能优良等特点，因此它的应用日趋广泛。
关键词：絮凝剂聚合铁聚合铁是一种由铁盐预制的中间水解产物，属于水溶性无机高分子物质，溶于水后产生大量的高电荷聚合阳离子，如Ｆｅ2(ＯＨ)3+3、Ｆｅ2(ＯＨ)4+2、Ｆｅ3(ＯＨ)5+4等羟基桥联形成的各级多核络合铁离子。
因此具有很强的中和悬浮颗粒上的电荷能力，使之脱稳并生成较大颗粒的絮凝体，同时也因其具有很大的比表面积和很强的吸附能力，对污水中乳化油有良好的破乳效果，对重金属、臭味和色素也有较强的吸附能力，使用时显示出其独特的优越性，因此它的应用广泛。
铁系高分子絮凝剂开发最早的国家是日本，1976年日本就有专利申请。
到了80年代，日本的古河矿业公司和日铁矿业公司分别建起了年产万吨的工业生产装置。
此后相继有前苏联、美国、德国等许多国家申请了专利。
国内开发铁系高分子絮凝剂最早的是化工部天津化工研究院。
他们开发了聚合硫酸铁(ＰＦＳ)，以后又有沈阳化工学院、上海冶金设计研究院、冶金环保研究所等也开发成功了铁系高分子絮凝剂。
现就聚合铁盐的合成方法进行概述。
1单组分型铁系高分子絮凝剂的合成方法1.1聚合硫酸铁(ＰＦＳ)的合成方法聚合硫酸铁又称碱式硫酸铁，它是一种高效新型水处理剂，广泛用于饮用水、工业废水、城市污水的处理。
聚铁与传统的三氯化铁、硫酸铁等净水剂相比，有以下优点：（1）具有优良的凝聚性能，絮凝体形成速度快，密集器质量大，沉降速度快，尤其对低温低浊水有优良的处理效果。
（2）适用水体ｐＨ范围广。
（3）具有较强的去除水中ＢＯＤ、ＣＯＤ及重金属离子的能力，并有脱色、脱臭、脱水、脱油等功效，残留的铁离子少。
（4）使用时，腐蚀小。
其制备方法很多，按其原料来源大致可分为以下几种：1.1.1利用钛白粉生产中的副产物生产ＰＦＳ在用硫酸法生产钛白粉(ＴｉＯ2)的过程中有副产物FeSO4生成。
聚合氯化铁理化特性表
聚合氯化铁理化特性表
简介
聚合氯化铁是一种重要的水处理药剂，广泛应用于水净化和废水处理领域。
本文档将介绍聚合氯化铁的理化特性，包括外观、化学性质、物理性质和应用特点等方面。
外观特性
- 颜色：红褐色或黄褐色固体
- 目测形态：粉末状或颗粒状
- 气味：无明显气味
化学性质
- 主要成分：聚合氯化铁（FeCl3）
- pH值：酸性溶液（pH < 2）
- 溶解性：可溶于水，在液态时具有较好的混溶性
- 反应性：与水中的杂质（如砷、氟等）发生化学反应，具有一定的去除效果
物理性质
- 熔点：大约为307°C
- 沸点：大约为315°C
- 密度：约为2.9 g/cm3（固态）
应用特点
- 高效净水：聚合氯化铁具有良好的絮凝性能，能够快速凝聚
水中的悬浮物和浑浊物，并沉淀下来，从而实现水的净化和澄清。
- 广谱性应用：聚合氯化铁可以有效去除水中的多种杂质，如
有机物、重金属离子、微生物等，适用于不同水质条件下的水处理。
- 稳定性强：聚合氯化铁在不受外界条件干扰的情况下，具有
较好的稳定性，能够长时间保持有效的净化效果。
注意事项
本文档提供的聚合氯化铁的理化特性仅供参考，具体特性可能
会因产品品牌、生产工艺等因素而有所不同，请在使用前查阅相关
产品说明书或咨询专业人士的意见。
以上是聚合氯化铁的理化特性表，希望对您的研究和应用有所
帮助！。
聚合氯化铁的性能和用途
合成时首先将含有氯化亚铁和盐酸的混合液加入贮罐中，并补加一定量的稳定剂。在反应塔顶部引入氯化铁溶液和亚硝酸钠，在反应塔底部引入氧气，溶液流经填料表面时，使气液充分接触，达到氧化氯化亚铁的目的。反应过程中通过循环泵的作用保持液体在填料反应塔和贮罐之间不断循环，使亚铁不断氧化，直至亚铁完全氧化。反应过程中保持溶液的温度在40～90℃范围内，以利于络合物的分解。这种方法与以前介绍的反应塔法生产聚合硫酸铁的方法基本相同。聚合氯化铁指标：Fe3＋为8%～13%，盐基度为6%～12%，Fe2＋≤0.1%。
网址：
原文地址：/news/html/408.html
如果以盐酸和铁屑生产聚合氯化铁，生产成本较高，如果以废盐酸或盐酸酸洗废液为原料时，成本相对来讲要低一些，另外也可以采用氯气—氧气联合氧化的方法，先用氯气氧化一部分亚铁离子，再用氧气氧化剩余的亚铁离子，这样进一步降低成本。目前，国内很多生产聚合硫酸铁的设备进行一定的改造，就可以生产聚合氯化铁。
聚合氯化铁的作用和用途
聚合氯化铁的作用和用途1. 聚合氯化铁的概述聚合氯化铁（Polymeric Ferric Chloride，简称PFC）是一种高效的水处理药剂，主要由氯化铁和聚合物组成。
它具有较高的净水能力和沉淀性能，广泛应用于水处理领域。
在本文中，我们将详细介绍聚合氯化铁的作用和用途。
2. 聚合氯化铁的作用聚合氯化铁作为一种水处理药剂，具有以下主要作用：2.1 净水作用聚合氯化铁能够有效去除水中的悬浮物质、胶体物质和有机物质。
它通过与水中的杂质发生化学反应，形成大颗粒的沉淀物，从而实现净水的目的。
聚合氯化铁能够去除水中的浑浊物质，使水变得清澈透明。
2.2 脱色作用聚合氯化铁对水中的色度有良好的脱色效果。
它能够与水中的有机色素发生化学反应，将有机色素转化为不溶于水的沉淀物，从而使水的色度降低。
聚合氯化铁在水处理厂中广泛应用于饮用水和工业用水的脱色处理。
2.3 除臭作用聚合氯化铁能够去除水中的异味物质，提高水的口感和品质。
它对水中的硫化物、挥发性有机物等具有较好的除臭效果。
聚合氯化铁在污水处理和工业废水处理中常用于除臭处理。
2.4 杀菌作用聚合氯化铁具有一定的杀菌作用，能够抑制水中细菌和病毒的生长。
它通过与水中微生物的细胞膜发生作用，破坏其结构，从而达到杀菌的效果。
聚合氯化铁在饮用水处理和游泳池水处理中常用于杀菌消毒。
3. 聚合氯化铁的用途聚合氯化铁在水处理领域有广泛的用途，主要包括以下几个方面：3.1 饮用水处理聚合氯化铁是一种常用的饮用水处理药剂。
它能够去除水中的悬浮物质、胶体物质和有机物质，改善水的质量。
聚合氯化铁在饮用水处理中常与其他药剂配合使用，如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等，以提高水的净化效果。
3.2 工业用水处理聚合氯化铁广泛应用于工业用水处理。
工业用水中通常含有大量的悬浮物质、胶体物质和有机物质，需要进行净化处理。
聚合氯化铁能够有效去除这些杂质，使工业用水符合生产要求。
3.3 污水处理聚合氯化铁在污水处理中有重要的应用。
绿色絮凝剂的应用与研究
绿色絮凝剂的应用与研究叶嘉璇（佛山科学技术学院，环境与土木建筑学院，广东佛山528000）摘要：绿色絮凝剂的概念源于“绿色化学”的提出。
根据美国化学会（ACS）的定义，其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
因此，绿色化学是一门从源头上彻底阻止污染发生的化学。
在此基础上，人们提出了绿色絮凝剂的概念，并认为它是21世纪絮凝剂的发展方向。
绿色絮凝剂要求水在经絮凝剂处理过程中，生产用的原材料和转化试剂绿色化、生产反应方式绿色化、生产反应条件绿色化。
絮凝剂的绿色化战略是环境工程学科中的一项要求，也是我国社会可持续发展的需要和追及世界先进技术水平的需要。
关键词：水处理；绿色絮凝剂；绿色化学绿色水处理剂是当前水工业、污染治理与节水处理工程技术中应用最为广泛的产品。
包括絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂等，主要用于去除水中悬浮固体和有毒物质，控制水垢和污泥的形成，减少对水接触材料的腐蚀，除臭杀菌、脱色、软化、稳定水质及海水淡化等。
然而，絮凝剂是水处理剂中用量最大的一种药剂，其绿色化主要着眼于天然高分子絮凝剂。
[1]近年来，天然高分子水处理剂兼具有环境友好、可再生、来源广泛，且完全脱离石油资源等重要特点的备受关注，甚至有人将其誉为“21世纪的绿色絮凝剂材料”。
絮凝效果如何关键取决于絮凝剂的选择，近年来，絮凝剂的开发也逐渐侧重于绿色化，出现了微生物絮凝剂、绿色无机絮凝剂、天然高分子絮凝剂等新型水处理剂。
[2]1绿色絮凝剂的类型与特点1.1 微生物絮凝剂微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外、具有絮凝活性的代谢物，一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白和聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。
该种絮凝剂具有絮凝范围广、絮凝活性高、安全无害无污染、易被生物降解、使用方便等优点,同时絮凝剂产生菌的种类多、生长快,尤其适于食品工业废水的处理和再生利用。
聚合氯化亚铁
聚合氯化亚铁一、简介聚合氯化亚铁，又称聚合氯化铁、PAC，是一种无机高分子混凝剂。
它是以铁为主要原料制成的，通过聚合反应形成具有不同程度的聚合物。
PAC因其高效、环保等特点，在水处理、污水处理、纸张制造等领域得到广泛应用。
二、制备方法1. 电解法：将氯化亚铁溶液电解制得。
2. 氧化法：将氯化亚铁溶液与氧化剂反应得到。
3. 氢氧化法：将氢氧化铁与盐酸反应得到氯化亚铁溶液，再进行聚合反应。
三、性质1. 外观：淡黄色至棕色固体。
2. 溶解性：易溶于水，在强酸和强碱中不稳定。
3. 密度：1.9-2.1 g/cm³。
4. pH值范围：3-5。
四、作用机理PAC主要通过两种方式起作用：1. 吸附作用：PAC中含有大量的羟基和极性基团，能够吸附水中的悬浮物和胶体颗粒，使其聚集成较大的团簇，便于沉淀或过滤。
2. 凝聚作用：PAC能够与水中的离子、分子等发生化学反应，形成较大的凝聚体，从而达到混凝作用。
五、应用领域1. 水处理：PAC可用于污水处理、饮用水处理、工业废水处理等领域。
在污水处理中，PAC可以去除悬浮物、胶体、有机物和部分重金属离子等。
2. 纸张制造：PAC可作为纸张制造中的填料和涂布剂。
它可以增加纸张的强度和光泽度，并提高纸张的白度。
3. 其他领域：PAC还可用于糖浆澄清、油脂净化等领域。
六、优点与缺点1. 优点：PAC具有高效性、环保性和易操作性等优点。
相比传统混凝剂如铁盐和铝盐，PAC不含氯离子和硫酸根离子等有害物质，对环境无污染。
2. 缺点：PAC价格相对较高，并且在强酸或强碱条件下易分解，影响其使用效果。
七、注意事项1. PAC应储存在干燥、通风、避光的地方。
2. 在使用PAC时应根据水质情况调整剂量和pH值。
3. PAC不宜与其他混凝剂混合使用，以免影响其效果。
八、结语聚合氯化亚铁作为一种高效环保的混凝剂，在水处理等领域得到广泛应用。
了解其制备方法、作用机理和应用领域等方面的知识，有助于更好地掌握其使用方法和注意事项，提高其使用效果。
高浓度聚合氯化铁(PFC)中铁的形态分布与转化研究
究
Ｖｏ ． ５， １ １ Ｎｏ． ２ ０２ ６， ０
第 ｌ ５卷
第 ６期
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ａ ｃ ｆＥｎｖｒ ｎ ｎ ａ ｃｅ ｃ ｓ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌＳ ｉｎ ｅ
Ｙ Ｅ Ｑ ｎｙｎ Ｕ ｉ－ａ ，ＭＩ Ｏ Ｊ ｇ Ａ ａ－ｕ Ａ ｉ ，Ｇ Ｏ Ｂ ｏｙ ｎ
（ ｖｒｎ ｎａ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｎ ｈ ｏ ， ｈ ｎ ｏ ｇＵｎｖｒｉ Ｊｎ ｎ ２ ０１０， ｈｎ ） Ｅｎ ｉ ｍｅ ｔｌＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇＳ ｏ ｌ Ｓ ａ ｄ ｎ ｉｅｓｔ ｉａ ５ ０ Ｃ ｉａ ｏ ｉ ｃ ｙ，
．＿＿＿
同 度 聚 合 氯 化 铁 （ Ｆ 中铁 的 形 态 分 布 与 转 化 研 究 浓 Ｐ Ｃ）
口
Ｉ－ 一
岳钦艳 ， 苗 晶， 宝玉 高
（ 东大 学 环境 科学 与工程 学院 ， 东 济南 山 山 ２０ ０ ） ５ １０
摘要 ：以氯化铁 和 无水碳 酸钠 为原 料 ， 入稳 定剂 ｗ， 用共 聚 工艺 ， 备 了稳定 高浓 度 的聚 合氯 化铁 （Ｆ 混凝 剂 。采 用 Ｆ 加 采 制 Ｐ Ｃ） ｅ—Ｆｒ ｎ逐 时 络 ｅｒ ｏ 合 比 色 法 研 究 了 Ｐ Ｃ中 铁 的 形 态 分 布 情 况 ， 察 了熟 化 时 间 、 化 度 （ 及 ｎ ｗ）ｎ（ ｅ （ Ｆ Ｆ 考 碱 Ｂ） （ ／ Ｆ ） Ｗ／ｅ摩 尔 比 ） Ｐ Ｃ 中 铁 的 形 态 分 布 的 影 响 。 研 究 对 Ｆ 结果 表明 ， ＰＣ中 ， 于 稳 定 剂 ｗ 与 铁 的 水 解 产 物 间 的相 互 作用 ， 得 铁 的 水 解 聚 合 形 态 分 布及 转 化 情 况 发 生 了 变 化。 碱 化 度 （ 、 在 Ｆ 由 使 Ｂ） ｎ ｗ）ｎ（ ） 熟 化 时 间 均 对 铁 的 形 态 分 布 有 重 要 的 影 响 。 （ ／ 和 关 键 词 ： 聚 合 氯 化 铁 （ Ｆ ；Ｆ —Ｆ ｒ ｎ逐 时 络 合 比 色 法 ；形 态 分 布 Ｐ Ｃ） ｅ ｅｒ ｏ 中 图 分 类 号 ： Ｘ ０ ． ７３ ５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —６ ２ （０ ２ ０ ０ １ ９ ９ ２０ ）６—０ １ —０ ０７ ３
无机高分子絮凝剂聚合氯化铁的制备与应用
92.8
-
92.5
-
由表2可以看出，用聚合氯化铁处理印染废水， COD的去除率最高可达77%，色度去除率为82.5%，SS去 除率为90.45%，而用710铝铁复合絮凝剂处理印染废水 COD，去除率为70.5%。因此从COD的去除率上来看，在 印染废水处理方面，聚合氯化铁是比较理想的混凝剂。
3 由酸洗废液制备聚合氯化铁的方法
目前我国不少钢铁加工单位都使用了盐酸酸洗工 艺，但其废酸尚未得到充分利用。通常的利用方法是将 废酸与铁屑反应制备氯化铁溶液。虽然氯化铁溶液也能 起到一定的混凝效果，但是由于该溶液中含有大量的游 离酸，使用时对设备的腐蚀严重，从而使其应用范围受 到了一定的限制。聚合氯化铁溶液中含有大量的聚合阳 离子，有很强的絮凝作用，同时聚合氯化铁具有一定的 盐基度，其酸性低于氯化铁溶液，腐蚀性相对来说较 弱，因此是一种比较理想的混凝剂。以钢铁盐酸酸洗液 为原料制备聚合氯化铁，可以说是“变废为宝”，生产 成本较低，可以取得良好的经济效益和环境效益。本 文主要介绍以其为主要原料制备聚合氯化铁的方法和 工艺。 3.1 氧气氧化法
PFS投量 (mg/L)
投加PFS后 剩余浊度（NUT）
13.0
2.0
13.6
2.6
19.5
1.3
20.4
2.4
26.0
0.7
27.2
1.4
32.5
0.7
34.0
0.7
注：原水浊度为4.0NUT，PFC与PFS絮凝剂浓度均为2.2mol/L。
由表1可以看出：通过聚合氯化铁与聚合硫酸铁的 对比性试验，在相同剂量时，使用聚合氯化铁，絮凝效 果可提高20%～50%，而要处理到相同的浊度时，可节 省药剂20%～30%。
污水处理中常用药剂
废水处理常用药剂1.废水处理中常用药剂的种类有哪些？为了使废水处理后达标排放或进行回用，在处理过程需要使用多种化学药剂。
根据用途的不同，可以将这些药剂分成以下几类：⑴絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。
⑵助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。
⑶调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。
⑷破乳剂：有时也称脱稳剂，主要用于对含有乳化油的含油废水气浮前的预处理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。
⑸消泡剂：主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。
⑹pH调整剂：用于将酸性废水和碱性废水的pH值调整为中性。
⑺氧化还原剂：用于含有氧化性物质或还原性物质的工业废水的处理。
⑻消毒剂：用于在废水处理后排放或回用前的消毒处理。
以上药剂的种类虽然很多，但一种药剂在不同的场合使用，起到的作用不同，也就会拥有不同的称呼。
比如说Cl，应用在加强污水的混凝处理效果时被称为助凝剂，用于氧化2废水中的氰化物或有机物时被称为氧化剂，用于消毒处理自然就被称为消毒剂。
2.什么是絮凝剂？其作用是什么？絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段，可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀，还可用于污水三级处理或深度处理。
当用于剩余污泥脱水前的调理时，絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。
在应用传统的絮凝剂时，可以使用投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。
例如把活化硅酸作为硫酸亚铁、硫酸铝等无机絮凝剂的助凝剂并分前后顺序投加，可以取得很好的絮凝作用。
因此，通俗地讲，无机高分子絮凝剂IPF其实就是把助凝剂与絮凝剂结合在一起制备然后合并投加来简化用户的操作。
混凝处理通常置于固液分离设施前，与分离设施组合起来、有效地去除原水中的粒度，可用在污水处理流程的预处为1nm～100μm的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和CODCr理、深度处理，也可用于剩余污泥处理。
聚合氯化铁
化学品安全技术说明书产品名称：聚合氯化铁按照 GB/T 16483、GB/T 17519 编制修订日期：2017年05月01日 SDS编号：XXX最初编制日期：2017年05月01日版本：A/0第1部分化学品及企业标识化学品中文名：聚合氯化铁化学品英文名：PFC企业名称：xx企业地址：xx邮编：xx传真：xx联系电话：xx电子邮件地址：xx企业应急电话：xx产品推荐及限制用途：聚合氯化铁是一种新型高效的无机高分子混凝剂，本产品选用铝矾土、盐酸或含铝酸盐、铝酸钙粉以先进工艺制成，具有良好的絮凝效果，价格低，其净水效果优于传统的硫酸铝和铁盐等普通无机盐类混凝剂，固体产品采用喷雾干燥技术，产品为淡黄色、黄色或褐色粉末。
第2部分危险性概述紧急情况概述：本品属弱碱性物质，有刺激和腐蚀作用。
眼接触有刺激性。
GHS危险性类别：急毒性物质类别1(经口类别5)腐蚀性物质类别2腐蚀/刺激皮肤物质类别 2标签要素：象形图：警示词：危险危险性说明：吞咽可能有害造成皮肤刺激和眼睛刺激防范说明：·预防措施：——在得到专门指导后操作。
在未了解所有安全措施之前，切勿操作。
——若与眼睛接触，应立即提起眼睑用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少30分钟。
如戴隐形眼镜并可方便取出，应将其取出，继续清洗。
就医。
——衣服一经污染，立即脱掉。
——穿戴适当的防护衣物、手套眼罩/护面罩。
——保持容器密闭。
——宜在通风良好处操作。
——妊娠、哺乳期间避免接触。
——作业场所不得进食、饮水、吸烟。
——操作后彻底清洗身体接触部位。
污染的工作服不得带出工作场所。
——应避免释放到环境中。
物理和化学危险：与酸会发生中和放热反应。
健康危害：有刺激和腐蚀作用，吞咽有害。
环境危害：N/A第3部分成分/组成信息组分：聚合氯化铁组成及活性成分信息：第4部分急救措施急救：吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
聚合氯化铁
化学品安全技术说明书产品名称：聚合氯化铁按照GB/T 16483、GB/T 17519 编制修订日期：2017年05月01日SDS编号：XXX最初编制日期：2017年05月01日版本：A/0第 1 部分化学品及企业标识化学品中文名：聚合氯化铁化学品英文名：PFC企业名称：xx 企业地址：xx 邮编：xx 传真：xx 联系电话：xx 电子邮件地址：xx 企业应急电话：xx 产品推荐及限制用途：聚合氯化铁是一种新型高效的无机高分子混凝剂，本产品选用铝矾土、盐酸或含铝酸盐、铝酸钙粉以先进工艺制成，具有良好的絮凝效果，价格低，其净水效果优于传统的硫酸铝和铁盐等普通无机盐类混凝剂，固体产品采用喷雾干燥技术，产品为淡黄色、黄色或褐色粉末。
第 2 部分危险性概述紧急情况概述：本品属弱碱性物质，有刺激和腐蚀作用。
眼接触有刺激性。
GHS 危险性类别：急毒性物质类别1（经口类别5）腐蚀性物质类别2腐蚀/刺激皮肤物质类别2标签要素：象形图：警示词：危险危险性说明：吞咽可能有害造成皮肤刺激和眼睛刺激防范说明：·预防措施：——在得到专门指导后操作。
在未了解所有安全措施之前，切勿操作。
——若与眼睛接触，应立即提起眼睑用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少30分钟。
如戴隐形眼镜并可方便取出，应将其取出，继续清洗。
就医。
——衣服一经污染，立即脱掉。
——穿戴适当的防护衣物、手套眼罩/护面罩。
——保持容器密闭。
——宜在通风良好处操作。
——妊娠、哺乳期间避免接触。
——作业场所不得进食、饮水、吸烟。
——操作后彻底清洗身体接触部位。
污染的工作服不得带出工作场所。
——应避免释放到环境中。
物理和化学危险：与酸会发生中和放热反应。
健康危害：有刺激和腐蚀作用，吞咽有害环境危害：N/A第 3 部分成分/组成信息组分：聚合氯化铁组成及活性成分信息：第 4 部分急救措施急救：吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
聚合氯化铁
聚合氯化铁氯化铁是一种重要的无机化合物，其主要成分为氯化铁铵（FeCl3）和氯化铁硫酸钠（Na2S2O3）。
它们在水中溶解成Fe3+和Cl-离子，两者之间形成多种不同的结构。
氯化铁主要用于农业、冶金和化工等行业。
本文将重点讨论氯化铁的聚合。
聚合氯化铁是指将多个氯化铁单位结合起来，形成聚合物的过程。
它可以将氯化铁分子合聚成大分子，从而形成一种新的物质。
聚合氯化铁的反应机制主要是氯化铁单位通过多种形式的水合反应以及其他价态反应而聚合。
聚合氯化铁有多种不同的应用。
由于它的高分子结构，它可用于增加液体的粘度，改善液体的流动特性，从而有效改善液体的散热性能。
另外，聚合氯化铁也可以吸附非溶胀性物质，从而用于过滤和净化水体。
此外，聚合氯化铁还可以用于制造防护衣，以提高其防护性能。
聚合氯化铁的制备方法是将氯化铁水溶液加入到一定量的浓硫酸中，使其发生水解反应，在反应过程中，FeCl3和Na2S2O3离子会结合，而Fe3+离子会形成复合离子，如[Fe2O2(OH)2]2+。
然后将反应液中的氯化铁离子沉积到容器底部，得到聚合氯化铁的沉淀物，然后将其过滤、洗涤或烘烤，以获得最终的聚合氯化铁制品。
聚合氯化铁具有很多优势，它具有良好的溶解性和分散性，能够形成稳定的离子溶液，从而能够被用于制造高分子表面活性剂和其他工业产品。
另外，由于聚合氯化铁有良好的化学稳定性，因此它能够被用于制造抗腐蚀材料、气体分离材料以及吸附剂等。
总而言之，氯化铁的聚合是一种非常有用的合成方法，可以制备出具有特定性能的新型化合物。
它具有良好的溶解性、抗腐蚀性和活性，可用于制造高分子表面活性剂、气体分离材料和吸附剂等，有助于推动工业发展。
聚合氯化铁复合型絮凝剂的性能比较研究
Ｉ ｕ Ｒ Ｌ ＡＥ ＆ Ａ Ｅ Ａ Ｒ Ｎ ｓ Ｉ ＴＲ Ｗ Ｓ ＷＴ Ｄ ＴＡｗ Ｔ Ｅ
ห้องสมุดไป่ตู้
工业用水与废水
Ｖ ． ｏ ｅ．０ ｏ３ Ｎ． Ｆ．２ ７ １８ １ ｂ ０
； 设备与材料
聚合氯化铁复合型絮凝剂 的性 能 比较研 究
张 瑜 ，任福 民 ，张 琼
铁 系混 凝剂 无生 物毒 性 、形成 的矾 花 大 、沉 降
快 、无二 次污 染。处 理水 效果 好 ，具有 很 大 的发 展
阴 离子 ，从 而在一 定 程度 上改 变聚合 物 的形态 结 构
混凝 效 果和 稳 定性 。
关 键 词 ：复 合 型 絮 凝 剂 ；聚合 氯化 铁 ； 混凝 效果 ；稳 定性 中 图分 类 号 ：Ｘｌ １ ３． ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ — ４ ５ ２ ０ ） ｌ ０ ７ — ５ ０ ９ ２ ５ （０ ７ Ｏ 一 ０ ３ ０
１ ０ ４ ，Ｃ ｉａ ０ ０ ４ ｈｎ ）
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｂｅ ａ ｓ ｆｔ ｅ ｌｗ ｔ ｂ ｌｔ ｆｈ ｇ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｏ ｙｅ ｒｃ ｃ ｌｒｄ ｏ ｃ ｌｎｔ ｔＳｃ ｓ ｃ ｌｙ ｕ ｅ ｔａ ｔ ｃ ｕ ｅｏ ｈ ｏ ｓａ ｉｉ ｏ ｉ ｈ ｃ ｎ ｅ ｔａｉ ｎ ｐ ｌｆ ｒｉ ｈ ｏ ｉ ｅ ｆ ｃ ｕ ａ ，ｉ＇ ｏ ｍｉ ａｌ ｓ ｙ ｌ ｉ ｉ ｔ ｄ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅｓａ ｉｉｙ ｄｉ ｅ ｅ ｏ ｏ ｔｏ ｆａ ｅｉ ｃｄ，ｓｌ ａ ｅ ｃ ｔｉ ｃ ｄ， ｏ ｐｈ ｔ ｎ Ｏ ｓｌｍｉｅ Ｉ ｒ ｅ ｏｉ ｒ ｖ ｈ ｔ ｂ ｌｔ ， ｆ ｒ ｎｔ ｆ ｐｒ ｐ ｒｉ ｎ ｏ ｃ ｔ ａ ｉ ｉｉ ｔ ， ｉｒｃ ａ ｉ ｐｈ ｓ ａ ｅａ ｄ Ｓ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄｄ ｄ ｔ ｈ ｏｙ ｉｉｉ ｃｄ— ｌ ｆ ｒｉ ｈ ｏ ｉ ｅ ｓ ｌ ｉｎｓ ｎ ｗｅ ｅ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｐ ｌ ｓｌｃｃ ａ ｉ ・ ｙ ｅ ｒｃ ｃ ｌ ｒｄ ｏｕｔｏ ．Ｗ ｉｈ ｔ ｉ ｔ ｎ ｅ ｆ ｃ ｅ ｐｏｙｅ ｒｃ ｐｏ ｔ ｈｅ ａ ｍ ｏ ｆ ｄ ａ ｐ ｒｅ ｔｎ ｗ ｌ ｆｒｉ ｉ ｃ ｌｒｄ ｏ ｃ ｌ ｎ ， ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｃ ｆｓ ｖ ｒ ｌｋ ｎ ｆｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｃ ｌ ｎ ｓ ｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｆｏ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ｆ ｈ ｏ ｉ ｅ ｆ ｃ ｕ ａ ｔ ｈ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｉ ｄｓ ｏ ｏ ｏ ｉｅ ｆ ｃ ｕ ａ ｔ ｒ ｏ ａ ｅ ｒ ｍ ｈ ａ ｐ ｃ ｓ ｏ ｌ ｆ ｌ ｃ ｎ ｇ ｒ ｔ ｎ ｄ ｓｒｂｕ ｉ ｎ ｔ ｂ ｌｔ，ｃ ａ ｕ ａｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｅ ｎｄ ｔ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉｎｓｉ ｓｅ ｔｒ ｔｅ ｔ ｎ ．Ｆ ｒｔ ｅ ｏ ｆ ｕ ａｉ ｉｔｉ ｔｏ ，ｓａ ｉｉ ｉ ｏ ｙ ｏ ｇ ｌｔ ｅ ｆ ｒ ｎｃ ，ａ ｈ ｐ ｌｃ ｔｏ ｎ ｗａ ｔ ｗａ ｅ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｏ ｈ ｉ ｓ ｔｅ ｔｏ ，ｐ ｏ ｅ ｍｏ ｔｏ ｉｒｃ ａ ｉ ｓ ａ ｄ ｄ ｆｒ ｔａ ｔ ｍｐ ｉ ｎ ｒ ｐ ｒ ａ ｕｎ ｆｃｔｉ ｃ ｄ ｗａ ｄ ｅ ，ｗｈ ｃ ｓ ｐｒ ｖ ｄ ｃ ｎ ｎｏａ ｌ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｕｌｔｏ ｉ ｈ ｗａ ｏ ｅ ａ ｔ ｂ ｙ ｉ ｒ ｖ ｈ ｏ ｇ ａ ｉ ｎ ｐｅ ｆｒ ｎ ｅａ ｄ ｓａ ｌｔ ｆｔ ｅｐ ｌｆ ｒｉ ｈ ｏ ｉ ｅｆｏ ｃ ｌ ｎ ． ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｔｂｉ ｙｏ ｈ ｏ ｙ ｅ ｒｃｃ ｌ ｒｄ ｃ ｕ ａ ｔ ｉ ｌ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： ｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｃ ｌ ｎ ； ｏｙ ｅ ｒｃｃ ｌ ｒｄ ； ｏ ｇ ｌ ｔｏ ｒｏ ｍａ ｃ ； ｔｂｉ ｔ ｏ ｏ ｉｅｆ ｃ ｕ ａ ｔ ｐ ｌｆ ｒｉ ｈ ｏ ｉ ｅ ｃ ａ ｕ ａ ｉ ｎｐｅｆ ｒ ｎ ｅ ｓａ ｌ ｙ ｌ ｉ
常用絮凝剂
常用絮凝剂絮凝剂的种类繁多，可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、生物絮凝剂和复合絮凝剂四大类。
无机絮凝剂常有铝系絮凝剂、铁系絮凝剂、聚硅酸类絮凝剂等几类；有机絮凝剂有合成与改性两大类，从电荷上分又分为阳离子型、阴离子型、非离子型与两性有机高分子絮凝剂。
表1列出了常用的絮凝剂。
表1常用絮凝剂列表絮凝剂名称所属类型铝盐（硫酸铝、氯化铝、明矾）盐类铝系无机絮凝剂铁盐（氯化铁、硫酸亚铁）盐类铁系无机絮凝剂聚合氯化铝（PAC）阴离子型铝系无机絮凝剂聚合硫酸铝（PAS）阴离子型铝系无机絮凝剂聚合磷酸铝（PAP）阴离子型铝系无机絮凝剂聚合氯化铁（PFC）阴离子型铁系无机絮凝剂聚合硫酸铁（PFS）阴离子型铁系无机絮凝剂聚合磷酸铁（PFP）阴离子型铁系无机絮凝剂聚合硅酸（PS）阳离子型硅酸无机絮凝剂活化硅酸（AS）阳离子型硅酸无机絮凝剂脱乙酰甲壳素阳离子型天然改性有机絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）合成有机絮凝剂阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）阳离子型合成有机絮凝剂阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）阴离子型合成有机絮凝剂聚丙烯酞胺非离子型合成有机絮凝剂聚氧化乙烯非离子型合成有机絮凝剂NA T型生物絮凝剂生物絮凝剂聚合铝-甲壳素无机有机复合型絮凝剂有机絮凝剂同无机絮凝剂相比，具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类、HP值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点，因而有着广阔的应用前景。
在合成的有机絮凝剂中，聚丙烯酰胺（PAM)的应用最多。
阳离子型絮凝剂多为含甲基丙烯酸二甲胺乙酯、二甲基二烯丙基氯化铵等阳离子单体的均聚物或共聚物。
阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）因具有适用pH范围广、受共存盐影响小，具有优良的除浊、脱色性能，并能强化固液分离过程等优点，而广泛用于石油开采、造纸、冶金、采矿、纺织印染、国防、日用化工、水处理等领域。
在国外已开发引用的阳离子型高分子絮凝剂中，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂占重要的地位。
在早期，其阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的主导产品为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）与丙烯酰胺（AM）的共聚系列产品，而在污水处理厂的污泥脱水设备从带式压滤机转变为以高速离心机、挤压机等为主的情况下，对絮团的机械强度就有了更高的有求，因而DMC系列的产品已经不能满足要求。
新型高效复合混凝剂PFCG简介
新型高效复合混凝剂PFCG简介随着我国人口的增长和工农业的发展，尤其是化学工业的发展，环境问题日益突出。
工业废水和生活污水的大量排放，已经对水体造成了严重的污染，对国民经济的发展和人们生活与健康造成了严重的影响。
治理水体污染，保护环境，已经成为我国的一项基本国策。
利用混凝净水剂对工业废水进行净化处理是水处理中最常采用的一种方法。
高效复合混凝剂PFCG等无机高分子净水剂是河南大学环境工程设计研究中心李明玉博士等研制成功的。
项目组于90年代初开始了用铝土矿和含铁工业废渣等为主要原料研制聚合铝、铁等无机高分子净水剂的研究工作，近十年来经过我们的不懈努力，先后开发研制了聚合氯化铝PAC、聚合硫酸铁PFS、聚合氯化铁PFC等聚铝铁混凝剂系列产品。
经对原聚合氯化铁进行改进，又研制了改性聚氯化铁和高效复合混凝剂PFCG，并成功地进行了中间试验。
在水处理过程中，用中试产品处理吨水成本的性能价格比，明显优于目前市场上的聚合硫酸铁和聚合氯化铝。
此外，项目组开发研制的最新复合净水剂系列产品LMY-X，具有较低的成本、更简单的生产工艺和很好的水处理效果，非常适用于低温低浊原水除浊、印染废水脱色、高浊度工业废水和造纸中段水等处理。
该新型高效无机高分子净水剂的研制成功和在水处理中的应用，将有力地推动我国环保事业进一步向前发展。
高效复合混凝剂PFCG和LMY系列净水剂是继聚合氯化铝和聚合硫酸铁之后的新一代高效无机高分子混凝剂。
它的应用范围广阔，既可以用于城市自来水原水的净化（LMY系列），又可以用于各种工业废水(皮革、造纸、油田、印染、味精、制药、日化、炼油、酒类以及其它许多化工生产过程中排放的废水)、城市综合污水和污泥脱水的处理。
具有去除COD、BOD、SS、降低色度和除去重金属等作用。
Cr(1) 高效复合混凝剂PFCG作为一种新型混凝剂，在水处理的应用中具有明显的优越性。
它与一般的无机混凝剂硫酸铝、硫酸亚铁、明矾和聚合氯化铝等相比，具有对原水质的pH 要求宽，混凝能力强，沉降速度快，生产成本低的优点。
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收稿日期:2005205211作者简介:周维芝(19702),女,博士,高级工程师,主要从事环境污染与控制研究.3通讯作者 文章编号:167129352(2005)0520102205聚合氯化铁(PFC )与有机高分子聚合物(J Y 201)复合絮凝剂中铁的形态分布周维芝,王 燕,高宝玉3(山东大学 环境科学与工程学院,山东 济南 250100)摘要:以具有不同碱化度(B )的聚合氯化铁(PFC )絮凝剂和具有不同黏度(η)的有机高分子聚合物(J Y 201)絮凝剂为原料制备出了系列PFC 2J Y 复合絮凝剂,采用Fe 2Ferron 逐时络合比色法比较了PFC 2J Y 复合絮凝剂与PFC 絮凝剂中铁盐的形态分布情况,探讨了J Y 201的质量分数w (J Y 201)、η及制备方式对复合絮凝剂中铁盐的形态分布的影响.实验结果表明,J Y 201与PFC 相互之间发生了一定的相互作用,表现为PFC 2J Y 复合絮凝剂中铁的各种形态的质量分数与PFC 中铁的各种形态的质量分数不同,且随w (J Y 201)、η和制备方式的变化而发生变化,这种变化势必影响其絮凝效果.仅从具有良好净水效果的Fe b 组分的质量分数高低来判断,w (J Y 201)=7.0%的复合絮凝剂应具有良好的絮凝效果.处理黄河水的絮凝效果初步证明了该推断的正确性.关键词:高分子聚合物(J Y 201)复合絮凝剂(PFC 2J Y );Fe 2Ferron 逐时络合比色法;铁形态分布;絮凝效果中图分类号:X 506 文献标识码:AThe ferric species distribution of com posite flocculant poly ferricchloride (PFC )2organic flocculant (J Y 201)ZH OU Wei 2zhi ,W ANG Y an &G AO Bao 2yu 3(School of Environmental Science and Engineering ,Shandong Univ.,Jinan 250100,Shandong ,China )Abstract :A series of composite flocculants poly ferric chloride (PFC )2organic flocculant (J Y 201)were prepared by using PFC with different basicity (B )and J Y 201with different viscosity (η)as raw materials.The ferric species distribution of PFC 2J Y and that of PFC were compared and analyzed through Fe 2Ferron complexation timed spectrophotometric method.The effect of the con 2tent of w (J Y 201),ηand the synthetic method on the ferric species distribution of the composite flocculant were als o investigated.The experimental results show that the ferric species distribution of PFC 2J Y is different from that of PFC ,due to the interaction of J Y 201and PFC.The difference is related closely to w (J Y 201),ηand the synthetic method.The interaction of J Y 201and PFC will in fluence the coagulation 2flocculation of composite flocculant.And the composite flocculant of w (J Y 201)=7.0%has higher content of Fe b ,which is of better coagulation 2flocculation efficiency.The coagulation of the composite flocculant for the water from Y ellow River preliminary dem onstrates that the in ference above is correct.K ey w ords :composite flocculant (PFC 2J Y );Fe 2Ferron complexation timed spectrophotometric method ;ferric species distribu 2tion ;the efficiency of coagulation 2flocculation 第40卷 第5期 V ol.40 N o.5 山 东 大 学 学 报 (理 学 版)JOURNA L OF SH ANDONG UNI VERSITY 2005年10月 Oct.2005 0 引言目前普遍使用的铝盐絮凝剂存在残余铝毒性、低温除浊能力低等问题[1].而聚合铁盐絮凝剂以其产生的矾花大、絮体密实、沉降快、适用pH值范围广、耗量少、效果好、无毒、价格便宜等优点,成为近年来水处理剂研究的热点[2].为提高单一聚合铁盐聚合度、稳定性及净水效果等,对聚合铁盐进行复合改性成为新近研究的热点.在铁盐体系中引入阳离子或阴离子有机高分子聚合物,对聚合铁盐絮凝剂进行复合改性,是当今改性聚合铁盐的重要方法[3].聚合铁盐絮凝剂的絮凝效果与铁的形态密切相关,故研究有机高分子聚合物对铁形态分布的影响情况是十分重要,这对研制开发高效能的复合聚合铁絮凝剂具有非常重要的指导意义.本文首先以聚合氯化铁(PFC)、有机高分子聚合物(J Y201)为原材料,利用复合与共聚两种工艺制备出聚合铁复合絮凝剂(以PFC2J Y表示),然后采用Fe2Ferron逐时络合比色法研究了复合絮凝剂中铁的形态分布,为进一步探讨其凝聚-絮凝作用机理,提高其凝聚-絮凝效能奠定理论基础.1 仪器、材料与方法1.1 主要仪器与材料UV2754分光光度计(上海分析仪器总厂),T L2 I A型C OD速测仪,J Y201有机高分子产品(山东大学与滨州化工厂联合研制),FeCl3・6H2O(A.R.),无水Na2C O3(A.R.).1.2 PFC2JY的制备方法以FeCl3・6H2O,无水Na2C O3及J Y201为原料,利用复合与共聚两种工艺,在一定条件下制备出不同碱化度(以B表示),不同J Y201质量分数(以w(J Y2 01)表示),不同黏度值(以η表示)的PFC2J Y产品,产品浓度以Fe3+计.1.3 Fe2Ferron逐时络合比色法见参考文献[4].1.4 絮凝试验于快速搅拌下(120r/min)向500m L水样中加入一定量的混凝剂搅拌3min,后转入慢速(40r/ min)搅拌10min,静止沉降10min后,取一定高度上清液测定有关水质指标.2 结果与讨论2.1 Fe2Ferron逐时络合比色法研究分析PFC2JY中铁的形态分布根据不同铁的水解形态与Ferron试剂配合的不同速率,可将铁的形态区分为3部分,即Fe a,Fe b和Fe c.Fe a是指瞬间与Ferron试剂反应的铁水解产物,包括自由铁离子及铁的单核羟基配合物;Fe b为反应进行3h后,吸光度曲线接近饱和的水平线时,这一阶段与Ferron试剂反应的铁的形态,包括一系列铁的多核羟基配合物或称低聚合度铁的无机高分子,而据文献[5]报道,具有最优絮凝性能的是那些即将完全水解生成Fe(OH)3前的临界产物即Fe b; Fe c代表铁的高聚物形态.3种形态的物质的量之间的关系式为:n(Fe c)=n(Fe T)-n(Fe a)-n(Fe b).(1)式中,n(Fe a),n(Fe b),n(Fe c),n(Fe T)分别为PFC样品中Fe a,Fe b和Fe c形态的物质的量和各种形态铁的物质的量的总和(单位为m ol).2.1.1 J Y201的存在对Fe2Ferron逐时络合比色法的影响由于Fe2Ferron逐时络合比色法是研究纯的铁盐溶液中的铁形态分布的方法,所以,对于PFC2J Y2 01复合絮凝剂溶液,应首先探讨有机物的存在是否影响该测定方法.进行实验时,先将5m L的Ferron 溶液加入50m L容量瓶中,再定量加入不同量的J Y2 01溶液,以去离子水作空白测定吸光度.当J Y201的质量浓度分别为0,2.0,4.0,10.0mg/L时,其吸光度分别为0.005,0.005,0.004,0.005,这表明,J Y201并不与Ferron试剂发生反应.2.1.2 J Y201质量分数对铁形态分布的影响以η=0.95d L/g的J Y201与不同B值的PFC 按不同w(J Y201)制备的一系列PFC2J Y复合絮凝剂为代表进行实验,实验结果如图1所示.对于Fe a质量分数而言,随w(J Y201)的增大,Fe a质量分数逐渐减少,当w(J Y201)=14.0%时,Fe a质量分数最小;对于Fe b质量分数而言,随w(J Y201)的增大,Fe b质量分数先增大后减少,当w(J Y201)=7.0%时,Fe b 质量分数最大;而Fe c质量分数则随w(J Y201)的增加先减少后增加,当w(J Y201)=7.0%时,Fe c质量分数最小.这种情况说明,当体系中加入有机J Y201 第5期周维芝,等:聚合氯化铁(PFC)与有机高分子聚合物(J Y201)复合絮凝剂中铁的形态分布103时,铁盐的形态分布发生了一定变化,当w (J Y 201)合适时,具有最佳絮凝性能的Fe b 质量分数将最高,而当J Y 201加入量过大会使Fe b 质量分数降低,从而降低了铁盐的絮凝性能.所以,适当的w (J Y 201)值对于制备复合铁盐絮凝剂是必要的.图1 w (J Y 201)对铁形态分布的影响Fig.1 The effect of w (J Y 201)on the ferric species distribution2.1.3 J Y 201的η值对样品形态分布的影响用不同B 值的PFC 与不同η值的J Y 201按w (J Y 201)=7.0%复合,考察J Y 201的η值对复合絮凝剂中铁的形态分布的影响.实验结果见图2所示.结果表明,J Y 201的η值对于复合絮凝剂中铁的各种水解聚合形态有一定的影响.随着η值的增加,Fe a 质量分数缓慢减少,在相同的黏度下B 值越小Fe a 质量分数越大.对于Fe b 组分而言,Fe b 质量分数随着η值的增加先增加后减少,在相同黏度下,B =1.0的复合絮凝剂中Fe b 质量分数最高,B =0.5的次之,B =1.5的Fe b 质量分数最少.对于Fe c 组分而言,Fe c 质量分数随着η值的增加逐渐增加,且在相同黏度下,B 值越高Fe c 质量分数也就越高.图2 η值对样品形态分布的影响Fig.2 The effect of ηvalue on the ferric species distribution 这种情况说明,J Y 201的黏度对铁盐的形态分布有影响,仅从最佳絮凝性能的Fe b 质量分数高低来判断,当η=0.95d L/g 时,复合絮凝剂具有最高的Fe b 质量分数.2.1.4 合成方式对铁形态的影响实验采用复合法和共聚法两种合成方法制备了PFC 2J Y (B =1.5,η=0.95d L/g ,w (J Y 201)%=7.0),来考察制备方法的影响.其对铁的各种形态的影响 104 山 东 大 学 学 报 (理 学 版)第40卷 如图3所示.图3 合成方式对铁形态的影响Fig.3 The effects of synthetic methods on the ferricspecies distribution 从图3中可以看出,对于组分Fe a 而言,随w (J Y 201)的增加,两种不同合成方式下产物中Fe a质量分数都逐渐减少,但共聚法合成的Fe a 质量分数要高于复合法;对于Fe b 组分而言,随w (J Y 201)的增加复合产品和共聚产品中Fe b 质量分数都是先增加后减少,但复合产物中Fe b 的质量分数要大于共聚产物;对于Fe c 组分而言,随w (J Y 201)的增加,两种制备方式中Fe c 质量分数都是先减少后增加,在w (J Y 201)<7.0%时复合产物中Fe c 质量分数低于共聚产物在w (J Y 201)=14.0%时要高于共聚产物.因此,仅从铁盐形态分布角度来讲选用复合法制备工艺可以在相同用药量的前提下提高体系中Fe b 组分质量分数,从而提高混凝效果.2.1.5 讨论通过上述试验可以看出,当PFC 与J Y 201复合后,絮凝剂中铁盐的形态分布发生了变化,出现这种情况的原因与J Y 201的结构有关.J Y 201是一种季铵盐类有机高分子化合物,其结构单元中带有碳碳双键,可与PFC 分子中的OH 2+发生电子转移,使J Y 201与PFC 相结合,使铁盐的形态发生改变.Fe a 是铁盐各种形态中最低聚合度的形态,Fe c是铁盐各种形态中最低表面电荷的形态[6],故两者最易与J Y 201相结合.Fe a 与J Y 201结合后,将会影响其与Ferron 试剂反应的速度,从而表现出Fe a 质量分数随J Y 201加入而减少.Fe c 与J Y 201结合后,由于其大分子链而可能导致铁盐分子链断裂,变为小分子铁盐与J Y 201结合物及中等水解程度的铁盐———Fe b ,这样就出现了Fe a 、Fe c 减少,Fe b 增多的实验结果.但是随着J Y 201加入量的增多,Fe b 也将与J Y 201结合,这势必影响Fe b 与Ferron 试剂的反应,当Fe a 、Fe b 、Fe c 三者与J Y 201、Ferron 试剂的反应达到一定的平衡后,最终表现为当J Y 201加入的量过多时,Fe a 、Fe b 减少,Fe c 增多.同样J Y 201的η值越大,分子聚合度越大,Fe a 、Fe c 更易与其结合,故随J Y 201的η值增大,Fe a 、Fe c减少,Fe b 增多.但加入的J Y 201η值过大时,从大分子相互结合的空间因素来看,结合也就越困难,所以当η值增加到一定程度后,Fe b 组分的质量分数反而减少,Fe c 质量分数增多.2.2 PFC 2JY 黄河水的处理效果水样取自济南市段黄河水,采样时间为2004年4月26日,其浊度为395NT U ,属于高浊水.不同w (J Y 201)值,不同η值的PFC —J Y 复合絮凝剂对黄河水的除浊效果见图4.图4a 表示不同w (J Y 201)值的PFC 2J Y (B =1.0,η=0.95d L/g ),与PFC (B =1.0)、J Y 201(η=0.95d L/g )处理黄河水的效果,图4b 表示不同η值的PFC 2J Y (B =1.0,w (J Y 201)=7.0%)处理黄河水的效果. 结果表明,经过絮凝处理后的水样,其浊度可以大大降低.在相同的投加量下,PFC —J Y 的除浊效果要远远好于单独使用PFC 和J Y 201.w (J Y 201)高低对PFC 2J Y 的处理效果有一定的影响,在低投加量 第5期周维芝,等:聚合氯化铁(PFC )与有机高分子聚合物(J Y 201)复合絮凝剂中铁的形态分布105 图4 黄河水的处理效果对比Fig.4 C oagulation performance comparis on of the waterfrom Y ellow River下,w(J Y201)=7.0%时的复合絮凝剂处理效果要好于w(J Y201)= 3.5%和w(J Y201)=14.0%的复合絮凝剂,在高投加量下三者的处理效果相近.但η值的影响并不大,随着投加量的增多,三者的处理效果相差不大.总体上讲,η=0.95d L/g的复合絮凝剂具有较大的最佳投加范围.上述现象说明了PFC 与J Y201复合后,使其对水体中的胶体物质的吸附电中和及吸附架桥作用增强,强化了絮凝效果,达到了投药量少、净水效果好、产生的污泥量少的效果.但J Y201的含量有一合适的比例范围,显然,这一合适的比例应根据处理的对象不同而不同.就本文研究而言,w(J Y201)=7.0%时效果最佳.过量J Y201存在,不但不能取得好的效果,而且会提高水处理的成本.3 结论把J Y201引入到PFC所形成的体系并非是简单的混合体系.体系中PFC与J Y201之间发生了一定的相互作用,表现为PFC2J Y复合絮凝剂中铁的各种形态组分的质量分数及分布随J Y201的质量分数w (J Y201)、黏度(η)和合成方法的变化而发生变化,这种变化势必影响其絮凝效果.仅从具有良好净水效果的Fe b组分的质量分数高低而言,w(J Y201)=7%的复合絮凝剂其絮凝效果应最佳,这一推断在处理黄河水中得到了初步证实,对于处理其它不同类型水样的情况,有待在以后的效果实验中进行验证.参考文献:[1]汤鸿霄.无机高分子絮凝剂的研究、生产和应用[J].城镇供水,1996,(5):6～10.[2]王东升,韦朝海.无机混凝剂的研究及其发展趋势[J].中国给水排水,1997,13(5):20～23.[3]汤鸿霄.无机高分子复合絮凝剂的研制趋向[J].中国给水排水,1999,15(2):1～4.[4]高宝玉,王炳建,岳钦艳.聚合硅酸铝铁絮凝剂中铁的形态分布与转化[J].环境科学研究,2002,15(1):13～15.[5]郑怀理,龙腾悦,舒型武.聚合铁类絮凝剂絮凝作用机理分析[J].重庆环境科学,2000,22(5):52～53.[6]Wen P o Cheng,Fung H wa Chi.A study of coagulation mecha2nisms of poly ferric sulfate reacting with humic acid using a fluo2 rescence2quenching method[J].Water Research,2002,36: 4583～4591.(编辑:胡春霞) 106 山 东 大 学 学 报 (理 学 版)第40卷 。