[发明专利]聚合氯化硫酸铁净水剂及其制法

说明书

聚合氯化硫酸铁净水剂及其制法涉及无机高分子混凝剂的制造技术。

混凝剂分无机混凝剂和有机混凝剂两大类。在给水与污水处理中，目前以无机混凝剂应用最为广泛。常用的无机混凝剂有硫酸铝〔Al₂（So₄）₃·18H₂O〕;氯化铁（Fe Cl₃·6H₂o）;硫酸亚铁（Fe So₄·7H₂O）;聚合氯化铝〔Al₂（oH）nCl_6-n〕_m。近年来聚合铁盐混凝剂也开始应用。如天津化工研究院开发的聚合硫酸铁。就目前所采用的这些无机混凝剂而言，低分子无机混凝剂的混凝效果差，沉淀速度慢，成本高;而铝的聚合无机混凝剂虽然混凝效果较好，但原料紧缺，且成本也高。

鉴于已有的无机混凝剂所存在的上述缺点，本发明的目的在于：提供一种混凝效果好，沉淀速度快、生产成本低的新型净水剂-聚合氯化硫酸铁及其制法。

硫酸亚铁在酸性环境下与氧化剂、聚合催化剂反应，二价铁离子被氧化为三价铁离子，并在聚合催化剂的催化作用下，通过氢氧根的架桥作用，产生多核分子聚合。其分子式如下：

本发明所采用的主要原料有硫酸亚铁，92%以上的工业硫酸，次氯酸钠等，所用催化剂为W自配聚合催化剂，有W₁和W₂两种。当采用不同催化剂时，各种原料的用量稍有变动，但总的来说，各种原料用量比例（重量%）为：

硫酸亚铁    23～64%

工业硫酸    7～30%

次氯酸钠    2～34%

W催化剂的用量为总投料量的2～8%。

本发明的生产程序是：将硫酸亚铁加入反应釜，并加入15～20%的水，开动搅拌器，搅拌2～5分钟后，缓缓加入工业硫酸，然后加入次氯酸钠和W催化剂，在充空气的条件下再搅拌1～2小时，使物料在反应釜中聚合，然后静置熟化，过滤后即得成品聚合氯化硫酸铁。

成品聚合氯化硫酸铁中三价铁离子和二价铁离子的含量为：

F＞160克/升

F＜1克/升

试验证明，用聚合氯化硫酸铁作混凝剂有以下特点：

1.混凝时间短，矾花大，沉降速度快。

2.适用范围广，对低浊度或高浊度水质，有色废水，多种工业废水都有良好的净化作用，且污泥脱水性能好。

3.在原水质pH值5～12范围内，均有良好混凝作用，pH在8～12时效果最佳。

4.对原水中悬浮物，化学需氧量有明显去除作用，对氰、酚、油类也有一定去除能力，特别对高浓度含铁废水有较好的除铁效果。

5.在相同条件下，使用聚合氯化硫酸铁比聚合氯化铝降低药剂费20%以上。

6.用于生活给水处理时，比其它净水剂安全，即使因管理不善，投药过量也不会给人体带来危害。

经对多种水质进行对照试验证明，聚合氯化硫酸铁与聚合氯化铝比较，除混凝过程中形成的矾花大，沉降快，除铁效果好而外，聚合氯化硫酸铁生产工艺简单，原料易得，成本低，与聚合氯化铝相比在达到相同水质要求前提下，处理成本可降低30%左右。由于沉降的污泥脱水性能好，不会对环境造成二次污染。

实施例1：

当采用聚合催化剂W₁时，硫酸亚铁（固体），93%的工业硫酸。有效氯为10%的次氯酸钠的用量比例（重量%）为：

23%∶23%∶34%

W₁催化剂用量为总投料量的5%，余为水量。

即将物料投入总量的23%的硫酸亚铁（固体）加入反应釜，并加入15%的水，开动搅拌器，搅拌2～5分钟后，缓缓加入占总投料量的23%的工业硫酸，34%的次氯酸钠及5%的W₁催化剂，在充空气的条件下再搅拌1～2小时，经静置熟化后过滤即得成品，聚合氯化硫酸铁。

实施例2：

当采用聚合催化剂W₂时，其硫酸亚铁（固体），93%的工业硫酸，有效氯为10%的次氯酸钠的用量比例（重量%）为：

64%∶7.8%∶2.1%

W₂催化剂的用量为总投料量的6.2%，余为水量。

即按物料投料总量的64%的硫酸亚铁（固体）加入反应釜，并加入20%的水，开动搅拌器搅拌2～5分钟后，缓缓加入占总投料量7.8%的工业硫酸，6.2%的W₂催化剂，2.1%的次氯酸钠再搅拌1小时，静置熟化后过滤即得成品聚合氯化硫酸铁。