聚合硫酸铁的性质:聚合硫酸铁属三价铁化合物,在酸性溶液中能与许多物质生成不溶的络合物,如二价金属离子、铵盐与许多有机物,这些盐类都能溶解于水。 聚合硫酸铁也称聚合氯化铝、三氯化铝或三氧化二铝盐,是一种无机高分子混凝剂。 它是一种无机高分子水处理材料,以Fe3+为金属中心形成配位键合的聚合物。 是一种含氧酸和铝盐的有机络合物。 在常温下为黄褐色或棕褐色粉末,易溶于水并形成胶状物质。 溶于氯、稀硫酸等酸。 在中性和弱酸性介质中稳定,在强碱性介质中不稳定。 易溶于水,微溶于水(0.5 mol/L)并呈酸性反应,对热非常敏感,高于65℃时失去结晶水而分解成无水物溶液,低于25℃时则分解为三氧化二铝沉淀。
1.混凝作用
由于混凝剂具有架桥吸附作用,使胶体颗粒相互吸附而凝聚成为较大的絮体。 絮凝过程包括两个阶段: (1)架桥吸附阶段,胶体颗粒与其它物质形成吸附架桥或电中和架桥。 (2)凝聚沉淀阶段,大絮体通过电中和和架桥作用而进一步凝聚成较大的絮体。 (3)快速沉淀阶段,较大的胶体粒子沉到池底。 聚合硫酸铁作用是一种多阶段的物理化学反应,其作用机理为: 首先通过形成稳定胶体,将水中溶解状态的胶体颗粒吸附凝聚在一起,形成一种新的混合沉淀,然后再通过凝聚和沉淀进行分离去除水中其它杂质。
2.除浊作用
聚合硫酸铁絮凝沉淀后,其胶体颗粒粒径变小,沉降速度快,从而可大大提高浊度去除率。 [PAC] PAM在水中的作用:将胶体颗粒聚集成大颗粒,而使其沉降,并可将胶体颗粒上的有机物、油分及重金属离子等去除。 [PAC] PAM可以快速高效地去除废水中的有机污染物。 [PAM]对重金属离子有很强的吸附作用,如:氯化铁、硫酸锰等。 当原水中悬浮颗粒浓度较高时,一般投加30 mg/L的 PAM使悬浮颗粒沉淀后可减少一半以上的悬浮物浓度。 [聚丙烯酰胺]对于水中悬浮物具有较强的去除能力,主要原因是由于其在水中有强烈得架桥作用,形成大分子凝聚体。
3.架桥作用
聚合硫酸铁絮凝效果和聚合氯化铝相比,除浊度稍低,但对悬浮物粒径的影响不大。 聚合硫酸铁对原水中的悬浮物(尤其是小微粒)具有较强的凝聚能力,它具有较强的架桥能力,可将悬浮物(特别是微细颗粒)架桥形成大颗粒沉淀。 因此,对于原水中悬浮颗粒含量较高的情况下应用聚合硫酸铁,可以在原水水质不变的情况下有效地降低原水中悬浮颗粒含量。 但应注意投加时应在不降低原水中悬浮物浓度前提下进行,以免使悬浮颗粒因溶解度下降而聚集沉淀。 由于聚合硫酸铁和其它混凝剂相比用量相对较少,因此在原水处理过程中会产生较大剂量的絮凝体。 因此在投加聚合硫酸铁时应根据原水水质情况确定投加量(一般总用量在3~5g/L之间)。