聚合三氯化铁的稳定性及在焦化废水中的应用_王五一

应用技术聚合三氯化铁的稳定性及在焦化废水中的应用*王五一,杨凤玲,程芳琴(山西大学,山西太原030006)摘要:聚合三氯化铁(PFC)是一种优质高效的无机高分子絮凝剂,在水处理领域有良好的应用前景,但稳定性较差。对提高聚合三氯化铁稳定性的方法及在焦化废水处理中的应用进行了研究。其结果认为:选用磷酸二氢铵做稳定剂,能使产品的稳定期达1a以上;所得产品能有效去除焦化废水中COD,降低SS、脱色、除臭、去除水中有害的重金属离子,在性能、价格和环保等方面,与聚合氯化铝等铝系絮凝剂相比,具有很好的发展前景和市场潜力。关键词:聚合三氯化铁;絮凝剂;焦化废水中图分类号:TQ138。1+1文献标识码:A文章编号:1006-4990(2005)05-0045-02StudyonthestabilityofpolyferricchlorideanditsapplicationofwastewatertreatmentincokeplantWangWuyi,YangFengling,ChengFangqin(ShanxiUniversity,ShanxiTaiyuan030006,China)Abstract:Polyferricchloride(PFC)isakindofhigh-efficiencyinorganicflocculantandhasgoodprospectinwatertreatmen.tButitsstabilityislower.Thewaysforimprovingthestabilityofpolyferricchlorideanditsapplicationofwastewatertreatmentincokeplantarestudied.Theresultsshowthatchoosingtheammoniumdihydrogenphosphateasasta-bilizer,thestabilizingperiodoftheproductcanreachoveroneyear.TheproductobtainedcanremoveeffectivelytheCODinthewastewater,decreasetheSS,takeoffthecolor,removetheodorandtheharmfulheavymetalsinthewater.Intheaspectsofperformance,priceandenvironmentalprotection,ithasgooddevelopmentprospectandmarketpotentialitycomparedwiththepolyaluminumchlorideflocculan.tKeywords:polyferricchloride;flocculant;wastewaterincoking1PFC的合成及稳定性研究1.1试验原理聚合铁盐是铁盐水解过程的中间产物,分子中羟基和铁物质量的比小于3,一般是由O或OH桥连接而成的六配位的铁的多核高聚物,具有八面体结构。相对分子质量为104～105。其合成过程一般包括氧化、水解和聚合等3个主要过程,反应步骤如下:ClO3-+6Fe2++6H+Cl-+6Fe3++3H2OxFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+铁系絮凝剂溶于水中,Fe3+通过溶解和强烈水解,并在水解的同时发生各种聚合反应,生成具有较长线性结构的多核羟基络合物,如Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+等。这些含铁的羟基络合物能有效降低或消除水体中胶体的ζ电位,通过电中和、吸附架桥及絮体的卷扫作用使胶体凝聚。无机高分子絮凝剂聚合三氯化铁就是在此工业条件下预先制成的含多种铁羟基络合物的产品,它可避免水体中各种成分对絮凝水解过程的干扰,一旦进入水体即以最优的状态与其中的胶体和悬浮物发生作用,表现出优良的净水性能。聚合三氯化铁具有强烈水解倾向,其稳定性低于聚合硫酸铁,在搅拌条件下逐步加入聚合碱化剂,并在常温常压条件下制备成Fe3+质量分数为8%～15%的稳定性聚合三氯化铁絮凝剂。三价铁的水解、聚合形态比三价铝复杂,快速的水解聚合速度*基金项目:山西省高等学校科技研究开发项目(20041204),山西省科技攻关项目(051108)。45第37卷第5期2005年5月无机盐工业INORGANICCHEMICALSINDUSTRY导致水解铁溶液一般随着碱化度的增加颜色由黄色变为红褐色以致更深,最终为红色凝胶沉淀。目前认为低碱化度(B<0.5)的羟基聚合铁形态Fe2(OH)24+,Fe3(OH)45+是最佳絮凝形态[1],而B>0.5时,羟桥键转化为氧桥键,水解聚合形态的电荷降低,聚合性能下降。1.2试验过程1.2.1产品质量指标外观为