聚合氯化鐵和聚合硫酸鐵都是常用的水處理藥劑,它們在以下方面存在區(qū)別:
成分與性質(zhì)
聚合氯化鐵:主要成分是三氯化鐵的聚合物,化學(xué)式一般表示為 [Fe?(OH)?Cl? - ?]?,其中 n 為 1 - 5 的整數(shù),m 為聚合度,在 10 - 100 之間。它是一種黑褐色的黏稠液體或固體,易溶于水,水解過程中會產(chǎn)生多種羥基鐵離子。
聚合硫酸鐵:主要成分是硫酸鐵的聚合物,化學(xué)式為 [Fe?(OH)?(SO?)? - ?/?]?,n 一般在 2 - 4 之間,m 為聚合度。外觀為黃色或紅褐色無定形粉末或顆粒狀固體,易溶于水,水溶液呈酸性。
作用原理
聚合氯化鐵:在水處理中,通過水解產(chǎn)生的多核羥基絡(luò)合物,對水中的膠體顆粒進行電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕作用,使膠體顆粒脫穩(wěn)凝聚,從而達到去除水中懸浮物、有機物和重金屬離子等雜質(zhì)的目的。
聚合硫酸鐵:其作用原理與聚合氯化鐵類似,也是通過水解產(chǎn)生鐵離子的羥基絡(luò)合物,對水中的污染物進行電中和、吸附和絮凝沉淀。不過,由于硫酸根離子的存在,它在某些方面的性能有所不同。
適用場景
聚合氯化鐵:適用于低溫、低濁度的水源,對高濁度水的處理效果也較好。在工業(yè)廢水處理中,對含有重金屬離子、有機物和色度較高的廢水有較好的去除效果。此外,它還可用于城市污水處理廠的預(yù)處理和深度處理。
聚合硫酸鐵:在處理高濃度、高色度的有機廢水和含磷廢水方面表現(xiàn)出色。同時,由于其在酸性條件下具有較好的穩(wěn)定性,適用于處理酸性廢水。在飲用水處理中,也能有效去除水中的懸浮物、有機物和微生物,提高水質(zhì)。
優(yōu)缺點
聚合氯化鐵優(yōu)點:絮凝效果好,形成的絮體大而緊密,沉淀速度快;對水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣,能在較寬的 pH 值范圍內(nèi)(5 - 9)發(fā)揮作用;具有一定的殺菌消毒能力。
缺點:產(chǎn)品穩(wěn)定性較差,容易吸潮變質(zhì);處理后的水中殘留一定量的氯離子,對某些對氯離子敏感的工業(yè)生產(chǎn)或水質(zhì)要求較高的場景有一定限制。
聚合硫酸鐵優(yōu)點:具有較強的氧化能力,能有效去除水中的有機物和色度;在水中的殘留鐵離子較少,對水質(zhì)的二次污染較?。贿m用的 pH 值范圍較寬(4 - 11),尤其在中性和堿性條件下絮凝效果更佳。
缺點:在低溫、低濁度的水質(zhì)條件下,絮凝效果不如聚合氯化鐵;產(chǎn)品的腐蝕性較強,對設(shè)備的材質(zhì)要求較高。
生產(chǎn)工藝
聚合氯化鐵:生產(chǎn)方法主要有氯化法、酸溶法和堿溶法等。氯化法是將鐵屑或鐵礦石與氯氣反應(yīng)生成三氯化鐵,再經(jīng)過水解、聚合等工藝得到聚合氯化鐵;酸溶法是用鹽酸溶解鐵屑或鐵礦石,然后加入氧化劑將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,再通過調(diào)節(jié) pH 值進行聚合反應(yīng);堿溶法是將鐵鹽與堿液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,再用鹽酸溶解沉淀并進行聚合反應(yīng)。
聚合硫酸鐵:常見的生產(chǎn)工藝有硫酸亞鐵氧化法、直接氧化法和催化氧化法等。硫酸亞鐵氧化法是在酸性條件下,以硫酸亞鐵為原料,通過加入氧化劑(如過氧化氫、氯酸鉀等)將亞鐵離子氧化為三價鐵離子,然后經(jīng)過水解、聚合反應(yīng)得到聚合硫酸鐵;直接氧化法是將鐵屑或鐵礦石直接與濃硫酸反應(yīng),生成硫酸鐵,再經(jīng)過水解、聚合等工藝制成聚合硫酸鐵;催化氧化法是在催化劑的作用下,利用空氣或氧氣將硫酸亞鐵氧化為聚合硫酸鐵,這種方法具有成本低、污染小等優(yōu)點。