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      高、低鹽基度聚合硫酸鐵對黃河水的處理效果

      發(fā)布時間:2022年5月17日    

      聚合硫酸鐵是一種應(yīng)用廣泛的凈水劑,在選擇聚合硫酸鐵時,要注意其鹽基度,鹽基度是凈水劑的重要檢測指標(biāo),又稱堿化度,表達(dá)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(biāo)要求鹽基度一般為9%~14%,鹽基度低于9%時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(shù)比較如表1。

      表1 高、低兩各鹽基度鐵鹽主要參數(shù)

      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(qiáng)腐蝕性。

      淄博市某水廠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(wěn)定,濁度、藻類、有機(jī)物等因素對混凝影響很大,有時在工藝上難免會出現(xiàn)沉降比突然減小、沉降物分散下降慢等難以處理的問題,從而導(dǎo)致澄清池出水濁度太高,嚴(yán)重影響了出廠水質(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(yàn),發(fā)現(xiàn),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(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國家飲用水規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),為公司正常、穩(wěn)定、持續(xù)地供水提供了保證。

      1高、低鹽基度聚合硫酸鐵實(shí)驗(yàn)室燒杯試驗(yàn)

      攪拌參數(shù)設(shè)定:(1)攪拌速度240r/min,攪拌時間5min;(2)攪拌速度70r/min,攪拌時間10min;(3)沉降時間均為15min。聚合硫酸鐵指標(biāo)如表2。

      表2 聚合硫酸鐵指標(biāo)

      1.1同一溫度和獨(dú)度,不同加藥量情況下原水混凝后剩余濁度比較

      圖1 加藥量與余濁的關(guān)系

      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

      圖2 濁度與余濁的關(guān)系

      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(yàn)結(jié)果見表3。

      表3 不同溫度、濁度、加藥量混凝后剩余濁度

      C、對低溫低濁水的處理:

      試驗(yàn)結(jié)果見表4。

      表4 低溫低濁的處理結(jié)果

      原水來源:黃河水;原水溫度:39℃;原水濁度:10.4NTU。

      現(xiàn)象及結(jié)論:不同溫度、不同濁度、不同來水的各種情況下,混凝參數(shù)如攪拌速度.攪拌時間、沉淀時間等保持一-致,經(jīng)過一年米多次混凝試驗(yàn)的結(jié)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(yàn)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(yàn)的結(jié)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(gòu)筑物著色比較

      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(qiáng),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(gòu)筑物造成的著色就越明顯。原來利用高鹽基度鐵鹽處理黃河水,澄清池、濾池等構(gòu)筑物的染色情況比較嚴(yán)重,如不及時擦洗構(gòu)筑物池壁上的附著色,有礙瞻觀。如用草酸清洗池壁上的著色,草酸不光氣味不好,對池壁有腐蝕性,而且它還是一種有機(jī)污染物,長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(xiàn)在利用低鹽基度鐵鹽處理黃河原水,池壁附著的紅褐色程度要輕得多,減少了濾池等構(gòu)筑物清洗次數(shù),減少了利用草酸帶來的有機(jī)污染和對構(gòu)筑物的腐蝕,節(jié)約了時間,提高了工作效率。

      2.2兩種鹽基度鐵鹽對凈水構(gòu)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(shè)備的維修維護(hù)次數(shù)。但從使用低鹽基度鐵鹽以來,通過觀察金屬設(shè)備的腐蝕情況,發(fā)現(xiàn)并沒有明顯的加劇,凈化出水的pH值一直比較穩(wěn)定,說明低鹽基度鐵鹽在酸度上雖是增強(qiáng)了,但在所凈化水的pH值上沒有明顯的變化。表5中記錄了半年多來的觀察和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),出水pH值一直穩(wěn)定在7.90~8.15之間。

      表5 在高、低時凈化水的PH值

      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(qiáng),如配成低于8%濃度溶液的話,水解就很嚴(yán)重,大大影響鐵鹽在工藝的混凝效果,而原液不小于8%濃度時不利于用泵輸出(因?yàn)楣に嚰铀幜刻?泵在小量程范圍內(nèi)對量的輸出變化調(diào)整很難準(zhǔn)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,用泵輸送時量程調(diào)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.言兩者相差無幾。

      4結(jié)論

      4.1在混凝試驗(yàn)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(gòu)筑物所造成的附著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(shè)備:腐蝕方面沒有明顯的加劇。

      4.4低鹽基度鐵鹽比高鹽基度鐵鹽在制水成本上相差無幾,在制取工藝上沒有增加更多的步驟,在原液使用上更趨于方便。

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