采用聚合硫酸鐵（聚鐵）混凝劑處理原水的工業(yè)性應(yīng)用試驗

我廠給水凈化站日處理工業(yè)用水31200噸，原水采用低濁度灤河水，其基本生產(chǎn)工藝流程為：混凝——沉淀——過濾，按原設(shè)計混凝劑采用三氯化鐵，投產(chǎn)兩年以來生產(chǎn)實踐證明，采用三氯化鐵為混凝劑雖然基本可以滿足一般凈化水要求，但凈化后出水水質(zhì)仍然達不到某些單元生產(chǎn)所需要的水質(zhì)指標，尤其處理后出水中氯根含量升高，pH值下降，堿度降低等變化，對于后序生產(chǎn)系統(tǒng)具有一定影響，為此需要選用其它效果更為好的混凝劑，以彌補上述不足。

聚合硫酸鐵混凝劑（簡稱聚鐵）是我國80年代崛起的一種性能優(yōu)良的新型無機高分子混凝劑，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化工、冶金、電力、采礦、煤炭、石油、市政等部門的供水或廢水混凝凈化處理。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)資料介紹的應(yīng)用效果表明，該藥劑具有凝聚反應(yīng)速度快，所產(chǎn)生的絮凝體密度大、沉降性好、壓縮脫水性能強，適應(yīng)水體pH值范圍寬，不產(chǎn)生鐵離子后移，對管道設(shè)備腐蝕性小，對水中重金屬離子脫除效率高，凈化后出水的DH值和總堿度變化幅度小等特點，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的鐵鹽和鋁鹽混凝劑。

為了進一步提高給水凈化站的出水水質(zhì)，滿足各生產(chǎn)部門工業(yè)用水需要，降低水處理成本。我廠在國內(nèi)率先研制和開發(fā)聚鐵混凝劑的科研單位——化工部天津化工研究院的協(xié)助下，完成了用聚鐵混凝劑凈化處理灤河原水的可行性試驗，并取得良好結(jié)果。

1原水混凝凈化試驗

試驗工作分兩階段進行，首先進行了實驗室“聚合硫酸鐵混凝劑與三氯化鐵混凝劑凈化原水性能評價”，然后在給水凈化站運行系統(tǒng)內(nèi)進行了為期一周的工業(yè)性試驗。處理后的凈化水由天津市衛(wèi)生防疫站進行了水中重金屬離子含量分析。檢測結(jié)果見表1。

1.1聚鐵與三氯化鐵混凝凈化原水性能的實驗室評價

1.1.1試驗條件

(1)原水水質(zhì)

本評價試驗所用原水水樣取自我廠給水凈化站原水提升泵站出水母管，其水質(zhì)經(jīng)實驗室測定指標見表2。

(2)混凝劑主要物性指標

評價試驗所選用的混凝劑聚合硫酸鐵和FeCI3的物性指標見表3。

(3)儀器

DBJ-621型定時變速六聯(lián)攪拌凝聚試驗儀。

(4)攪拌凝聚試驗動力學(xué)參數(shù)

快攪拌：300轉(zhuǎn)／分1分鐘；200轉(zhuǎn)／分2分鐘；100轉(zhuǎn)／分2分鐘。

慢攪拌：20轉(zhuǎn)／分5分鐘。

靜置沉淀：10分鐘。

(5)試驗水量

每份試樣l升。

1.1.2水質(zhì)分析

(l)pH值測定：pHS-2C精密酸度計；

(2)余濁度測定：721型分光光度計；

1.1.3試驗結(jié)果

原水用FeCI3和聚合硫酸鐵混凝劑以相同的有效Fe(總)投加量混凝凈化處理，藥量和凈化水的余濁度變化關(guān)系見圖1。

試驗結(jié)果表明：

(1)當凈化水達到相同的余濁度時，聚鐵的投加量比三氯化鐵少14%～25%；

(2)凈化水pH值遞降率：FeCI3>聚合硫酸鐵;

(3)凈化水堿度遞降率：FeCI3>聚合硫酸鐵;

(4)相同投藥量下凈化水余濁度：FeCI3>聚合硫酸鐵;

(5)藥劑對原水中Fe脫除率：FeCl3

1.2聚合硫酸鐵與FeCl3凈化原水工業(yè)應(yīng)用試驗

1.2.1試驗方法

本試驗在給水凈化站生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)進行，由于原水質(zhì)量穩(wěn)定，采用分階段加藥試驗，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定后采樣化驗，較后對試驗過程進行綜合分析。

1.2.2混凝劑主要物性指標

測試數(shù)據(jù)見表4。表中數(shù)據(jù)由本實驗室測定。

1.2.3凈化工藝過程

凈化工藝過程見圖2。

1.2.4水質(zhì)分析和方法

與1.1.2相同。

1.2.5試驗結(jié)果、

本次試驗隨生產(chǎn)進行，投加三氯化鐵混凝劑階段，數(shù)據(jù)采用開始進行試驗前，生產(chǎn)穩(wěn)定階段9月12日至9月14日三天化驗結(jié)果平均值；投加聚鐵混凝劑階段，數(shù)據(jù)采用投加聚鐵混凝劑調(diào)試完成后，生產(chǎn)基本穩(wěn)定階段9月17日至9月19日三天化驗結(jié)果平均值。試驗數(shù)據(jù)匯總見表5。

1.2.6工業(yè)試驗結(jié)果綜合分析

(1)給水凈化處理過程中混凝劑改為聚鐵混凝劑后，凈化后出水水質(zhì)各項指標均符合各單元生產(chǎn)、生活用水水質(zhì)標準，除細菌指標因本化驗室無此化驗項目而未進行測試外，其余指標均符合天津市飲用水衛(wèi)生標準；

(2)凈化后出水中氯根沒有增加，這有利于防止以往投加三氯化鐵后水中氯離子對于本廠不銹鋼加藥設(shè)備電化學(xué)腐蝕，也有利于提高循環(huán)水系統(tǒng)水的濃縮倍數(shù)，節(jié)約能源；

(3)凈化后出水pH值降低幅度比采用FeCl3減少37.20%，有利于提高全公司水系統(tǒng)總pH值，可以更好的滿足各工藝用水系統(tǒng)水質(zhì)要求；

(4)凈化水生產(chǎn)成本中，混凝劑藥劑成本比采用FeCl3降低15%，預(yù)計每年可節(jié)約藥劑費用4.2萬元；

(5)采用聚鐵混凝劑以后，凈化后出水硫酸根增加15-20mg/L，此數(shù)量級對于供水水質(zhì)指標和其它工藝用水系統(tǒng)的水質(zhì)要求無不良影響，各種類型鋼種尤其是不銹鋼對于硫酸根的耐腐蝕能力，遠大于對氯根的耐腐蝕能力；

(6)天津市衛(wèi)生防疫站對給水凈化站采用聚鐵混凝劑處理后的凈化水進行了水質(zhì)分析，各項指標尤其是水中重金屬含量遠低于國家有關(guān)飲用水標準。

2試驗結(jié)論

通過采用聚鐵混凝劑處理原水的工業(yè)性應(yīng)用試驗，我們初步認為該藥劑性能優(yōu)于傳統(tǒng)的鐵鹽混凝劑，對于低濁度的灤河原水具有良好的適應(yīng)性。用聚鐵凈化后出水的pH值和堿度降低幅度少，無氯根增加，不產(chǎn)生鐵離子后移，排泥周期延長，自耗水量降低，水處理藥劑費用下降，凈化水的質(zhì)量得到提高，生產(chǎn)消耗降低，節(jié)約了水資源，減少污染；可產(chǎn)生良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益，因此，聚鐵混凝劑凈化處理低濁度灤河原水是可行的。