聚合磷硫酸铁.doc

聚合磷硫酸铁(PPFS)在处理富营养化水时
的特性表征及混凝效能
焦世珺,郑怀礼,陈容,邓小莉,邓琳莉,吉方英
(,三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆,400045;
,化学化工学院, 重庆,400045)
摘要:聚合磷硫酸铁(PPFS)是一种新型改良混凝剂,是基于聚合硫酸铁(PFS)、和制备而成的。聚合磷硫酸铁(PPFS)中铁离子的聚合度()是用Ferron逐时络合比色法来确定。此外,我们还研究了磷铁比(),碱化度,PHpH值对混凝剂效果的影响;PPFS对于去除富营养化水中浊度和叶绿素a的投加量,以及最终产品的ζ-电位。实验的结果显示,最佳絮凝效果时=,。在中性和弱碱性(PH=7-8)的条件下,PPFS拥有最好的处理效果。通过对富营养化水的研究,聚合磷硫酸铁(PPFS)相比起聚合硫酸铁(PFS),有着更好的去除浊度和叶绿素的效果。
关键词:聚合磷硫酸铁(PPFS),Ferron法形态分析,ζ-电位,富营养化水
前言
在自来水与污水处理工程中,絮凝是至关重要的一步,通过絮凝可以使胶体脱稳,并且去除水中的部分悬浮固体和有机物。至今为止,在絮凝过程中最常使用的无机高分子聚合混凝剂——铝盐和铁盐(例如聚合硫酸铁PFS,聚合氯化铁PFC,聚合氯化铝PAC等)已有了几十年的发展。特别是聚合硫酸铁(PFS),通过羟基桥联形成多核的复杂离子,例如:,以及大量的无机高分子化合物。由于高分子聚合物的存在,IPFs携带着高价位的正电荷,提高了混凝剂电性中和的能力,并且还具有更高的分子量。因此,在较小的投加量下,无机高分子聚合混凝剂比常规的混凝剂有着更好的效果。判断一种混凝剂是否有效的最基本的先决条件是其电性中和的能力以及吸附架桥的能力。有两种方法可以提高IPFs的效率:一种是通过在其原来基础上增加聚合物的比例(其一是增加聚合度);另一种是在其原来基础上通过增加其他种类的化合物(其二是掺杂,增加其他种类的物质),从而得到新型、复合型混凝剂。
对于第二种方法,从相关的研究中可以看出,带有负电荷并且通过磷—氧—磷键相连的磷酸根()可以与相互作用,提高其架桥能力和铁离子的聚合度,并且可以形成有利于加强聚合硫酸铁(PFS)絮凝效果的多核形态。
金属磷酸盐混凝剂在二十世纪九十年代就已经被大家熟知,但很少对聚合磷硫酸铁的制备方法及特性表征的研究报告。我们探讨了磷和铁、羟基和铁在不同摩尔配比下的合成方案,并探讨不同配比下对于产品的聚合度,ζ-电位的影响。最后,我们还通过聚合磷硫酸铁(PPFS)与聚合硫酸铁(PFS),对水中的浊度和富营养化物质处理的对比实验,
对聚合磷硫酸铁(PPFS)的絮凝特性进行了评估。
制备材料和方法
聚合硫酸铁(PFS)工业级,其他试剂均为分析纯AR级。
所处理用水取自重庆大学一个富营养化的浅池塘。池中的水是呈高浊度,高臭度,高色度的绿水。所用水样被储存在用酸清洗过的聚乙烯瓶中三十分钟。
聚合磷硫酸铁溶液(PPFS)的制备方法
将不同质量的分别与聚合硫酸铁溶液(PFS)混合,在的条件下搅拌,并且以80℃恒温水浴加热,以获得不同磷铁摩尔比的聚合磷硫酸铁(PPFS)溶液。40分钟之后,将一定量的以的流速引入上一步所制得的聚合磷硫酸铁(PPFS)溶液中,以获得所需碱化度的聚合磷硫酸铁。最后