聚合硫酸铁液体

      产品名称：液体聚合硫酸铁 
　　执行标准：GB14591-2006 

　　外      观：红褐色液体，无沉淀

项目	指标
	一等品	合格品
密度，g/cm（20℃） ≥	1.45	1.33
全铁的质量分数，% ≥	11.0	9.0
还原性物质（以Fe计）的质量分数，% ≤	0.10	0.20
盐基度，%	12.0	8.0
水不溶物质量分数，% ≤	0.3	0.5
Ph值（1%水溶液）	2.0-3.0	2.0-3.0

液体聚合硫酸铁 - 聚合硫酸铁的制备方法

   聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法，此法工艺路线较简单，用于工业生产可以减少设备投资和生产环节，降低设备成本，但这种生产工艺必须依赖于氧化剂，如：H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂，利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。以下是制备聚合硫酸铁的具体操作方法。

   （1）双氧水氧化法：双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁: 

　　2FeSO4 + H2O2+ (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+ (2-n)H2O 
　　制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。 
　　利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。但反应过程中, 有H2O2在分解时形成O2气放出在无催化剂时,起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。
　　（2）氯酸钾(钠)氧化法：氯酸钾是广泛应用于炸药和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁: 
　　6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl 
　　制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入氯酸钾。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。 
　　该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。 
　　（3）次氯酸钠氧化法：次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:
　　2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2 
　　生产的氯气仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但氯气会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染,曾加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。 
　　（4）硝酸氧化法：硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下: 
　　FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2 
　　反应生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。 
　　该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业浓硝酸氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下，搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。 
　　用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。若选用工业一级品原料,所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2,会造成环境污染,需增加专门吸收装置予以处理。 
　　综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。 
　　（5）催化氧化法:聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。 
　　即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂(NaNO2)的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。然后用氢氧化钠中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。

    1.高效：聚合硫酸铁是复合型高分子聚合物，分子结构庞大，吸附能力强，净水效果好于所有传统的无机净水剂； 

　　2.快速：投入原水后形成的絮凝体大，沉淀速度快，活性高，过滤性好； 
　　3.适应性强：对各种原水的适应性强，对水的PH值影响小(PH值4-11)。不论原水浊度高低，废水污染物浓度大小，其净化效果显著； 
　　4.用量少：对设备、管道腐蚀性小，操作方便，投药量小，净化成本低。 
　　目前市场上普遍使用的同类水处理产品主要由铝系和铁系两类，即聚合氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、氯化亚铁、聚合氯化铁。与这些传统的水处理产品相比，聚合硫酸铁使用时的用量可大幅减少，成本投入降低。特别是对低浊度和高浊度的水质严重变化和脱色难的水处理难题可以达到现有净水剂无法解决的净化要求。同时可提高处理效率降低水处理成本，处理后的水质得到相应的提高。同时，聚合硫酸铁在与有机高分子絮凝剂复合使用效果也好于传统水处理产品。聚合硫酸铁在与有机高分子絮凝剂（比如聚丙）复合使用中，不仅用量减少、污泥量减少，而且沉淀颗粒大、凝聚速度快，对污染物的去除率更高、剩余悬浮物及总磷、总氮都相对降低。与硫酸铝、聚合氯化铝相比，聚合硫酸铁形成絮体快，沉淀颗粒大，沉降速度快，在投放量相同的情况下，COD去除率明显高于硫酸铝。同时，聚合硫酸铁的混凝性明显优于硫酸铝、聚合氯化铝。与聚合氯化铝相比，在同样水利条件下，用量少。聚合硫酸铝铁的平均耗药量相当于聚合氯化铝的50%左右。聚合硫酸铁形成的絮凝体大、密实，沉淀度快，对浊度具有很好的去除效果。

    广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理，化工、石油、矿山、造纸、印染、酿造、钢铁、煤制气、油漆、皮革、制药、食品、电镀等行业的工业废水和城市生活污水的净化、污泥脱水处理。

    1、用量可根据原水的不同浑度，测定投药量，一般混浊（浊度在100-500mg/L）水，每千吨使用本品30-50公斤，非饮用水高浊度工业污水可适当投加量 。 

　　2、工业废水处理时，将一等品聚合硫酸铁稀释至1-2倍的水溶液。在源水浓度较高、处理水量较大时，可直接投加。然后根据试验室模拟试验的结果按工艺条件和药量投加，经充分搅拌、混凝沉降后，可以得到澄清的出水。 
　　3、净水厂亦可稀释2-5倍后投加。投加量的确定，根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定，制水厂可以原用的其它药剂量作为参考，在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当，是固体硫酸铝用量的1/2-1/3。如果原用的是液体产品，可根据相应药剂浓度计算酌定，大致按重量比1:3而定。

    聚合硫酸铁包装为25Kg聚乙烯塑料桶或玻璃钢槽车。产品应贮存于耐酸容器中，环境温度不低于-20℃。聚合硫酸铁在运输时要避免暴晒、雨淋受潮，避免撞击、泄漏腐蚀，避免有毒物质污染。