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混凝剂聚合硫酸铁[3篇]

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  专业班级环境科学 完成时间2011-11-06 摘要:随着社会的发展和进步,人们对水质要求越来越高,水质的优劣直接影 响着人类的身体健康。同时,在科技飞速发展的今天,人们也渐渐意识到,水污染问题正在威胁着人类乃至万物的生 息繁衍。因此对如何对饮用水,生活用水,工业废水以及城 市生活污水进行有效的净化处理,已成为世人瞩目的议题。 经研究发现,聚合硫酸铁是我们要找的净水剂。聚合硫酸铁 (PFS )是二十世纪七十年代开发的新型无机高分子聚絮凝 剂,是当今新一代的环保产品,无害无毒,化学性质稳定, 能和水混合,被广泛应用与饮用水,工业污水,生活污水的 净化处理中。 关键词:聚合硫酸铁混凝剂 测试 混凝效果 1.1聚合硫酸亚铁简介 聚合硫酸铁(PFS)是一种淡黄色无定型粉状固体,极易 溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,简称聚 铁,它是一种新型高效的的无机高分子混凝剂,其通式为 [Fe2(OH)n (SO4) 3-n/2]m (n)。聚合硫酸铁水溶液中存在各种高价离子和络合离子团,如(Fe 2(OH)3) 3+、(Fe3(OH)6) 3+、(Fe8(OH)28)4+等,它具有很强的中和 悬浮颗粒物的能力,有很大的比表面积和很 强的吸附能力,是现在最高效净水剂之一。同其它无机高分子混凝剂相比:具有较强的吸附、絮桥、凝聚沉淀性能, 且絮凝体形成大而快,絮体不易破碎,重凝性能好,沉淀后 的水过滤快,净水PH 值范围宽等优点,有显著的除浊、除 菌、除臭、除藻、脱色、脱油、脱水、去除水中COD 、BOD 及重金属离子等功效;与有机絮凝剂相比,它具有价格低廉, 成本低的优点。同时,聚合硫酸铁具有安全无毒,对水体的 温度和pH 值适应广泛以及制备材料与过程简单等的优点, 成为现在社会污水净水剂主要使用产品之一。聚合硫酸铁因 其优良的絮凝效果被广泛应用于饮用水、城市污水、污泥脱 水、工业用水、各种工业废水等的净化处理。 参数指标——国家标准净水剂聚合硫酸铁(GB14591-93) 1.2局和硫酸冶铁的国内外发展趋势 1.2.1国内发展趋势 铁盐作为常规无机混凝剂已有多年的应用,二十多年来,人们发明了许多不同的聚合铁盐()合成技术,聚合铁基 于其卓越的应用特性,正成为水处理的流行产品。这些聚合 铁主要是聚合氯化铁(PFC )和聚合硫酸铁(PFS ),最早 的聚合硫酸铁的资料是日本 1976 年硫酸亚铁加硫酸和亚硝 酸钠经氧气混合制备的昭51-17516 专利。七十年代末日本公 布了合成聚合硫酸铁的专利以后,国内 外许多专家都做了研究,并相继开发并发明了生产聚合硫酸铁的专利。我国原化工部天津化工研究院的石世俊研究 员,在研究消化吸收的基础上于一九八二年研究出,适合国 内工业化生产的液体聚合硫酸铁的生产工艺的制备技术;一 九八三年在南京油脂化工厂(现南京市化学工业总公司精细 化工厂)进行国内第一家工业化生产。通过江苏省卫生防疫 站将聚合硫酸铁进行了病理、毒理鉴定证明,该种工艺生产 的聚合硫酸铁能够安全应用于饮用水的处理,并应用在多家 自来水厂。聚合硫酸铁作为我国一项新型的高分子无机铁盐 混凝剂在全国各地各行业得到了推广。二十年来,国内又有 许多专家在聚合硫酸铁原料、工艺、催化剂的选用、形态的 多样化(液体、胶体、 固体、粉体、 晶状体)、应用方面 进行了大量而广泛的研究,使得聚合硫酸铁作为新性的无机 高分子混凝剂得到了推广和发展。目前,国内申报聚合硫酸 铁的原料、工艺、设备、催化剂的专利已有二十多项,聚合硫酸铁研究的论文、学术资料不计其数。聚合硫酸铁的生产 技术也由天津化工研究院向泰国、澳大利亚等国转让,聚合 硫酸铁的产品也在国内外各领域得到广泛应用。因此 1986 年南京油脂化工厂在原化工部天津化工研究院的合作下在 江苏省建立了第一个聚合硫酸铁企业标准 Q/HG-340-1986 《水处理剂-聚合硫酸铁》,其中包含了盐基度的指标,1991 年中国正式发布了 PFS 行业标准 HG/2153-91《水处理剂- 聚合硫酸铁》。由于聚合硫酸铁广泛应用在饮用水的处理, 1993 年又制定国家标准GB14591-93《净水剂-聚合硫酸铁》, 对重金属项目和安全性指标值作了科学规定,从而使聚合硫 酸铁有了国家统一的质量标准,规范了生产企业的产品质 量。1996 年国家技术监督局委托国家无机盐检测中心对全国 聚合硫酸铁产品进行抽样检测。 1.2.2国外发展趋势 无机絮凝剂邪恶应用历史悠久,但无机高分子絮凝剂却是20 世纪60 年代后期才在世界上发展起来的。无机低分子絮 凝剂在水处理过程中存在较大的问题,而逐渐被无机高分子 絮凝剂所取代。它比原有传统药剂絮凝效果高的多。而价格 相应较低,因而又逐步成为主流药剂的趋势。日本于 20 70年代开始研究了聚合铁絮凝剂,80 年代已形成工业生 产规模,并在水处理中得到了广泛的应用,取得了良好效果。 流量控制自动化,产品质量稳定。聚合絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%到60%. 2.1聚合硫酸铁的作用原理 聚合硫酸铁(PFS)也称碱式硫酸铁或羟基硫酸铁, 分子 式一般可表示为[ Fe2 是硫酸铁在水解絮凝过程中的中间产物之一。液体聚合硫酸铁本身含 有大量的聚合阳离子, OH)12 等,其在水溶液中存在着[Fe( H2O) Fe(H2 3+等络合阳离子。它们通过羟基( OH) 架桥形成多核络离子,从而形成巨大的无机高分子化合物, 相对分子量高达1 *105 由于上述络合离子的存在,PFS 能够强烈地吸附胶体微粒, 通过粘附、架桥、交联促使微粒絮凝。同时伴随一系列的物 理、化学变化, 可中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷, 降低 胶体的 Zeta 电位, 从而破坏胶团的稳定性, 使胶团微粒相 互碰撞而形成絮状沉淀物。这种絮状沉淀物表面积很大, 。由于PFS的这种既可吸附又可脱稳、既有粘附又有架桥 的作用, 使之成为 2.2聚合硫酸铁的制备方法 聚合硫酸铁(PFS)是由日本三上八州家等着手开始研究, 1974年申请了首个专利, 20 世纪 80 年代在水处理中得 到广泛应用, 取得了良好的效果 。现在世界上已可以生产固、液两种聚合硫酸铁产品,我国自80 年代以来, 已陆续发展了多种原料和制备方法,目前生产厂家数以百计,但规模不大,工业化程度不高,产品质量不稳定,在现 各种制备方法中,普遍存在的问题是原料利用率低、能耗高、 反应周期长、投资大、生产效率低及催化剂的毒性等问 题。因此,如何低成本、低能耗的制备高质量、高稳定性的PFS 仍是絮凝剂研究领域的热点。 按制备工艺的不同,聚合硫酸铁的制备方法可分为多种方法:直接氧化法、催化氧化法、、一步法、两步法、微生物 氧化法以及其它方法。[3]按原料的来源不同,其制备方法: 硫铁矿法[4]、铁屑法[5]、铁矿石法[6]、硫酸亚铁法(直接 氧化法[7]、生物氧化法[8]和催化氧化[7]法)、钢铁酸洗废液 氧化法[9]、其他制备方法[10]。以上各种制备方法各有优缺点,根据不同的设备条件及原料来源可以有选择挑选相应的 PFS 的制备方法。本实验因在实验室里操作,是进行小型教 学演示,为了让学生们有一个更为感性的认识与了解 PFS 的制备过程,而选择了相对容易操作的铁屑法制备即直接氧 化法。其原理: 聚合硫酸铁是一种新型无极高分子净水混凝剂,他是红棕色粘稠液体,可由铁与稀硫酸作用生成硫酸亚铁,再用硫酸 亚铁在硫酸溶液中控制一定酸度的条件下聚合制得。 2.2.1硫酸铁的制备原理 铁屑与稀硫酸作用生成硫酸亚铁:Fe 硫酸亚铁在硫酸溶液中被氧化剂氧化为硫酸铁:FeSO 1/2SO-241/2Fe2(SO4) 2.2.2制备聚合硫酸铁原理 反应中每摩尔硫酸亚铁需要0.5mol 硫酸,如果硫酸用量 小于0.5mol ,则氧化时,氢氧根取代硫酸根而产生碱式盐。 它易聚合而产生聚合硫酸铁: 6FeSO n)H2O+KCl Fe2(OH)n(SO4 Fe2(OH)n(SO4) (总SO-24/总Fe )应小于1.50 从反应中可以得出,总硫酸跟物质的量和总铁物质的量得比值不能高于1.50,这样才能生成碱式硫酸铁。硫酸亚铁在 硫酸溶液中可被氧化成硫酸铁,若在氧化反应过程中硫酸与 硫酸亚铁摩尔比大于 3/2,则 Fe 不会发生水解,就会影响碱 式硫酸铁的制得,从而影响到聚合硫酸铁的获取。 对此反应中的硫酸亚铁的氧化可采用多种方法进行,如在催化剂存在下用空气氧化、用氧化剂氧化(双氧水、次氯酸 钠、氯酸钠、硝酸等)以及电解氧化法等,本实验采用的是 氯酸钾作为氧化剂进行反应制取的。如下图: 催化氧化反 SO4+1/2O2 Fe2(SO4) 水解反应(快反应) nH2O m[Fe2(OH)n(SO4)3- Fe2(OH)n(SO4) 反应中的(1)反应式催化氧化进行较慢,只要加快(1)反应的反应速率,控制整个聚合反应过程。反应(2)、(3) 的速率都是较快的,其反应均可顺利进行。 聚合硫酸铁的分子式:[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]m 其质量指 10 标(参见上表 GB14591-93) 2.2.3生产过程简介 FeSO47H 2O 的制备 3.1主要化学试剂 NaClO3(固,工业用),FeSO 47H 2O 3.2仪器 电子天平,量筒,温度计(0-100),恒温槽,磁力搅拌器,酸度计,品是毛细管黏度计(内径0.8 或1.0mm 度仪,秒表,计算器,蒸发皿,表面皿,烧杯2个,普通漏 斗,pH 试纸,吸管,移液管,玻璃棒,钥匙,滤纸,标准 比色卡等 4.1FeSO4 制备 按计量把去除表面污渍的铁屑放入烧杯中,倒入所需11 3mol/LH2SO 盖上表面皿,用小火加热,使铁屑和H2SO 反应直至不再有气泡冒出为止。在加热过程中应不时加入少量水。趁热抽滤,滤液立即转入至蒸发皿中,此时溶液的 PH 值应在1 左右。 在溶液中放入一枚洁净的小铁钉,用小火加热蒸发,溶液温度应该保持在 70 度一下,当溶液内开始有晶体析出时, 停止加热,冷却室温,抽滤,称重。 4.2聚合硫酸铁的制备 FeSO47H 2O 警惕的纯度为 95%,浓硫酸的密度为 1.830g/mL,计算制备30mL 聚合硫酸铁(Fe 含量为160g/L, 总SO 42-/总Fe 物质的量为1.25)所需的FeSO 47H 2O 4.2.1配制硫酸溶液 在烧杯中加入90mL水,再加入需要的浓硫酸,配成稀硫 酸溶液,加热40~50 4.2.2氧化与聚合 分别称取所需FeSO47H 2O 的量25.35g 和1.52gNaClO 各分成12 份,在搅拌下先各加入 份试剂到上述稀硫酸溶液中,搅拌10min 后,继续各加入一份试剂,以后每隔5min 加一次,为了使FeSO 充分氧化最后再多加入0.17gNaClO3,继续搅拌 10~15min,冷却,倒入量筒中,加水至体积 30mL 4.3聚合硫酸铁各项主要性能指标的测定 4.3.1密度测定 用测量范围为1.400—1.500g.mL-1 的比重计测定200C 4.3.2pH值测定 用pH计算测定聚合硫酸铁的pH 4.3.3粘度的测定 用已知粘度计常数的品氏毛细管粘度计在200C 左右恒温 水中测定聚合硫酸的粘度 4.4聚合硫酸铁的混凝效果实验 1000mL水样中加入 20mg/L 聚合硫酸铁,用变速电动 同步搅拌机以150r/min 的速度搅拌3min 后,再以60r/min 的速度搅拌3min ,静止30min 后,吸取上层清夜,用光电 式浑浊仪测定浑浊度。对比水样浊度。(饮用水的浊度要求 5.1密度计算 =72.2906gm总=116.1549g V=30ml 13 根据公式ρ=m/vρ=(116.1549-72.2906)g/30mL=1.4621g/mL 5.2pH值测定 根据pH计测定溶液pH=1.01 5.3粘度测定 用粘度计测得时间t=(318.45s+321.33)/2=319.89 粘度计常 0.02906mm2/s2 =319.890.029060.0014621=0.01360Pa.S 5.4混合硫酸铁混凝效果试验 5.5思考与讨论 5.5.1制备聚合硫酸铁实验中加入硫酸的作用是什么? 答:(1)加入硫酸主要是为了调节体系溶液的酸度,其用量直接影响产品性能 5.5.2为什么聚合硫酸铁能将悬浮物除去? 答:生成的的聚合硫酸铁进一步稀释时形成Fe(OH)3胶体, 形成沉淀,吸附,絮凝等作用,使水相中的悬浮物胶结在胶 体周围,并沉淀,从而达到良好的去污效果 聚合硫酸亚铁这种新型无机高分子聚合物,生产成本较低,14 制作工艺较为简单,在对污水进行进化处理时有很好的效 果。同时这种新型的净水剂还有很强的生命力,有着广阔的 发展空间。通过聚合硫酸铁的制备,混凝性能的测试,都比 较成功,从而在感性思维上树立起了废物利用,变废为宝的 思想 参考文献 李凤亭,无机高分子混凝剂聚合铁的发展[J],工业水处理,2002,01 化工出版社《化工百科大全》第15卷水处理剂,50-51 聚合硫酸铁制备方法研究及其发展[ [4]华东化工学院无机化学教研组编.无机化学实验(第 三版)[M].北京:高等教育出版社,1990.8. 聚合硫酸铁的制备及作净水剂的应用[J 中山大学学报论丛,2001,21(3):90-94. 高效净水剂聚合硫酸铁合成条件的研究[J]. 广州化工,1998,26(2):18-22. 钢铁酸洗废水常温常15 压下制备高浓度聚铁溶液的研究 四川大学学报,2006,43(4):878-883. 化学教育年级、班级 10 课程名称 综合化学实验 课件密码 实验类型 验证设计综合 实验时间 2014 实验指导老师实验评分 随着人们生活水平的不断提高,各种污水也相应增加,不论生活污水还是工业废水都必须经过处理才能使用或者排 放。水处理的方法很多,按处理的原理不同,将处理方法分 为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法四类。如:物 理化学方法又分为混凝法、离子交换法、吸附法、电渗析法 等。但是应用最广泛,既经济又方便的处理方法还是混凝沉 混凝法就是往水中投入一些药剂(常称混凝剂),使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合,长大至能自然沉淀的程度。 16 混凝剂净化废水的原理是其在水中形成网状高分子絮状物, 通过吸附、架桥、中和及包埋等作用与水中的污染物物质形 成固体物质,从而通过沉淀、过滤去除。絮凝法在工业废水 处理中是一个重要的处理方法,它可以降低废水的浊度、色 度,去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物(汞、 镉、铅)和放射性物质等,还可以去除磷、硫等,此外它能 够改善污泥的脱水性能。混凝法在废水处理中使用得非常广 泛,既可以作为独立的处理方法,也可以和其他处理方法配 合,作为预处理、中间处理或最终处理。 目前常用的混凝 剂按化学组成分为无机盐类和有机高分子类。无机盐类应用 最广的是铁系和铝系金属盐,可分为普通铁、铝盐和碱化聚 合盐。普通铁盐有三氯化铁、硫酸亚铁等,普通铝盐有硫酸 铝、氯化铝。碱化聚合盐包括聚合氯化铝和聚合硫酸铁。 聚合硫酸铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m 碱化度的无机高分子聚合物,且作用机理颇为相似。适宜水温10-50 摄氏度,pH=5.0-8.0,但在pH=4.0-11.0 范围内仍 可使用。与普通铁铝盐相比,它具有投入少,絮体生成快, 对水质的适应范围广,以及水解时消耗水中碱度少等一系列 优点,因此在废水处理中应用越来越广。 2.1了解混凝法处理水的原理; 17 2.2掌握实验室模拟废水处理的操作技术与仪器设备的使 2.3学会通过色度、浊度、COD 的测定,评价水质。 本实验就是采用混凝法,向废水中投入混凝剂聚合硫酸铁,使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合,长大至能自然沉淀 的程度,聚合硫酸铁的絮凝机理主要是利用它在水解过程中 产生的多核配合物对污水中的溶胶的强烈吸附,通过粘结、 架桥、交联等促进微粒聚集而产生絮凝,降低废水的浊度、 色度,去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物(汞、 镉、铅)和放射性物质等,还可以去除磷、硫等。评价指标 有三种,分别是化学需氧量COD ,色度去除率和浊度去除 率等。本实验的评价指标是浊度去除率,其计算方法为:浊 度去除率=(原水的浊度-处理后废水的浊度)/原水的浊度 100% 2.1主要仪器 磁力搅拌器、浊度计、1000ml烧杯、玻璃棒、秒表、电 子天平、移液管 洗耳球 2.2主要试剂 实验4自制混凝剂聚合硫酸铁、去离子水、高岭土 18 0g高岭土于烧杯中, 加入 1000mL 自来水, 搅拌 均匀。然后分别在 1000l的烧杯中加入 100ml 土溶液,然后稀释至1000ml。此时5 个烧杯中的高岭土溶 液的浓度均为400mg/L. 往溶液中分别加入0ml,0.1ml ,0.2ml ,0.3ml ,0.4ml 的混凝剂-聚合硫酸铁溶液,快速搅拌 1min ,再慢速搅拌 10min ,然后沉淀 15min 。沉淀后,取烧杯中上清液,测 其浊度。 在实验四中,测得总铁含量是173.64g/L,亚铁含量为 46.44g/L,因此三铁含量为 127.2g/L。由于聚合硫酸铁的化 学式为[Fe2(OH)n (SO4)3-n/2]m ,故聚合硫酸铁的浓度为 63.6g/L。 实验中五个烧杯中加入聚合硫酸铁之后稀释,稀释后的浓度以及测得的浊度,浊度去除率见下表: 根据实验中的聚铁浓度与浊度,浊度去除率的数据,可以绘制以下两个图表。 由以上两个图表中可以看出,聚铁浓度不是越高越好的。在适当的浓度下,它的治理污水的能力才最好。我们知道, 高岭土胶体是带负电荷的,而聚合硫酸铁胶体是带正电荷 的,当二者混合时,由于异性电荷相互吸引,容易团聚然后 沉降下来。从而达到治理污水的效果。但是当加入的聚合硫 酸铁浓度太大的时候,它不仅沉降了高岭土中的带负电的粒 子,多余的带正电的聚合硫酸铁会分散在溶 混凝剂-聚合硫酸铁有较好的治理污水的能力,但是并不是说聚合硫酸铁的浓度越大,ag电投官网其治理污水的能力越强。而是在 一定的浓度时才有最强的治理污水能力。 [1]曾荣华,成文, 无机混凝剂的制备及对高岭土废水的处理. 实验室科学.2010,(13):(2) 华中科技大学学报(自然科学版),2004,32(3):51-53. 12化教五班 20 课程名称 化学综合实验 实验项目 无机混凝剂的制备 验类型验证 设计 综合 实验时间 2016 实验指导老师晏晓敏老师 实验评分 学会通过色度、浊度、COD的测定,评价水质。 随着人们生活水平的不断提高,各种污水也相应增加,不论生活污水还是工业废水都必须经过处理才能使用或者排 放。水处理的方法很多,按处理的原理不同,将处理方法分 为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法四类。但是应 用最广泛,既经济又方便的处理方法还是混凝沉淀法。 凝法就是往水中投入一些药剂(常称混凝剂),使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合,长大至能自然沉淀的程度。混 凝剂净化废水的原理是其在水中形成网状高分子絮状物,通 过吸附、架桥、中和及包埋等作用与水中的污染物物质形成 固体物质,从而通过沉淀、过滤去除。絮凝法在工业废水处 理中是一个重要的处理方法,它可以降低废水的浊度、色度, 21 去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物(汞、镉、 铅)和放射性物质等,还可以去除磷、硫等,此外它能够改 善污泥的脱水性能。混凝法在废水处理中使用得非常广泛, 既可以作为独立的处理方法,也可以和其他处理方法配合, 作为预处理、中间处理或最终处理的处理方法,也可以和其 他处理方法配合,作为预处理、中间处理或最终处理。 目前常用的混凝剂按化学组成分为无机盐类和有机高分子类。无机盐类应用最广的是铁系和铝系金属盐,可分为普通 铁、铝盐和碱化聚合盐。普通铁盐有三氯化铁、硫酸亚铁等, 普通铝盐有硫酸铝、氯化铝。碱化聚合盐包括聚合氯化铝和 聚合硫酸铁。 聚合硫酸铁(PFS)是一种无机高分子混凝剂,其分子式 可表示为[Fe2(OH)n (SO4) 3-n/2]m ,适宜水温10—50, pH=5.0—8.5,但在pH=4.0—11 范围内仍能使用。与普通铁 铝盐相比,它具有投入量 少,絮体生成快,对水质的适应范围广,以及水解时消耗水中的碱度少等一系列优点,因而在废水处理中应用越来越 本实验依次向6份相同的高岭土废水依次投入0.25,0.5, 1.0,2.0,3.0,4.0mL 聚合硫酸铁混凝剂,测处理后废水的 浊度,确定混凝剂最佳用量。 22 本实验采用混凝法,向废水中投入混凝剂聚合硫酸铁,使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合,长大至能自然沉淀的 程度。聚合硫酸铁的絮凝机理主要是利用它在水解过程中产 生的多核配合物对污水中的溶胶的强烈吸附,通过黏结、架 桥、交联等促进微粒聚集而产生絮凝,降低废水的浊度、色 度,去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物(汞、 镉、铅)和放射性物质等,还可以去除磷、硫等。 表示原水的浊度;B表示处理后废水的浊度。 (1)主要仪器:浊度计、1000mL烧杯(6 个)、台秤、100mL 烧杯(6 个)、玻璃棒 实验室模拟自制混凝剂聚合硫酸铁处理高岭土废水(高浊度废水)的处理条件和效果,采用浊度计测定废水的浊度。 1.5g高岭土于 1000mL烧杯,分别加入1000mL 自来水,搅拌均匀后,依 23 次编号1-6。测定原水的浊度。 浊度测试以放进浊度计的最 初浊度读数为准。 1000mL高岭土浑浊液中加混凝剂体积依次为 0.25, 0.5,1.0,2.0,3.0,4.0mL 。按步骤搅拌后静置,测定并记 录上清液的浊度。 搅拌速度:先快速搅拌1分钟,然后调成中速搅拌2 分钟, 慢速搅拌5 分钟,最后静置10 分钟,测定上清液的浊度。 样品溶液的配制:向1-6号烧杯分别投入1.5g 高岭土后, 加入1000ml 自来水溶解,搅拌得到6 杯几乎相等的白色悬 确定混凝剂最佳用量:依次加入0.25,0.5,1.0,2.0, 3.0,4.0mL 混凝剂后,悬浊液变黄,颜色依次加深;搅拌 静置后,烧杯底部有一层白色沉淀,液体变澄清,3 号烧杯 的效果较佳。 混凝剂稀释10 倍后总铁含量=16.25g/L,废水体积 V=1000mL 24 实验数据处理:根据表1,做出不同聚铁加入量对高浊 度废水处理效果的影响图 本次实验的搅拌方法是玻璃棒贴壁竖直搅拌,这样大面积的搅动悬浊液有利于增强搅拌效果。 但由于本次搅拌是由 我们组员共同合作完成的,所以搅拌效果上有到一定的差 别,可能对实验结果造成一定的影响。 静置是一个聚沉和陈化的过程,静置时间越长,净化效果越好。所以静置时间也是一个影响因素,所以静置 10 分钟 后要立刻取出上清液与小烧杯中,从而保证各实验组的静置 时间相同。 本次实验先将对原聚铁溶液稀释10 倍,再设置不同的梯 度,分别取0.25,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0mL 的聚铁溶液于 1000mL 高岭土浑浊液中,测定静置后的浊度。由图1 可以 看到随着药剂投加量的增大, 浊度先减小后增加。由实验结 果可以看出,当混凝剂的体积为1.0ml ,浓度为16.244mg/L 时,测得的水样浊度最低。可见混凝剂的最佳用量为 25 16.244mg/L,再往废水中加入混凝剂,净水效果反而降低, 证明混凝剂并不是加入越多越好。加入过量的混凝剂不仅起 不到净水的作用,造成试剂的浪费,而且使净水效果变差。 这是因为PFS 在处理体系中形成的 Fe 2(OH)2、Fe 4(OH)6 、[Fe(OH)]等正电荷离子与污水中带负电荷的胶粒 发生电中和作用而使之脱稳,同时这些带电离子还具有专属 化学吸附、粘结架桥、卷扫絮凝和网捕等作用。当投加量足 够大时,几种作用综合影响把污水中的污物沉淀出来,产生 较好的去除效果。 本实验利用制备得到的聚合硫酸铁新型无机高分子聚合物,对废水进行处理测试。实验结果显示,当混凝剂量为 16.244mg/L 时对水体有明显的净化效果,大大降低废水的浊 度,同时发现在混凝剂量为 8-48mg/L 的范围内时有较好的 净化效果,充分显示聚合硫酸铁的强大净水能力。 [1]国家环保总局编.水和废水检测分析方法. 北京:中国 环境出版社,1989. 固体聚合硫酸铁的制备及对生活污水的处理[J 工业水处理.2003,23(9).26