液体聚合硫酸铁的基本信息及制备方法分析
液体聚合硫酸铁的基本信息及制备方法分析
液体聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子混凝剂，以下从基本信息、性能特点、制备方法、应用、使用方法及注意事项几个方面进行介绍：
基本信息
外观：红褐色液体，无沉淀，基本无气味，或带有轻微的硫酸味。
密度：一般在1.45g/cm³左右。
全铁含量：在11%-13%。
还原性物质（以Fe²⁺计）含量：不超过0.1%。
化学式：一般可表示为[Fe₂(OH)ₙ(SO₄)₃₋ₙ/₂]ₘ，其中n<2，m为聚合度。
性能特点
混凝性能优良：矾花密实，沉降。
净水效果好：水质好，不含铝、氯及重金属离子等物质，亦无铁离子的水相转移，，，。
处理功效显著：除浊、脱色、脱油、脱水、、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著。
适用pH范围宽：适应水体pH值范围宽为4-11，佳pH值范围为6-9，净化后原水的pH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小。
处理效果佳：对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理，对高浊度原水净化效果尤佳。
成本低廉：投药量少，处理费用可节省20%-50%。
制备方法
直接氧化法
双氧水氧化法：双氧水（H₂O₂）在酸性环境中是一种强氧化剂，可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁。制备过程中，按照生产量和所需要的盐基度，在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合，当温度升高到30-45℃时，在搅拌过程中，通过加料管在釜底缓慢加入H₂O₂。H₂O₂很快将亚铁氧化成三价铁，取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时，停止反应。
氯酸钾（钠）氧化法：氯酸钾是广泛应用于炸药和火柴工业的强氧化剂，同样可以将亚铁氧化成三价铁。制备时，将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中，在常温或稍微高温度下，搅拌中加入氯酸钾。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。该法生产工艺简单，设备投资少，产品稳定性好，反应，无空气污染。产品中含有氯酸盐，可兼作混凝与剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子，不宜于饮用水处理。同时，由于氯酸钾价格昂贵，产品成本高。
次氯酸钠氧化法：次氯酸钠属于碱性氧化剂，其氧化还原电位较高，理论上能将亚铁氧化成三价铁。生产的氯气仍为氧化剂，可以将亚铁氧化成三价铁。但氯气会有少量以气体形式逸出而浪费掉，不能充分利用。同时也会造成环境污染，增加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂，制备聚合硫酸铁时，为了降低pH值，H₂SO₄的用量较高。用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差，不宜长期保存。
硝酸氧化法：硝酸为中强氧化剂，与亚铁反应生成NO₂，NO₂又可以起到氧化作用，因而HNO₃的氧化。该法是以工业硫酸亚铁为原料，采用工业硫酸氧化后以工业浓硝酸氧化。FeSO₄:HNO₃为1:(0.20-0.30):(0.10-0.32)，加入水量小于以上三者总量的20%，于0.1-0.2MPa下，搅拌中通入充足的空气或氧气，于50-70℃氧化，102-103℃水解聚合而成。反映周期控制在30-60min以内。用HNO₃氧化时，成本比较低，反应周期短。所得产品，易于制成固体产品。若选用工业品原料，所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO₂，会造成环境污染，需增加专门吸收装置予以处理。
催化氧化法：以硫酸亚铁及硫酸为原料，借助催化剂（如NaNO₂）的作用，利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。
应用
饮用水处理：作为净水剂，可去除水中的悬浮物、胶体、和部分物，提高饮用水的水质，饮用水。
工业废水处理：广泛应用于印染废水、造纸废水、食品加工废水、电镀废水等各类工业废水的处理中，能够降低废水的化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）和悬浮物（SS）等指标，使废水达到排放标准或实现回用。
污水处理厂：在城市污水处理厂中，聚合硫酸铁常作为预处理或处理的混凝剂，与活性污泥法、生物膜法等工艺相结合，提高污水处理效果，减少污泥产量。
污泥脱水：可以作为调理剂，来降低污泥的含水率，便于后续处理处置。
其他：还可用于工业循环水的净化处理，化工、石油、矿山、造纸、印染、酿造、钢铁、煤制气、油漆、皮革、制药、食品、电镀等行业的工业废水和城市生活污水的净化。
使用方法及注意事项
投加量确定：一般需要通过小试来确定合适的投加量。具体做法是取量的待处理水样，在不同的聚合硫酸铁投加量下进行絮凝试验，观察絮凝效果（如絮体形成速度、大小、沉淀性能等），以此确定合适投加量。不同水质所需的投加量会有大差异，例如处理一般生活污水时，可能投加量在几十毫克每升到几百毫克每升不等。
投加方式：通常采用稀释后投加的方式。将液体聚合硫酸铁用清水稀释到浓度（一般稀释成5%-10%左右的溶液），然后通过计量泵等设备缓慢、均匀地投加到污水中，同时进行搅拌，使药剂与污水充分混合均匀，以良好的絮凝效果。搅拌速度一般先快后慢，前期搅拌可使药剂与污水混合，后期慢速搅拌有助于絮体的成长和沉淀。
储存：应储存在阴凉、通风的库房内，避免阳光直射。储存温度一般建议在5℃-35℃之间，温度过低可能导致液体粘度增加甚至凝固，温度过高则可能影响其稳定性，加速药剂的分解等。
防护：液体聚合硫酸铁具有的腐蚀性，在使用、储存和运输过程中要注意避免与皮肤、眼睛等直接接触，如不慎接触，应立即用大量清水冲洗，并及时就医。在设备选型上，也应选用蚀的材料制作储存罐、管道、搅拌器等设备。
储存期：一般情况下，液体聚合硫酸铁的保质期在6个月到1年左右，超过保质期后，其絮凝效果可能会下降，所以要注意查看产品的生产日期和保质期，合理安排使用。
混用禁忌：不能和其它净水剂或絮凝剂混合使用，不能与其它化学药剂混存。
