性能和優點
1、水解速度快,水合作用弱。形成的礬花密實,沉降速度快。受水溫變化影響小,可以滿足在流動過程中產生剪下力的要求。
2、固態產品為棕褐色、紅褐色粉末,極易溶於水。
3、可有效去除原水中的鋁離子,以及鋁鹽混凝後水中殘餘的游離態鋁離子。
4、適用範圍廣、生活飲用水、工業用水、生活污水和工業污水處理等。
5、用藥量少,處理效果好,比其它混凝劑節約10-20%費用。
6、使用方法和包裝用途以及注意事項同聚氯化鋁基本一樣。
主要技術指標
產品名稱 | ||
聚合氯化鋁鐵 | ||
固體 | 液體 | |
相對密度(20℃) | 1.19 | - |
PH 值(1%水溶液) | 3.5-5.0 | 3.5-5.0 |
氧化鋁(AL2O3)含量% | 10.0 | 29 |
氧化鐵含量% | 1-2 | 2-4 |
鹽基度% | 40-90 | 40-90 |
水不溶物含量% | <0.5 | <1.0 |
砷(As)含量% | <0.0002 | <0.0002 |
鉛(Pb)含量% | ≤0.001 | ≤0.003 |
汞(Hg )含量% | ≤0.00001 | ≤0.00001 |
氨態氮N% | ≤0.01 | ≤0.01 |
六價鉻Cr% | ≤0.005 | 0.005 |
製備方法
聚合硫酸鐵的製備主要有直接氧化法和催化氧化法。大多數PFS的製備採用直接氧化法,此法工藝路線較簡單,用於工業生產可以減少設備投資和生產環節,降低設備成本,但這種生產工藝必須依賴於氧化劑,如:H2O2、KClO3、HNO3等無機氧化劑。催化氧化法一般是選用一種催化劑,利用氧氣或空氣氧化製備聚合硫酸鐵。以下是製備聚合硫酸鐵的具體操作方法:
(1)雙氧水氧化法:雙氧水(H2O2)在酸性環境中是一種強氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵從而製得聚合硫酸鐵:
2FeSO4+H2O2+(1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+(2-n)H2O製備過程中,按照生產量和所需要的鹽基度,在反應釜中加入硫酸亞鐵、水和硫酸混合,當溫度升高到30~45℃時,在攪拌過程中,通過加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規定濃度時,停止反應。
利用本法生產聚合硫酸鐵,具有設備簡單、生產周期短、反應不用催化劑、產品不含雜質、穩定性高等特點。但反應過程中,有H2O2在分解時形成O2氣放出在無催化劑時,起不到氧化作用。要減少O2的產生,需要控制H2O2的投加速度製備工藝為間歇式操作,影響生產效率。H2O2成本比較高,它增加了聚合硫酸鐵的生產成本,不利於工業化生產。(2)氯酸鉀(鈉)氧化法:氯酸鉀是廣泛套用於炸藥和火柴工業的強氧化劑,同樣可以將亞鐵氧化成三價鐵:6FeSO4+KClO3+3(1-n/2)H2SO4—→3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+3(1-n)H2O+KCl
製備時,將硫酸、硫酸亞鐵和水按比例加入反應釜中,在常溫或稍微高溫度下,攪拌中加入氯酸鉀。檢驗亞鐵離子減少到規定濃度即可結束。
該法生產工藝簡單,設備投資少,產品穩定性好,反應效率高,無空氣污染。產品中含有氯酸鹽,可兼作混凝與殺菌劑。但製品中殘留有較高的氯離子和氯酸根離子,不宜於飲用水處理。同時,由於氯酸鉀價格昂貴產品成本高。
(3)次氯酸鈉氧化法:次氯酸鈉屬於鹼性氧化劑,其氧化還原電位較高,理論上能將亞鐵氧化成三價鐵:
2NaClO+2H2SO4—→K2SO4+2H2O+Cl2
生產的氯氣仍為氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵。但氯氣會有少量以氣體形式逸出而浪費掉,不能充分利用。同時也會造成環境污染,曾加後處理工序。次氯酸鈉是鹼性氧化劑,製備聚合硫酸鐵時,為了降低pH值,H2SO4的用量較高。用該法製備的聚合硫酸鐵穩定性差,不宜長期保存。
(4)硝酸氧化法:硝酸為中強氧化劑,與亞鐵反應如下:
FeSO4+HNO3—→Fe(OH)SO4+NO2
反應生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。
該法是以工業硫酸亞鐵為原料,採用工業硫酸氧化後以工業濃硝酸氧化。FeSO4:HNO3為1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小於以上三者總量的20%,於0.1~0.2MPa下,攪拌中通入充足的空氣或氧氣,於50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以內。
用HNO3氧化時,成本比較低,反應周期短。所得產品濃度高,易於製成固體產品。若選用工業一級品原料,所得產品可用於飲用水處理。但反應中生成的NO2,會造成環境污染,需增加專門吸收裝置予以處理。
綜上所述,直接氧化法雖然工藝簡單,操作簡便,但存在氧化劑用量大,成本高,氧化劑引入的離子需分離出去,反應中產生的有害氣體需專門設備吸收處理等問題,因而難於在工業化生產中普及和套用。但實驗研究中需要少量的聚合硫酸鐵時採用此類方法製備簡單易行。
(5)催化氧化法:聚合硫酸鐵在工業生產中多採用催化氧化法:
即以硫酸亞鐵及硫酸為原料,藉助催化劑(NaNO2)的作用,利用氧化劑使硫酸亞鐵在酸性介質中被氧化成三價鐵離子。然後用氫氧化鈉中和,調整鹼化度進行水解,聚合反應製得聚合硫酸鐵。
套用注意事項
與其他無機絮凝劑相比具有以下特點:
1. 新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑;
2. 混凝性能優良,礬花密實,沉降速度快;3. 淨水效果優良,水質好,不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質,亦無鐵離子的水相轉移,無毒,無害,安全可靠;
4. 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著;
5. 適應水體PH值範圍寬為4-11,最佳PH值範圍為6-9,淨化後原水的PH值與總鹼度變化幅度小,對處理設備腐蝕性小;
6. 對微污染、含藻類、低溫低濁原水淨化處理效果顯著,對高濁度原水淨化效果尤佳;
7. 投藥量少,成本低廉,處理費用可節省20%-50%。因原水性質各異,應根據不同情況,現場調試或作燒杯試驗,取得最佳使用條件和最佳投藥量以達到最好的處理效果。
1、使用前,將本產品按一定濃度(10-30%)投入溶礬池,注入自來水攪拌使之充分水解,靜置至呈紅棕色液體,再兌水稀釋到所需濃度投加混凝。水廠亦可配成2-5%直接投加,工業廢水處理直接配成5-10%投加。
2、投加量的確定,根據原水性質可通過生產調試或燒杯實驗視礬花形成適量而定,制水廠可以原用的其它藥劑量作為參考,在同等條件下本產品與固體聚合氯化鋁用量大體相當,是固體硫酸鋁用量的1/3-1/4。如果原用的是液體產品,可根據相應藥劑濃度計算酌定。大致按重量比1:3而定。
3、使用時,將上述配製好的藥液,泵入計量槽,通過計量投加藥液與原水混凝。
4、一般情況下當日配製當日使用,配藥需要自來水,稍有沉澱物屬正常現象。
檢測方法
國家標準GB14591-93(淨水劑合硫酸鐵)使用重鉻酸鉀法測定全鐵便是。
方法步驟如下:在酸性溶液中,用氯化亞錫將三價鐵還原為二價鐵。過量的氯化亞錫用氯化汞予以除去,然後用重鉻酸鉀標準滴定溶液滴定。
化學品名稱
化學品中文名稱:聚合硫酸鐵
分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n<2,m=f(n))
技術說明書編碼:BK-113-06
CAS No.:1327-41-9
成分/組成信息
有害物成分:硫酸鐵(聚合)
硫酸鐵含量:20—21%CAS No.:1327-41-9
危險性概述
健康危害:本品對皮膚、黏膜有刺激作用。吸入高濃度可引起支氣管炎,個別人可引起支氣管哮喘。誤服量大時,可引起口腔糜爛、胃炎、胃出血和黏膜壞死。
慢性影響:長期接觸可引起頭痛、頭暈、食慾減退、咳嗽、鼻塞、胸痛等症狀。燃爆危險:本品不燃。
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
消防措施
滅火方法:消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服。
滅火劑:乾燥砂土。泄漏應急處理
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防酸鹼工作服。不要直接接觸泄漏物。
小量泄漏:避免揚塵,用潔淨的鏟子收集於密閉容器中。
大量泄漏:用塑膠布、帆布覆蓋。在專家指導下清除。
操作處置與儲存
操作注意事項:密閉操作,局部排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿橡膠耐酸鹼服,戴橡膠耐酸鹼手套。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與鹼類、醇類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝必須密封,切勿受潮。應與易(可)燃物、鹼類、醇類等分開存放,切忌混儲。不宜久存,以免變質。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。接觸控制/個體防護
職業接觸限值
中國MAC(mg/m3):未制定標準
TLVTN:ACGIH 2mg/m3
TLVWN:未制定標準
工程控制:密閉操作,局部排風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,應該佩戴自吸過濾式防塵口罩,緊急事態搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿橡膠耐酸鹼服。
手防護:戴橡膠耐酸鹼手套。
環境危害:通常對水體是稍微有害的,不要將未稀釋產品接觸地下水,水道或污水系統。
其他防護:工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗後備用。保持良好的衛生習慣。
理化特性
主要成分:純品
外觀與性狀:黃色或紅褐色無定形粉末或顆粒狀固體。pH(10g/L水溶液):2-3
熔點(℃):190(253kPa)
沸點(℃):無資料
相對密度(水=1):2.44
相對蒸氣密度(空氣=1):無資料
飽和蒸氣壓(kPa):0.13(100℃)
燃燒熱(kJ/mol):無意義
臨界溫度(℃):無資料
臨界壓力(MPa):無資料
辛醇/水分配係數的對數值:無資料
閃點(℃):無意義
引燃溫度(℃):無意義
爆炸上限%(V/V):無意義
爆炸下限%(V/V):無意義
溶解性:易溶於水、醇、氯仿、四氯化碳,微溶於苯。
主要用途:新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑,主要用於淨水效果優良,水質好,不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質,亦無鐵離子的水向轉移,無毒,無害,安全可靠, 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著等。也用於工業廢水處理,如印染廢水等,在鑄造、造紙、醫藥、製革等方面也有廣泛套用。
穩定性和反應活性
穩定性:比較穩定
禁配物:易燃或可燃物、鹼類、水、醇類。避免接觸的條件:潮濕空氣
聚合危害:無危物
毒理學資料
急性毒性:
LD50:3730 mg/kg(大鼠經口)LC50:QYSEM-0810
廢棄處置
廢棄處置方法:根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或製造商聯繫,確定處置方法。
運輸信息
危險貨物編號:81045
UN編號:1726
包裝標誌:防雨、防潮
包裝類別:O52
包裝方法:25kg、50kg裝,內襯聚乙烯袋的塑膠編織袋
運輸注意事項:
鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與易燃物或可燃物、鹼類、醇類、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。
法規信息
化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則(化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定。
使用方法
本產品廣泛套用於生活飲用水,工業循環水及化工、石油、礦山、造紙、印染、釀造、鋼鐵、煤氣等行業工業廢水的淨化處理,對不同地區不同種類的水源均能達到理想的效果。
使用時,一般將液體聚合硫酸鐵配成10%--50%的水溶液(在源水濁度較高時可直接投加),固體聚合硫酸鐵配成10%--30%的水溶液,然後根據具體情況將配好的溶液按最佳的條件和藥量投入,經充分攪拌後可得到最佳的混凝效果。