工业废弃物制备聚合硫酸铁研究及最佳试验条件分析_黄勇强

聚合硫酸铁（PFS）是硫酸铁在水解-絮凝过程中的一个中间产物，液体聚合硫酸铁本身含有大量的聚合阳离子，PFS在去除COD、BOD、浊度和色度方面较传统含铁混凝剂具有更高的去除效果[1-2]。钛白粉是应用最广、用量最大的一种无机白色颜料，其产量占世界白色颜料总产量的80%。钛白副产硫酸亚铁中含有多种杂质，不能被直接利用，随地堆放，严重污染环境，而且还造成资源浪费；废硫酸也只有少部分浓缩后回用，其它大部分直接中和后排放，中和后产物如处理不当，仍会造成二次污染[3-5]。本研究主要以钛白粉厂的副产物硫酸亚铁和废硫酸为原料，添加适当的催化剂和氧化剂，在常压中温条件下，制备混凝剂PFS，同时对制备过程中的主要影响因素进行分析，通过正交试验确定最佳的制备方法，并考察其对印染废水的处理效果。1试验部分1.1主要试剂及仪器七水硫酸亚铁和废硫酸来自江苏太白集团有限公司，浓硫酸、亚硝酸钠、过氧化氢均为分析纯，市售PFS，试验用水为去离子水。DF-Ⅱ集热式磁力加热搅拌器，电热恒温鼓风干燥，GDS-3A光电式浑浊度仪，ZR4-6六联搅拌器，UV-7504紫外可见分光光度计。1.2PFS的制备将适量的废硫酸于500mL烧杯中，称取一定量FeSO4·7H2O缓慢加入到废硫酸溶液中，于60℃水浴预热，搅拌水解。先滴加少量浓硫酸调节n[SO42-]/n[Fe]比值，然后加入少量亚硝酸钠催化剂和一定体积的质量分数为30%的H2O2，同时以2.0L·min-1的量通入空气直至Fe2+全部被氧化成Fe3+，搅拌约2.5h，反应过程中控制pH为1.0～1.5，此时的溶液为红褐色液体样品。将液体干燥后即得黄色固体样品。1.3混凝试验方法印染废水取自于江苏宜兴坤风纺织品有限公司，pH=8.09，原水吸光度=1.079（330nm处有最大吸光度值），COD=462mg·L-1，ρ(SS)=228mg·L-1，紫色发臭；高岭土悬浊液0.1g·L-1（浊度为101NTU）。分别取1000mL印染废水于六联搅拌器的6个烧杯中，然后加入一定量的自制PFS和市售PFS，在一定pH和温度的条件下以250r·min-1的转速搅拌1min，再以30r·min-1的转速搅拌10min，静置30min，然后取液面下6cm处的水样测定其COD、浊度和色度。通过测定水样的吸光度计算其脱色率[6]。工业废弃物制备聚合硫酸铁研究及最佳试