聚合氯化鐵在廢水處理中的應用

摘要：目前隨著經濟的發(fā)展，水體污染情況日益嚴重，聚合氯化鐵作為絮凝劑的一種在廢水處理中具有投資小、見效快的特點，在廢水處理中的適用范圍特別廣。本文在聚合氯化鐵的制備的基礎上，對聚合氯化鐵在印染廢水、生活污水處理等方面的應用進行了詳細的探討。

關鍵詞：聚合氯化鐵；制備；廢水處理

聚合氯化鐵是絮凝劑的一種，是一種新出現(xiàn)的高效絮凝劑，具有投資小、見效快的特點。隨著水體污染程度的增加，水體處理的難度也在增加，聚合氯化鐵的應用有效的降低了被污染水體的處理難度，尤其是在印染廢水和生活廢水的處理方面具有重要的意義[1]。

一、聚合氯化鐵的優(yōu)點

聚合氯化鐵作為一種新型的絮凝劑在處理廢水的過程中具有以下特點：

第一，聚合氯化鐵在水中的溶解速度比較快，水合作用比較弱。反應之后形成的礬花比較密實，沉降速度比較快。同時聚合氯化鐵的應用受水溫的影響比較小，對在流動過程中形成的剪切力比較容易滿足。

第二，適用范圍廣。聚合氯化鐵可以在工業(yè)用水、生活污水、生活用水和工業(yè)污水處理中應用，可以有效的將廢水中的鋁離子和游離態(tài)鋁離子進行過濾和去除，有效的實現(xiàn)各種廢水的處理[2]。

第三，聚合氯化鐵在使用的過程中的使用量比較少，但是對水體的處理效果比較好，相對于其他的混凝劑來說，使用聚合氯化鐵來進行水體處理可以節(jié)約10%-20%左右的費用。

二、聚合氯化鐵的制備

本文用來制備聚合氯化鐵的原料是鋼鐵鹽酸酸洗廢液與廢鐵屑，具體的制備方法有兩種，分別是：

（一）氧氣氧化法來制備聚合氯化鐵

使用氧氣氧化法來制備聚合氯化鐵的過程如下：在反應塔中加入含有氯化亞鐵的廢酸液，在反應塔的塔頂加入亞硝酸鈉催化劑，然后在塔底通入氧氣，同時加入穩(wěn)定劑。在反應的過程中將溫度控制在40攝氏度——90攝氏度，從而保證絡合物能夠進行有效的分解。在這個過程中由循環(huán)泵來保證液體在反應塔與貯罐之間的循化，從而保證亞鐵氧化過程的連續(xù)性，保證氧化過程不會中斷，直到被完全氧化。通過這個方法生產出來的聚合氯化鐵的指標如下：鐵離子的含量是8%——13%，亞鐵離子的含量在0.1%以內，鹽基度是6%——12%。這種方法經過改善，使用含鐵量在120—150克每升的廢酸液為原液，將鹽酸與鐵屑的質量比調配到0.45—0.55，使用亞硝酸鈉為催化劑，然后通如氧氣進行氧化反應，在反應過程中將溫度控制在15攝氏度—70攝氏度之間，將壓力控制在500千帕—800千帕之間。通過這樣的方法制成的聚合氯化鐵的指標是：鐵離子的含量是14.6%——15.4%，亞鐵離子的含量在1%以內，鹽基度大于5.5%[3]。

（二）氯酸鈉氧化法

使用氯酸鈉氧化法制備聚合氯化鐵的程序如下：以工業(yè)鹽酸酸洗廢料為原料，以酸洗廢液中的游離酸和鐵的含量為依據(jù)，在廢液中加入鹽酸和鐵屑，將廢液中鐵離子的總含量控制在10%以上，然后分別加入穩(wěn)定劑和氧化劑，通過攪拌讓其發(fā)生氧化聚合反應，將氧化聚合反應的時間控制在1小時到2小時之間。最后，根據(jù)水處理的實際要求使用鹽酸來對水體的堿化度進行調節(jié)，使其最終成為符合實際要求的聚合氯化鐵。在本文的試驗中使用的聚合氯化鐵就是使用這種方法來制成的[4]。

三、聚合氯化鐵的應用

（一）聚合氯化鐵的處理效果和其他的混凝劑對比

第一，模擬污水配置實驗樣品：稱取高嶺土6—8克，在10升自來水中進行攪拌，然后靜置30—40分鐘，以此作為實驗用水。

第二，進行實驗。抽取1000毫升的實驗水樣，在其中加入聚合氯化鐵，然后攪拌一分鐘，攪拌的速度是100—120圈每分鐘，保證聚合氯化鐵充分的溶解擴散。然后將攪拌速度降低到60—80圈每分鐘，持續(xù)攪拌20分鐘，然后靜置15分鐘，然后抽取距離上清液面二分之一處的水樣進行分析。

（二）聚合氯化鐵在處理低濁度污水中的應用

低濁度水指的是濁度在30以下的江河水、水庫水等，這些水體的耗氧量、酸堿度的數(shù)值都比較低，水中的顆粒比較少，粒徑也比較小。取1000毫升的河水為樣本，分別投入聚合氯化鐵和聚合氯化鋁，然后進行上述實驗過程，實驗結果分析如下：

聚合氯化鐵和聚合氯化鋁對低濁度污水的處理效果

通過對上表進行分析可以得知，在加入同樣劑量的聚合氯化鐵和聚合氯化鋁時，聚合氯化鐵的絮凝效果提升了20%—50%，明顯要高于聚合氯化鋁的絮凝效果；同時在處理濁度相同的水體時，聚合氯化鐵可以節(jié)省20%—30%的使用量[5]。

（三）聚合氯化鐵在處理合成洗滌劑的廢水中的應用

合成洗滌劑廠排放的廢水中的污染物主要是烷基苯磺酸鈉、油類、苯、鹽類和酸堿等，對水體造成的污染嚴重。通過反復的實驗證明聚合氯化鐵在處理合成洗滌劑的廢水中的效果非常明顯，其中化學需氧量和氨氮的去除率可以高達90%以上。為了使聚合氯化鐵在處理合成洗滌劑的廢水中的效果達到最好，需要將聚合氯化鐵的使用控制在如下的條件內：高濃度的合成洗滌劑廢水的最佳投加量是300—500百萬分比濃度，低濃度的合成洗滌劑廢水的最佳投加量是200—300百萬分比濃度。同時，使用的聚合氯化鐵的最佳堿度值要保持在0.1—0.4之間，廢水的酸堿度只要在4—10之間都能取得很好的處理效果。

（四）聚合氯化鐵在印染廢水處理中的應用

印染廢水經過普通的處理之后，水體中的化學需氧量和色度依然超標，通過聚合氯化鐵的對比實驗證明聚合氯化鐵在印染廢水處理中能夠得到有效的應用。實驗過程如下：從同一個地方取相同質量的印染廢水，然后分別在這些印染廢水中加入聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、堿式氯化鋁、硫酸鋁等絮凝劑，然后進行攪拌和靜置處理，然后對水體的處理結果進行對比分析。實驗結果如下：

通過對上述表格進行分析可以得知：使用聚合氯化鐵對印染廢水進行處理，水體中的化學需氧量的去除率可以高達77%，水體中色度的去除率可以高達82.5%，水體中的懸浮物的去除率可以高達90.45%。而使用鋁鐵復合絮凝劑處理之后的水體中化學需氧量的去除率是70.5%[6]。所以通過對比可以發(fā)現(xiàn)聚合氯化鐵對印染廢水水體中的化學需氧量的去除率最高，對色度的去除效果非常完美，完全可以達到廢水的排放標準。

結語

隨著經濟的發(fā)展，水體的污染情況日益嚴重，在水體的處理方面聚合氯化鐵的制備和應用為水體的處理提供了一條全新的途徑。目前，以鋼鐵鹽酸酸洗廢液為原料制備聚合氯化鐵的工藝有兩種，分別是氧氣氧化法和氯酸鈉氧化法。本文以通過氯酸鈉氧化法制備出來的聚合氯化鐵為基礎，分別探討了聚合氯化鐵在處理低濁度江河水和水庫水、處理合成洗滌劑的生活廢水以及處理印染廢水中的應用。通過實驗證明，聚合氯化鐵在處理這些廢水中具有很好的應用效果，對廢水的處理具有重要的意義。

參考文獻：

[1]于海濤.聚合氯化鐵鋁的制備及其對印染廢水處理的應用研究[J].廣州化工，2014，（5）：56-58.

[2]陳婷.聚合氯化鐵-聚環(huán)氧氯丙烷胺復合混凝劑的性能及機理研究[J].山東大學，2010，（23）：117-119.

[3]張云良.印染廢水處理試驗研究及應用[J].河北科技大學，2011，（58）：346-347.

[4]馬宇鋒.聚硅酸鋁鐵絮凝劑的制備及在廢水處理中的應用研究[J].陜西科技大學，2010，（29）：417-418.

[5]歐陽晏穎.硅改性聚合氯化鐵的制備與應用[J].陜西科技大學，2010，（49）：324-325.

[6]顧玲，馬宇鋒，李政等.聚硅酸鋁鐵絮凝劑的制備及其在印染廢水處理中的應用[J].化工環(huán)保，2010，（3）：254-257.