高、低鹽基度聚合硫酸鐵對黃河水的處理效果

聚合硫酸鐵是一種應(yīng)用廣泛的凈水劑，在選擇聚合硫酸鐵時，要注意其鹽基度，鹽基度是凈水劑的重要檢測指標(biāo)，又稱堿化度,表達(dá)的是聚合物中羥基離子(OH)相對于金屬離子的飽和程度和存在狀態(tài),并間接反映其共聚合程度。聚合硫酸鐵理論上鹽基度≤20%，生產(chǎn)目標(biāo)要求鹽基度一般為9%~14%，鹽基度低于9%時在原料要求和制取工藝成本上要相對增高。高、低兩種鹽基度鐵鹽主要參數(shù)比較如表1。

低鹽基度鐵鹽比高鹽基度鐵鹽含鐵離子量少，其1%原液鹽基度低的鐵鹽pH值要低一些，都在3.0以下,溶液具有強腐蝕性。

淄博市某水廠用聚合硫酸鐵凈化黃河水，由于黃河水一年四季水質(zhì)較不穩(wěn)定,濁度、藻類、有機物等因素對混凝影響很大，有時在工藝上難免會出現(xiàn)沉降比突然減小、沉降物分散下降慢等難以處理的問題,從而導(dǎo)致澄清池出水濁度太高,嚴(yán)重影響了出廠水質(zhì)。我們對高、低兩種鹽基度聚合硫酸鐵進行黃河水凈化處理實驗，發(fā)現(xiàn)，在工藝上改投低鹽基度的聚合硫酸鐵處理黃河水，,總出水各項指標(biāo)均達(dá)到了國家飲用水規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),為公司正常、穩(wěn)定、持續(xù)地供水提供了保證。

1高、低鹽基度聚合硫酸鐵實驗室燒杯試驗

攪拌參數(shù)設(shè)定:(1)攪拌速度240r/min,攪拌時間5min;(2)攪拌速度70r/min,攪拌時間10min;(3)沉降時間均為15min。聚合硫酸鐵指標(biāo)如表2。

1.1同一溫度和獨度，不同加藥量情況下原水混凝后剩余濁度比較

1.2溫度和加藥量相同，濁度不同的情況下混凝后剩余濁度比較

1.3溫度、濁度、加藥量不同的情況下原水混凝后剩余濁度比較

A、原水來源:黃河水;原水溫度:21.7℃;原水濁.度;18.2NTU。

B、原水米源:黃河水;原水溫度:12.5℃;原水濁度:59NTU。試驗結(jié)果見表3。

C、對低溫低濁水的處理:

試驗結(jié)果見表4。

原水來源:黃河水;原水溫度:39℃;原水濁度:10.4NTU。

現(xiàn)象及結(jié)論:不同溫度、不同濁度、不同來水的各種情況下,混凝參數(shù)如攪拌速度.攪拌時間、沉淀時間等保持一-致，經(jīng)過一年米多次混凝試驗的結(jié)果比較，低鹽基度鐵鹽一直比高鹽基度鐵鹽混凝效果好,所形成的混凝礬花顆粒大、顆粒沉降速度快、濁度低,而高鹽基度鐵鹽所形成的混凝礬花顆粒分散,沉降相對較慢,比低鹽基度鐵鹽混凝效果略差,濁度要相對高一些。燒杯混凝試驗濁度值要比生產(chǎn)上混凝濁度值相對大一些，這與兩者混凝的條件不同有關(guān),但兩者試驗的結(jié)論是一致的。

2兩種鹽基度鐵鹽在凈水工藝中的比較

2.1對凈水構(gòu)筑物著色比較

聚合硫酸鐵由于其鹽基度的高低不同,水解能力也不一-樣。鹽基度越高.水解能力越強，溶解性Fe3+就越多。Fe3+是有顏色的.使用的鐵鹽鹽基度越高,Fe3+對澄清池、濾池等構(gòu)筑物造成的著色就越明顯。原來利用高鹽基度鐵鹽處理黃河水,澄清池、濾池等構(gòu)筑物的染色情況比較嚴(yán)重，如不及時擦洗構(gòu)筑物池壁上的附著色,有礙瞻觀。如用草酸清洗池壁上的著色,草酸不光氣味不好,對池壁有腐蝕性,而且它還是一種有機污染物,長期使用草酸清洗池壁，工作量大、難度大,對水質(zhì)也有不利影響?，F(xiàn)在利用低鹽基度鐵鹽處理黃河原水，池壁附著的紅褐色程度要輕得多,減少了濾池等構(gòu)筑物清洗次數(shù),減少了利用草酸帶來的有機污染和對構(gòu)筑物的腐蝕，節(jié)約了時間，提高了工作效率。

2.2兩種鹽基度鐵鹽對凈水構(gòu)筑物金屬腐蝕情況比較

由于制取低鹽基度鐵鹽在生產(chǎn)工藝上要求增加硫酸的用量,這就增加了鐵鹽中的酸含量,也加重了對凈水工藝上所涉及的金屬部件的腐蝕程度,從而增加了設(shè)備的維修維護次數(shù)。但從使用低鹽基度鐵鹽以來,通過觀察金屬設(shè)備的腐蝕情況，發(fā)現(xiàn)并沒有明顯的加劇,凈化出水的pH值一直比較穩(wěn)定,說明低鹽基度鐵鹽在酸度上雖是增強了,但在所凈化水的pH值上沒有明顯的變化。表5中記錄了半年多來的觀察和統(tǒng)計數(shù)據(jù),出水pH值一直穩(wěn)定在7.90~8.15之間。

2.3低鹽基度鐵鹽比高鹽基度鐵鹽在藥液投加上更方便

高鹽基度鐵鹽由于水解能力強，如配成低于8%濃度溶液的話,水解就很嚴(yán)重,大大影響鐵鹽在工藝的混凝效果，而原液不小于8%濃度時不利于用泵輸出(因為工藝加藥量太小,泵在小量程范圍內(nèi)對量的輸出變化調(diào)整很難準(zhǔn)確掌握)。而低鹽基度鐵鹽水解要相對弱一些，可以配成如5%甚至更低濃度的原液,用泵輸送時量程調(diào)整比較方便。

3兩種鹽基度成本比較

低鹽基度鐵鹽在原料成本上要比高鹽基度鐵鹽每噸高15元左右,但在實際凈水工藝上低鹽基度鐵鹽用藥量要少得多。低鹽基度鐵鹽一年四季無論水質(zhì)如何變化加藥量很少大于20.0mg/L，大多情況都在8.0-20.0mg/L之間,故在制水成本核算上總體而.言兩者相差無幾。

4結(jié)論

4.1在混凝試驗和生產(chǎn)工藝上，對于處理低于120NTU的黃河原水,低鹽基度鐵鹽混凝效果和處理情況要比高鹽基度鐵鹽好。

4.2低鹽基度鐵鹽比高鹽基度鐵鹽對凈水構(gòu)筑物所造成的附著色污染程度要輕得多。

4.3低鹽基度鐵鹽相比高鹽基度鐵鹽在對金屬設(shè)備:腐蝕方面沒有明顯的加劇。

4.4低鹽基度鐵鹽比高鹽基度鐵鹽在制水成本上相差無幾,在制取工藝上沒有增加更多的步驟,在原液使用上更趨于方便。