聚合硫酸鐵作為水處理中常用的無(wú)機(jī)高分子混凝劑,在除磷、脫色、COD去除等方面表現(xiàn)突出。但很多運(yùn)維人員在實(shí)際使用中經(jīng)常遇到投加量拿不準(zhǔn)、混凝效果不穩(wěn)定的問題——投少了絮凝不徹底,投多了成本高還增加污泥量。下面從投加量計(jì)算和實(shí)際操作兩個(gè)層面,把聚合硫酸鐵的使用講清楚。

聚合硫酸鐵的基本特性
聚合硫酸鐵(PFS)是一種紅棕色或黃褐色的粘稠液體或固體粉末,分子式為[Fe?(OH)?(SO?)???/?]?。液體產(chǎn)品全鐵含量一般在11%-13%之間,鹽基度控制在8%-16%范圍內(nèi)。與聚合氯化鋁相比,聚合硫酸鐵形成的礬花更密實(shí)、沉降速度更快,尤其適合處理高濁度廢水和含磷廢水。
聚合硫酸鐵適用于pH范圍較寬,在4-11之間均有較好的混凝效果,最佳pH范圍一般在6-9。這比聚合氯化鋁的適用pH范圍更寬,在偏酸性廢水的處理中具有明顯優(yōu)勢(shì)。
投加量的計(jì)算方法
聚合硫酸鐵的投加量取決于原水的水質(zhì)條件,包括濁度、COD、總磷濃度、pH值等。確定投加量一般分兩步走。
第一步是做燒杯試驗(yàn)(混凝攪拌試驗(yàn))。取一定量原水,分別加入不同量的聚合硫酸鐵溶液,在攪拌機(jī)上進(jìn)行快速攪拌(200-300轉(zhuǎn)/分鐘,1-2分鐘)和慢速攪拌(40-60轉(zhuǎn)/分鐘,10-15分鐘),觀察礬花形成情況、沉降速度和上清液濁度。找到礬花大且密實(shí)、沉降快、上清液清澈的最佳投加量范圍。
第二步是根據(jù)燒杯試驗(yàn)結(jié)果放大計(jì)算實(shí)際投加量。假設(shè)燒杯試驗(yàn)確定最佳投加量為50mg/L(以有效成分計(jì)),日處理水量為3000噸,則每天需要的純聚合硫酸鐵量為50×3000÷1000=150kg。如果使用的是液體產(chǎn)品(全鐵含量11%,折合約含PFS 30%),則每天需要的液體產(chǎn)品量為150÷0.3=500kg,約相當(dāng)于400升左右。
以上計(jì)算值為起始參考值。實(shí)際運(yùn)行中需要根據(jù)出水水質(zhì)(濁度、總磷、COD等)的變化,在一定范圍內(nèi)上下微調(diào)投加量。建議每次調(diào)整幅度不超過10%-15%,避免投加量波動(dòng)過大。
影響混凝效果的關(guān)鍵因素
投加量只是影響混凝效果的因素之一,還有幾個(gè)操作參數(shù)同樣重要。
pH值的影響。雖然聚合硫酸鐵的適用pH范圍較寬,但不同pH下的混凝機(jī)理和效果有差異。在pH 6-7時(shí)以電中和作用為主,適合去除帶負(fù)電的膠體顆粒;在pH 8-9時(shí)以吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕為主,適合去除溶解態(tài)的磷和有機(jī)物。如果原水pH偏離最佳范圍,需要先投加酸堿調(diào)節(jié)。
水溫的影響。水溫低于10℃時(shí),水的粘度增大,顆粒碰撞頻率降低,混凝效果會(huì)明顯下降。冬季低溫條件下,通常需要增加投加量10%-20%,或配合使用助凝劑(如PAM)來(lái)改善絮凝效果。
攪拌條件的控制。快速攪拌階段(混合階段)的目的是讓藥劑迅速均勻分散到水中,時(shí)間控制在1-2分鐘,轉(zhuǎn)速200-300轉(zhuǎn)/分鐘。慢速攪拌階段(絮凝階段)的目的是讓小礬花逐漸碰撞長(zhǎng)大成大礬花,時(shí)間控制在10-20分鐘,轉(zhuǎn)速40-60轉(zhuǎn)/分鐘。攪拌過快會(huì)把已形成的礬花打碎,過慢則絮凝不充分。
原水水質(zhì)的波動(dòng)。雨季原水濁度驟增、工業(yè)廢水濃度波動(dòng)、進(jìn)水pH突變等都會(huì)影響混凝效果。運(yùn)維人員需要密切關(guān)注進(jìn)水水質(zhì)變化,及時(shí)調(diào)整投加量,不能一個(gè)量用到底。
聚合硫酸鐵使用中的注意事項(xiàng)
配制濃度方面。液體產(chǎn)品一般稀釋到5%-10%的濃度后投加,濃度過高容易堵塞管道和計(jì)量泵,濃度過低則加藥量大、混合不均勻。稀釋時(shí)應(yīng)先加水后加藥,避免結(jié)塊。
投加順序方面。當(dāng)聚合硫酸鐵與PAM聯(lián)合使用時(shí),應(yīng)先投加聚合硫酸鐵進(jìn)行混凝,再投加PAM進(jìn)行助凝。兩者投加間隔時(shí)間建議在3-5分鐘以上,讓礬花初步形成后再通過PAM的架橋作用進(jìn)一步增大礬花粒徑。
儲(chǔ)存方面。液體聚合硫酸鐵應(yīng)儲(chǔ)存在耐酸容器中,避免與堿性物質(zhì)接觸。儲(chǔ)存溫度不宜過低(低于0℃可能結(jié)晶),也不宜過高(高溫加速水解)。固體產(chǎn)品應(yīng)密封保存,防潮防雨。配制好的稀釋液不宜存放超過24小時(shí),隨配隨用效果最好。
安全防護(hù)方面。聚合硫酸鐵呈酸性,對(duì)皮膚和眼睛有刺激性。操作人員應(yīng)佩戴防護(hù)手套和護(hù)目鏡,避免直接接觸。如不慎濺到皮膚或眼睛,立即用大量清水沖洗。
聚合硫酸鐵的投加量需要通過燒杯試驗(yàn)確定起始值,再根據(jù)實(shí)際出水效果動(dòng)態(tài)調(diào)整。控制好pH、水溫、攪拌條件和投加順序,才能讓混凝效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

