[发明专利]一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用，包括如下步骤：搅拌下，在含铁离子(Ⅲ)的水溶液中加入碱以调节pH值至大于8后，加入磷酸盐类化合物，混合均匀后，再加入含氯氧化剂溶液进行氧化反应获得稳定化高铁酸盐水处理药剂溶液；所述磷酸盐类化合物为焦磷酸钠、焦磷酸钾、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾中的一种或多种。本发明方法制得的高铁酸盐水处理药剂溶液可至少稳定储存6个月以上，且本发明产品在较小用量以及pH值7‑14范围对污水均具有较好的杀菌效果。

技术领域

本发明涉及水处理药剂技术领域，具体涉及一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用。

背景技术

高铁酸盐是无机铁盐系列中唯一一种兼具氧化性和混凝性能的水处理剂。其Fe⁶⁺可以有效处置水体中的藻类，其处理藻类以后的产物，还可以对水体中的污染物进行混凝沉降。但高铁酸盐有“致命”的缺陷就是稳定性非常差，因此限制了其工业化生产和应用。

高铁酸钾是深紫色带光泽的结晶性粉末，易溶于水而形成类似于高锰酸钾溶液的紫红色溶液，不溶于乙醇，其水溶液不稳定，放置时会分解，释放出分子态氧，析出氢氧化铁而呈碱性。是一种比高锰酸钾氧化性更强的氧化剂，通常高铁酸钾在中性条件下具有很高的消毒杀菌作用。在冷氨水中可氧化并产生氮气。也可被二氧化硫、过氧化氢等氧化。高铁酸钾在水中的自分解反应受到溶液浓度、温度、pH、生成的氢氧化铁及共存盐类等的影响。为了防止高铁酸钾在溶液中不稳定，通常的做法是在含高铁酸钾的溶液中加入偏硅酸钠、无水氯化铜等来对溶液进行稳定化处理。

现有技术中如CN101318707A在获得了高铁酸钾溶液后还加入了次氯化钙固体来提高高铁酸盐的稳定性，但也仅能维持3-15天，对于用户贮存和使用都极为不利。

因此延长高铁酸盐的稳定期是解决其生产应用问题的关键，是本发明要解决的问题之一。

另外，氯消毒是饮用水普遍的消毒方法，但自从发现了氯氧化副产物以及这些物质对人体健康的潜在危害，一些研究工作者试图在氯氧化消毒的程序之前除去处理废水中天然或合成的有机物，或在消毒之后再用水处理工艺降低氯氧化副产物总量，以减小对人体的危害，但是这会极大地增加水处理的费用。研究工作者又研究了其它方法以取代氯，如溴、碘、二氧化物、臭氧等，但是这些方法在实际操作中都存在缺陷。采用ClO₂和O₃消毒虽不会产生有机卤化物，但ClO₂在水中的副产物ClO₂^—是强致癌物质，而ClO₃^—也有一定的毒性。O₃消毒的缺点是设备投资及运行费用比一般消毒方法高，而且O₃在水中溶解度低，往往由于尾气处理不当而造成空气污染。高铁酸钾具有较好的氧化杀菌能力，研究显示高铁酸钾在中性条件下、使用浓度达到50ppm时，能完全杀死细菌。因此研制出一种能在更宽pH范围、且用量更少的情况下具有较好的杀菌性能的高铁酸盐也是本发明要解决的技术问题。

发明内容

为了提高高铁酸盐的稳定性以及提高杀菌性能，本发明提供一种稳定化高铁酸盐水处理药剂及其制备方法和应用。本发明方法制得的高铁酸盐水处理药剂溶液可至少稳定储存6个月以上，且本发明产品在较小用量以及pH值7-14范围对污水均具有较好的杀菌效果。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种稳定化高铁酸盐水处理药剂的制备方法，包括如下步骤：

搅拌下，在含铁离子(Ⅲ)的水溶液中加入碱以调节pH值至大于8后，加入磷酸盐类化合物，混合均匀后，再加入含氯氧化剂溶液进行氧化反应获得稳定化高铁酸盐水处理药剂溶液；

所述磷酸盐类化合物为焦磷酸钠、焦磷酸钾、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾中的一种或多种。该类磷酸盐化合物对铁离子具有较好的配位作用，抑制铁水解，起到对六价铁较好的稳定作用。