铁盐絮凝剂配方8例

铁盐絮凝剂配方8例

1、聚合硫酸铁絮凝剂

聚和硫酸铁又称为羟基硫酸铁，是一种无机高分子絮凝刺，其液体为红棕色产品，固体则为黄色粉束状。聚铁的分子通式可表示为[Fe2 (OH)n( S04) 3-1/2] m。聚铁具有中和胶体电荷、压缩烈电层、降低胶体ᶉ电位的能力，从而使其具有良好的絮凝、混凝作用。据文献报道，聚铁在除浊、除COD和BOD等方面均优于其他的无机絮凝剂，且还具有pH适用范围广、无毒、对设备腐蚀性小等诸多优点，目前已广泛地应用于给排水工业和废水处理行业。

（1）制备方法

①硫酸铁聚合法制备

取定量的硫酸铁用去离子水进行溶解，制得含铁最为3mol/L的硫酸铁溶液，然后熟化24h，量取一定体积的聚合硫酸铁溶液，边搅拌边缓慢滴加一定浓度的氢氧化钠溶液，定容制得不同pH值的含铁量为0.5mol/L。聚合硫酸铁絮凝剂。

②硫铁矿烧渣和硫酸溶液为原料制备

称取100g烧渣置于500ml烧瓶中，加入浓度为30%的硫酸浸泡。反应4h，然后聚合反应2h，取少量反应液，经检验全部为Fe3+时，反应完成。经过滤，制得液体产品。滤渣回收。

方法特点该方法具有投资少、原料易得、工艺简单、成本低和产品质量稳定等优点，适台于硫酸厂自行生产。为便于运输，可以将液体产品经浓缩过程生产胶体粒状的产品。工艺过程产生的废渣pH在2～3左右，可用于处理碱性废水（如造纸黑液），达到以废治废的目的。

③硫酸亚铁聚合法制备

取25mL自来水于250mL的烧杯中，缓缓加入 15mL浓H2S04。称取80g Fe2SO4·7H2O工业品溶于前述稀H2SO4中，搅拌。接5～6s加1滴的速度滴加16mL H2O2，待H2O2滴加完毕，继续搅拌5min后静置。硫酸亚铁也可用空气氧化，但要加入MnO2作为催化剂。反应温度控制在50～60℃。

硫酸亚铁和硫酸也可由钢铁厂酸洗废藏提供，根据工艺指标补加化学计量的Fe2SO4·7H2O和硫酸。最佳工艺指标”n(H+)：n（Fe2+）=0. 35～0 45。

（2）应用

聚合硫酸铁混凝具有凝聚力强、水解快、矾花大、沉降快、不存在铁后移的问题等优点，完全可出替代目前所应用的铝系混凝剂用于水的净化处理。

例如对渤海湾海水进行颦凝实验。原水求质指标为：浊度15～50NTU，pH7. 9～8. 4总铁0. 79mg/l.，总硬度5. 77g/L。碱度169g/L。当该混凝剂投加30mg/L，温度为15～25℃条件下快速搅拌混合1min后，搅拌转数（慢速）为50r／min。能有效地去除渤海湾海水中总固溶物、悬浮物和降低有机物的含量，处理后海水浊度≤4NTU。因此，能够为大规模海水净化工艺提供有效的技术支持。

2、纳米聚合硫酸铁絮凝剂

（1）制备方法

水热法台成纳朱聚合硫酸铁

称取8 0g Fe3( SO4) 3·xH2O于乙二醇溶液中，在60℃的超声渡反应器中反应。在搅拌条件下缓慢滴加1mol/L乙酸钠溶液，调节溶液的pH值至1.30，继续搅拌反应0.5h。此时溶液为红褐色。将反应液放入到水热反应釜中，在150℃的条件下水热反应15h。反应后，将

水热反应釜底部的聚合硫酸铁洗涤、抽滤，60℃条件下干燥，即得黄色树脂状的纳米聚合硫酸铁产品。

（2）应用

例如对水样进行了絮凝实验，原水浊度为44mg/L，CODcr为36mg/L ，pH值为9。当絮凝剂投加0.5g/L．CODcr和浊度去除率分别为80.8%和90.3%，比传统的高分子絮凝剂具有更好的去除CODcr和浊度性能。

3、聚合氯化硫酸铁凝剂

（1）制备方法

①以钛白副产物Fe2SO4·7H2O为主要原料，在HCl/ H2S04混酸的介质中质中，以KClO3做氧化剂，制备高效絮凝剂聚合氯化硫酸铁(PFCS)。在装有搅拌器的反应器中，按比例（质量比）加入计量的Fe2SO4·7H2O、H2SO4与HCl的混酸和H2O，在一定的水浴温度下，逐渐向反应器中加入一定量的KClO3，反应1h后，再自然冷却熟化8～24h．得棕黄色黏稠液体。 最佳制备丁艺条件；m（Fe2SO4·7H2O）：m（H2S04）：m（HCl）：m（KClO3）=17：1.6：

1.2：1.2，在60～70℃时常压反应1h．再保温熟化1h。

该合成方法成本低，铁含量高，用于城市污水的处理具有实际意义。

②Cl2催化法制备聚合氯化硫酸铁。在带有搅拌的反应器中，接比例加入计算量的Fe2SO4·7H2O、H2S04、催化剂Cl2和水，在70-90℃的条件下通人02。一段时间后，通人计量的Cl2，1h后采样分析Fe2+浓度，当[Fe2+]

该方法简单适用，反应速率快。按该法生产的产品价格低廉，性能较稳定，是一种替代铝盐絮凝剂的较好的无机高分子铁盐絮凝剂，有较好的经济效益和社会效益。

（2）应用

该品用于处理某池塘废水．原水浊度为76.8NTU，pH7.57。絮凝剂投量为3.2rmg/L（以Fe2O3计）时，处理10min后，废水的浊度就降到5.0以下，遮光率为90%以上。其絮凝效果明显要比PFS好，比PAC稍强，但其成本只有PAC的二分之一，并且适用原水的pH、浊度和温度范围较宽。

PFCS的最佳使用质量淮度为20mg/L左右。对出水残余Fe、pH、色度等水质指标无明显的不良影响，对低浊水的处理效果明显。

4、聚合硫酸铁／聚硅酸絮凝剂

（1）制备方法

以硅酸钠、硫酸和聚合硫酸铁为原料制备聚合硫酸铁／聚硅酸(PFS/PS)絮凝剂。取一定量的硅酸钠，用水稀释后，再用硫酸调节pH值，在室温下缓慢搅拌4～5h，得到聚硅酸絮凝剂PS(SiO2含量为3.36%)。按n(Si)：n(Fe)为1：30，将PS加入 PFS中，充分搅拌后，静置陈化2h．即得PFS-PS。在PFS中引入PS，能够形成性能优异的无机复卉絮凝剂．二者之间具有协同增效作用，而且PS的稳定性会大大提高。

原料可采用工业聚铁、工业水玻璃和工业硅酸钠制备过程具有工艺简单，所制备的产品具有絮凝能力强、絮体沉降速度快、淤泥体积小和成本较低等优点。

（2）应用

例如用于造纸废水的处理。原水CODcr为278mg/L，水色棕黄混浊，味臭。直接向聚铁中加入试剂硅酸钠所得产品的絮凝效果最好。向浆铁中加入由工业水玻璃酸性聚合而得的聚硅酸，所得产品的絮凝效果也较好，而且价格较低。

PF/PS有较宽的pH和投药量适用范围，自身破乳能力强，澄清所需时间短，处理成本

低。

5、聚二甲基二烯丙基氯化铵／聚合硫酸铁复合絮凝剂

（1）制备方法

在一定温度下将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)溶解在聚合硫酸铁中，制成稳定的均相复合溶液。取一定量的PFS溶液置于烧杯中，在集热式恒温磁力拌器上加热搅拌至60℃，缓慢加人PDMDAAC粉末或一定浓度溶液，搅拌分散至形成均相溶液，制备出聚二甲基二烯丙基氯化铵一聚合硫酸铁(PDMDAAC/PFS)复台絮凝剂。

（2）应用

PDMDAAC/PFS在降低污泥比阻和滤液的浊度与COD等方面，效果很好，但处理污泥所形成的絮团较小、强度较差。

6、氯化铁絮凝剂

（1）制备方法

①碱化法制备聚合氯化铁絮凝剂在高浓度的氧化铁溶触中，逐步加入强碱的稀溶液或加入弱碱固体，使铁溶液发生水解聚合。聚合法分为中和法和凝胶法。

a、中和法：在一定浓度的三氯化铁溶液中加入稳定剂，置于反应器内，在刚烈搅拌下缓慢地滴加一定浓度的氢氧化钠溶椎，使三氯化铁溶液水解聚合、熟化后，即可得棕黑色的聚合氧化铁液体产品。

b、凝腔胶法：将一定浓度的三氯化铁溶液和氨水混合反应，制备氢氧化铁凝胶。然后，在稳定剂S-3存在下将氢氧化铁凝胶与三氧化铁溶液在一定条件下进行聚合反应，经熟化后即可制得聚合氯化铁液体产品。该液体产品经浓缩、结晶即得黑色或棕黑色或棕色聚合氯化铁固体产品。

②催化氧化制备聚合氯化铁絮凝剂 取57. 4g FeCl2·4H20、5ml。浓HCl和30ml水置于三颈瓶中，加入稳定剂，通人氧气，同时加热搅拌。待反应温度达到50℃及赶尽空气后，通过三颈烧瓶顶部加入20%的NaNO2（催化剂）溶液，反应颜色立即变深。直至检验不出Fe2+，反应时间约为2 5h。

该工艺具有催化剂用量少，反应时间短、成本低廉等优点。制备中催化剂和浓HCl的分批加入比一次加入的效果要好。同时，使用HNO3或Al(N03)3替代NaNO2有很好的推广意义。

（2）引应用

三氯化铁是常用的净水剂，尤其是高浊度原水、低温水和废水污泥的有效水处理剂，但对水处理设备腐蚀性强，水中残留铁量容易超标，使水出现返色现象。聚合氯化铁净水效果不仅比三氯化铁好，而且投药量范围大，即使过量，水中残铁离子少，也不出现返色现象，在使用过程中无腐蚀性。所以，聚合氯化铁是一种新型、高教、无毒的无机高分子絮凝剂，在水处理工业中有祖广阔的应用前景。

7、聚硅酸氯化铁絮凝剂

（1）制备方法

①聚硅酸氯化铁（PSFC）以水玻璃和FeCl3等为原料，常温条件下，将FeCl3溶液与水玻璃溶液等比例混合，搅拌成液体状态以后，陈化0.5h以上，即制成聚硅酸氯化铁。

②聚硅酸聚合氧化铁絮凝剂（PSPFC）

方法一：以盐酸酸洗废液和废铁屑为原料制备。

聚合氯化铁的制备：在盐酸酸洗废液中加入定量的废铁屑于四颈瓶中，在70 ℃水浴中加热反应3h，反应过程中应补加少量的HCI。反应完全后，向滤液中加入稳定剂KH2P04，搅

拌使其完全溶解。将反应温度控制在45℃左右，并快速搅拌的同时缓慢分批地加入定量的氧化剂KClO3溶液，反应1h，即得棕红色黏稠状的聚合FeCl3液体。

聚硅酸的制备；称取一定量的Na2 Si03晶体配制溶液，于常温搅拌状态下缓慢加入37%盐酸，使其pH值保持在2以下。室温下熟化4～6h，便可得到一定浓度的聚硅酸。

聚硅酸聚合氧化铁的制备：将所得的聚合氯化铁溶液与聚硅酸在常温下复合，一定pH值条件下，熟化一定时间便可得到复台型聚硅酸聚合氯化铁絮凝剂。

最佳制备条件为：n（Fe）：n（Si）=1.5，Si02含量为1.5%，熟化时间在1.5-2h，熟化温度在30-40℃范围内，pH=4～5。

该工艺操作简单，成本低廉，而且安全无生物毒性，最主要的是其混凝效果好，沉降速度快，十分顺应当今水处理剂的发展趋势。

方法二：以盐酸酸洗废液分解铁尾矿制备。

聚合氯化铁(PFC)的制备：铁尾矿经粉碎，过筛后置于马弗炉中焙烧。焙烧后的铁尾矿加入反应釜中，用盐酸酸洗废液分解一定时间后过滤，即可得到滤渣和滤渣。滤液为含FeCl2、FeCI3和残余盐酸的混合溶液，作为制备聚合硫酸铁的原料。滤渣的主要成分为活性较大的SiO2，是作为制备聚硅酸的原料将滤液倒入反应釜中，加入稳定剂，然后在搅拌下滴加强氧化剂NaCIO3溶液（控制好滴加速度）。反应过程中保持反应温度在60～70℃内以利于铁盐的水解、络合和聚合。制得到聚合氯化铁产品为棕红色黏稠状的液体，其指标为：ω（Fe3+）=25%～30%,碱化度为10%～15%，：ω（Fe2+）＜=0.1%。

聚硅酸(PS)的制备：将用水反复洗绦的酸解渣放人高压反应釜中，并将质量分散为30%的NaOH溶液进行碱溶反应，在压力0 4MPa和150 ℃条件下，控制不同液固质量比，反应3h，得到不同浓度的硅酸钠溶液。冷却至室温后，在搅拌状态下分别缓慢加入质量分数37%的盐酸，保持pH

PSPFC絮凝剂的制备：将PFC与 PS混合，在常温条件下熟化40～6min，便得到PSPFC絮凝剂。

用盐酸酸洗废液分解铁尾矿中的铁和硅，最适宜工艺条件为：酸解温度95℃，液固比6：1，酸解时间3.5h。

絮凝剂制备最佳工艺条件为：n（铁）：n（硅）= 1：1，聚合氯化铁中Fe3+浓度为0.6mol/L，熟化时间为40min。

（2）应用

聚硅酸聚合氯化铁的混凝效果忧于其他絮凝剂，包括聚硅酸氯化铣、氯化铁、聚合铝和聚合铁。由于其分子量很大，在处理水溶液中形成了很大的网络体系，比起低分子量的氯化铁更能充分发挥其架桥、网捕和中和作用。

实际废水处理的n（Fe3+）：n（SiO2）=1：1为宜。合适浓度的PSPFC有一定的贮存期，固而提高了应用价值。且原料易得，制备简单，价格低廉，很有实用价值。

用PSPFC处理低浊污水，不仅用料省、适用pH范围宽，而且形成的絮体矾花大、沉降快、污泥脱水性好，有利于污泥的深度处理。用酸洗废液制备PSPFC絮凝剂的生产成本较低，无二次污染，为其综合利用提供了一条切实可行的途径。

8、复合型聚合氯化铁絮凝剂

（1）制备方祛

乙酸盐、硅酸盐、柠檬酸及磷酸盐等复合制备聚铁混凝剂。

取一定量的FeCl3·6H2O固体于烧杯中配制成一定浓度的溶液，按n（Fe）： n（Si）=1加入一定量的NaSiO3，在磁力搅拌器的剧烈搅拌下，然后加入NaOH至一定的碱化度B，配制出聚硅酸聚合氯化铁。再按n（乙酸）：n（聚铁）=0 6、n（柠檬酸）：（聚铁）=1.0、n（磷

酸盐）：n（聚铁）=0. 12的比例分别与上述配制液制备出具有不同类型、不同B值的聚合氧化铣絮凝剂。

（2）应用

在聚铁的制取过程中引入不同比例的乙酸盐、硅酸盐及柠檬酸、磷酸盐等，均能显著地提高其混凝效果和稳定性。硅的引入提高了聚合氯化铁中Fe（b）的含量，因而硅酸的引入提高了单纯聚铁絮凝剂的絮凝质量，是一种高效复合型絮凝剂，乙酸根离子的存在对Fe（Ⅲ）的沉淀具有一定的延缓效应，混凝效果也相应得到提高，稳定性增加，聚磷氧化链中PO43-的引入，大大改善了铁的水解聚合形态，使之在混凝过程中，以最佳的结构形态发挥最优的吸附电中和及黏结架桥作用，有效地去除水中杂质，提高其除浊能力，柠檬酸对聚合氯化铁的性质影响很大，稳定性显著提高，柠檬酸使得聚合氯化铁的形态分布发生了变化，控制好合适的pH值，能够以最小的投量发挥最好的混凝效能。因此，往聚合氯化铁中引入适量的柠檬酸是很值得研究的，所得到的絮凝剂稳定性最好，混凝效果也很好。