聚合硫酸铁的性能特点及使用注意事项说明

聚合硫酸铁（Polymerized Ferric Sulfate，简称PFS）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、应用、制备方法、使用注意事项几个方面详细介绍：

基本信息

化学式：Fe2(OH)n(SO4)3−n/2

（其中n<2，m=f(n)）。

外观：固体为淡黄色无定型粉状固体，液体为棕褐色。

溶解性：极易溶于水，10%（质量）的水溶液为红棕色透明溶液，有吸湿性。

pH值：1%的水溶液pH为2-3。

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。

处理效果好：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%。

应用

水处理

饮用水净化：能够吸附并去除水中的微小悬浮颗粒、物质和胶体物质，提高水质的透明度和清洁度，饮用水。

工业用水处理：能够去除水中的悬浮固体、磷酸盐、重金属离子等污染物，提高水质质量。

城市污水处理：能去除城市污水中的悬浮物、物等污染物，水质。

工业废水处理

印染废水处理：可以替代传统低分子铁盐和铝盐的混凝剂，用量小，对化学需氧量（COD）和色度的去除率高，且不会造成二次污染。

电镀废水处理：可以用作混凝剂和破络剂，能处理铜-氨络合物等难以与碱、聚铝等混凝剂直接发生沉淀反应的络合物。

造纸废水处理：可以替代聚合氯化铝、硫酸铝等混凝剂，用作混凝剂或造纸污泥脱水剂。但在造纸废水处理白水回收工序中，不能使用聚合硫酸铁（含强阳离子的聚合物），而应使用聚合氯化铝。

化工及半导体废水处理：在化工废水、线路板废水、半导体废水等处理中同样表现出良好的处理效果。

其他工业废水处理：还广泛应用于煤矿化工废水、皮革废水、喷涂废水、畜牧废水等多种工业废水的处理中。

纸浆与纸张工业

脱墨剂：通过添加适量的聚合硫酸铁，可以促使印刷墨沉淀和分散，从而达到脱墨的目的。这一过程不仅提高了纸张的白度和质量，还降低了生产过程中的环境污染。

白水回收：在造纸废水处理的白水回收工序中，聚合硫酸铁也发挥着重要作用，通过其的絮凝性能，实现了废水的处理和资源回收。

金属表面处理：能在金属表面形成一层保护膜，防止金属氧化、腐蚀和划伤，在电镀、制革等行业中广泛应用。

植物生长调节：能作为植物生长调节剂，帮助植物抵抗病害，提高农作物的产量和品质。

水体富营养化处理：可用于处理富营养化的水体，通过去除水中的营养物质（如氮、磷等），减缓水体富营养化的进程。

其他应用

采矿工业：用于金属矿物的浮选过程，帮助回收金属矿物，减少资源浪费和环境污染。

纤维素制品工业：用来改良纤维素材料的性质，提高其性、性和阻燃性能。

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。

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。

使用注意事项

投加量确定：根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定。制水厂可以原用的其它药剂量作为参考，在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当，是固体硫酸铝用量的1/3-1/4。如果原用的是液体产品，可根据相应药剂浓度计算酌定。

设备要求：液态聚铁本身就是酸性，1%的聚铁水溶液的pH为2-3，所以无论是储存装置、投加装置，都要采用耐酸材料，可选用玻璃钢材质的储罐。

操作防护：在卸药过程中，周围人员要做好防护措施，以防卸货时，药剂喷洒到身上。

水质影响：加药量大了会使水体碱度降低，严重的还会造成pH低于6。在厌氧工艺中，如IC或UA，的硫酸根（一般浓度在3000-5000mg/L时）会对厌氧系统产生作用，而聚合硫酸铁的原材料中有硫酸亚铁与硫酸，两者化学式中均含有硫酸根，所以在有厌氧系统时，预混凝工艺好不要使用含硫酸根的聚合硫酸铁，可以用聚合氯化铁或聚合氯化铝等不含硫酸根的聚合物。

防止沉淀：为了在使用聚铁时，不使加药罐底部产生沉淀，有两种方法，种是在到货后，短时间内使用完毕；种是在加药过程中搅拌机一直处于开启状态。除了以上两种不让加药罐底部产生沉淀的方法之外，经常性的检查加药系统中的Y型过滤器是否堵塞，也是加药系统正常的一项的步骤。

使用期限：液态聚铁保质期一般是半年，而固体聚铁为一年，进货后尽量早些使用，时间放置越长，药剂效果就越低。