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        高、低鹽基度聚合硫酸鐵對黃河水的處理效果

        發布時間:2022年5月17日    

        聚合硫酸鐵是一種應用廣泛的凈水劑,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,又稱堿化度,表達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,并間接反映其共聚合程度。聚合硫酸鐵理論上鹽基度≤20%,生產目標要求鹽基度一般為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比較如表1。

        表1 高、低兩各鹽基度鐵鹽主要參數

        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較不穩定,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,從而導致澄清池出水濁度太高,嚴重影響了出廠水質。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,發現,在工藝上改投低鹽基度的聚合硫酸鐵處理黃河水,,總出水各項指標均達到了國家飲用水規范標準,為公司正常、穩定、持續地供水提供了保證。

        1高、低鹽基度聚合硫酸鐵實驗室燒杯試驗

        攪拌參數設定:(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。聚合硫酸鐵指標如表2。

        表2 聚合硫酸鐵指標

        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

        圖1 加藥量與余濁的關系

        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

        圖2 濁度與余濁的關系

        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。試驗結果見表3。

        表3 不同溫度、濁度、加藥量混凝后剩余濁度

        C、對低溫低濁水的處理:

        試驗結果見表4。

        表4 低溫低濁的處理結果

        原水來源:黃河水;原水溫度:39℃;原水濁度:10.4NTU。

        現象及結論:不同溫度、不同濁度、不同來水的各種情況下,混凝參數如攪拌速度.攪拌時間、沉淀時間等保持一-致,經過一年米多次混凝試驗的結果比較,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上混凝濁度值相對大一些,這與兩者混凝的條件不同有關,但兩者試驗的結論是一致的。

        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、濾池等構筑物的染色情況比較嚴重,如不及時擦洗構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,對水質也有不利影響?,F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,減少了濾池等構筑物清洗次數,減少了利用草酸帶來的有機污染和對構筑物的腐蝕,節約了時間,提高了工作效率。

        2.2兩種鹽基度鐵鹽對凈水構筑物金屬腐蝕情況比較

        由于制取低鹽基度鐵鹽在生產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,從而增加了設備的維修維護次數。但從使用低鹽基度鐵鹽以來,通過觀察金屬設備的腐蝕情況,發現并沒有明顯的加劇,凈化出水的pH值一直比較穩定,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計數據,出水pH值一直穩定在7.90~8.15之間。

        表5 在高、低時凈化水的PH值

        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,泵在小量程范圍內對量的輸出變化調整很難準確掌握)。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結論

        4.1在混凝試驗和生產工藝上,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。

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