[发明专利]一种聚合硫酸铁的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于用于工业废水、城市污水及给水处理的混凝剂的研究技术领域，特别涉及一种聚合硫酸铁的制备方法。

背景技术

混凝剂是一种可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物，与水任意比混合，可广泛用于工业废水、城市污水及给水的处理。目前，常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁、三氯化铁及硫酸铝。聚合硫酸铁具有以下优点：絮凝体形成速度快，颗粒密实，沉降速度快，对于各种废水中的COD、BOD、浊度、色度及重金属有良好的去除效果，并且对所处理废水pH值及水温适应范围广，对污泥有良好的脱水性。

制备聚合硫酸铁常用的方法主要是直接氧化法，直接氧化法主要有H₂O₂氧化法、KClO₃/NaClO₃氧化法、HNO₃氧化法和NaClO氧化法等，直接氧化法由于使用的氧化剂价格高，因此产品成本较高同时反应过程中还存在一些其他问题，如H₂O₂氧化，反应过程非常剧烈且放出大量的热，而高温又加速H₂O₂分解，对氧化剂造成浪费的同时又难以合理地控制氧化剂的投加速度；KClO₃/NaClO₃氧化法的产物中有残留的Cl^-和ClO₃^-不宜用于给水处理，且KClO₃价格较贵，限制了其大规模工业生产，同时在反应过程中还会产生大量Cl₂，泄露会造成空气污染；而HNO₃氧化法还需增加尾气吸收装置，导致设备结构复杂，工艺成本增加。因此，对于聚合硫酸铁的制备仍然需要进一步的研究。

发明内容

为了克服现有技术中的聚合硫酸铁的制备方法所存在的不足，本发明提供了一种制备工艺简单、混凝效果好、浊度去除率高的聚合硫酸铁混凝剂的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：称取可溶性二价铁盐，加水至二价铁离子的浓度为56g/L，加入过硫酸盐至溶液中二价铁离子与过硫酸根的摩尔比为1：0.1～1.0，优选1：0.4～0.8，20～85℃搅拌反应0.5～4小时，得到聚合硫酸铁。

上述反应条件中优选反应温度为25～65℃，反应时间为1～3小时。

上述可溶性二价铁盐可以是FeCl₂、FeSO₄以及Fe(NO₃)₂中的任意一种。

上述过硫酸盐是Na₂S₂O₈或K₂S₂O₈。

还可以在二价铁盐溶于水后向溶液中滴加硫酸或盐酸调整pH至3～7。

本发明的聚合硫酸铁混凝剂的制备方法是通过将一定量的二价铁盐溶解于水中，通过硫酸调整其pH值后水浴加热搅拌，加入一定量的过硫酸盐作为氧化剂氧化溶液中的Fe²⁺，经水解聚合得到聚合硫酸铁（PFS），为聚合硫酸铁的制备提供了一种新的方法，本发明的方法工艺简单且所制备的聚合硫酸铁混凝剂的混凝效果好，浊度去除率高，可达94.6%，而且所制备的聚合硫酸铁混凝剂的各项指标均符合GB14591-2006水处理剂聚合硫酸铁的要求，此外本方法所需投加硫酸亚铁用量少，氧化剂过硫酸钠的投加速度易于控制，使得二价铁被充分氧化，且操作工艺简单，无腐蚀性，pH适用范围广，成本低，性能好，具有很良好的市场前景。

附图说明

图1为过硫酸钠投加量对同一浊度废水去浊率的影响。

图2为温度对同一浊度废水去浊率的影响。

图3为反应时间对同一浊度废水去浊率的影响。

具体实施方式

现结合实验对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述实施的情形。

实施例1