高、低鹽基度聚合硫酸鐵對黃河水的處理效果
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(shí),要注意其鹽基度,鹽基度是凈水劑的重要檢測指標,又稱(chēng)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(tài),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(chǎn)目標要求鹽基度一般為9%~14%,鹽基度低于9%時(shí)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。
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(chǎng)用聚合硫酸鐵凈化黃河水,由于黃河水一年四季水質(zhì)較不穩定,濁度、藻類(lèi)、有機物等因素對混凝影響很大,有時(shí)在工藝上難免會(huì )出現沉降比突然減小、沉降物分散下降慢等難以處理的問(wèn)題,從而導致澄清池出水濁度太高,嚴重影響了出廠(chǎng)水質(zhì)。我們對高、低兩種鹽基度聚合硫酸鐵進(jìn)行黃河水凈化處理實(shí)驗,發(fā)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(shí)驗室燒杯試驗
攪拌參數設定:(1)攪拌速度240r/min,攪拌時(shí)間5min;(2)攪拌速度70r/min,攪拌時(shí)間10min;(3)沉降時(shí)間均為15min。聚合硫酸鐵指標如表2。
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
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
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(lái)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(jiàn)表3。
C、對低溫低濁水的處理:
試驗結果見(jiàn)表4。
原水來(lái)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(lái)水的各種情況下,混凝參數如攪拌速度.攪拌時(shí)間、沉淀時(shí)間等保持一-致,經(jīng)過(guò)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(chǎn)上混凝濁度值相對大一些,這與兩者混凝的條件不同有關(guān),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(zhù)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(zhù)色就越明顯。原來(lái)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(shí)擦洗構筑物池壁上的附著(zhù)色,有礙瞻觀(guān)。如用草酸清洗池壁上的著(zhù)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(cháng)期使用草酸清洗池壁,工作量大、難度大,對水質(zhì)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(zhù)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(lái)的有機污染和對構筑物的腐蝕,節約了時(shí)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(chǎn)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(lái),通過(guò)觀(guān)察金屬設備的腐蝕情況,發(fā)現并沒(méi)有明顯的加劇,凈化出水的pH值一直比較穩定,說(shuō)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(méi)有明顯的變化。表5中記錄了半年多來(lái)的觀(guān)察和統計數據,出水pH值一直穩定在7.90~8.15之間。
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(huà),水解就很?chē)乐?大大影響鐵鹽在工藝的混凝效果,而原液不小于8%濃度時(shí)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(shí)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(shí)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(wú)論水質(zhì)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?xún)烧呦嗖顭o(wú)幾。
4結論
4.1在混凝試驗和生產(chǎn)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(zhù)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(méi)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(wú)幾,在制取工藝上沒(méi)有增加更多的步驟,在原液使用上更趨于方便。
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