采用聚合硫酸铁（聚铁）混凝剂处理原水的工业性应用试验

我厂给水净化站日处理工业用水31200吨，原水采用低浊度滦河水，其基本生产工艺流程为：混凝——沉淀——过滤，按原设计混凝剂采用三氯化铁，投产两年以来生产实践证明，采用三氯化铁为混凝剂虽然基本可以满足一般净化水要求，但净化后出水水质仍然达不到某些单元生产所需要的水质指标，尤其处理后出水中氯根含量升高，pH值下降，碱度降低等变化，对于后序生产系统具有一定影响，为此需要选用其它效果更为好的混凝剂，以弥补上述不足。

聚合硫酸铁混凝剂（简称聚铁）是我国80年代崛起的一种性能优良的新型无机高分子混凝剂，现已广泛应用于化工、冶金、电力、采矿、煤炭、石油、市政等部门的供水或废水混凝净化处理。据国内外有关资料介绍的应用效果表明，该药剂具有凝聚反应速度快，所产生的絮凝体密度大、沉降性好、压缩脱水性能强，适应水体pH值范围宽，不产生铁离子后移，对管道设备腐蚀性小，对水中重金属离子脱除效率高，净化后出水的DH值和总碱度变化幅度小等特点，其性能优于传统的铁盐和铝盐混凝剂。

为了进一步提高给水净化站的出水水质，满足各生产部门工业用水需要，降低水处理成本。我厂在国内率先研制和开发聚铁混凝剂的科研单位——化工部天津化工研究院的协助下，完成了用聚铁混凝剂净化处理滦河原水的可行性试验，并取得良好结果。

1原水混凝净化试验

试验工作分两阶段进行，首先进行了实验室“聚合硫酸铁混凝剂与三氯化铁混凝剂净化原水性能评价”，然后在给水净化站运行系统内进行了为期一周的工业性试验。处理后的净化水由天津市卫生防疫站进行了水中重金属离子含量分析。检测结果见表1。

1.1聚铁与三氯化铁混凝净化原水性能的实验室评价

1.1.1试验条件

(1)原水水质

本评价试验所用原水水样取自我厂给水净化站原水提升泵站出水母管，其水质经实验室测定指标见表2。

(2)混凝剂主要物性指标

评价试验所选用的混凝剂聚合硫酸铁和FeCI3的物性指标见表3。

(3)仪器

DBJ-621型定时变速六联搅拌凝聚试验仪。

(4)搅拌凝聚试验动力学参数

快搅拌：300转／分1分钟；200转／分2分钟；100转／分2分钟。

慢搅拌：20转／分5分钟。

静置沉淀：10分钟。

(5)试验水量

每份试样l升。

1.1.2水质分析

(l)pH值测定：pHS-2C精密酸度计；

(2)余浊度测定：721型分光光度计；

1.1.3试验结果

原水用FeCI3和聚合硫酸铁混凝剂以相同的有效Fe(总)投加量混凝净化处理，药量和净化水的余浊度变化关系见图1。

试验结果表明：

(1)当净化水达到相同的余浊度时，聚铁的投加量比三氯化铁少14%～25%；

(2)净化水pH值递降率：FeCI3>聚合硫酸铁;

(3)净化水碱度递降率：FeCI3>聚合硫酸铁;

(4)相同投药量下净化水余浊度：FeCI3>聚合硫酸铁;

(5)药剂对原水中Fe脱除率：FeCl3

1.2聚合硫酸铁与FeCl3净化原水工业应用试验

1.2.1试验方法

本试验在给水净化站生产系统内进行，由于原水质量稳定，采用分阶段加药试验，生产工艺稳定后采样化验，较后对试验过程进行综合分析。

1.2.2混凝剂主要物性指标

测试数据见表4。表中数据由本实验室测定。

1.2.3净化工艺过程

净化工艺过程见图2。

1.2.4水质分析和方法

与1.1.2相同。

1.2.5试验结果、

本次试验随生产进行，投加三氯化铁混凝剂阶段，数据采用开始进行试验前，生产稳定阶段9月12日至9月14日三天化验结果平均值；投加聚铁混凝剂阶段，数据采用投加聚铁混凝剂调试完成后，生产基本稳定阶段9月17日至9月19日三天化验结果平均值。试验数据汇总见表5。

1.2.6工业试验结果综合分析

(1)给水净化处理过程中混凝剂改为聚铁混凝剂后，净化后出水水质各项指标均符合各单元生产、生活用水水质标准，除细菌指标因本化验室无此化验项目而未进行测试外，其余指标均符合天津市饮用水卫生标准；

(2)净化后出水中氯根没有增加，这有利于防止以往投加三氯化铁后水中氯离子对于本厂不锈钢加药设备电化学腐蚀，也有利于提高循环水系统水的浓缩倍数，节约能源；

(3)净化后出水pH值降低幅度比采用FeCl3减少37.20%，有利于提高全公司水系统总pH值，可以更好的满足各工艺用水系统水质要求；

(4)净化水生产成本中，混凝剂药剂成本比采用FeCl3降低15%，预计每年可节约药剂费用4.2万元；

(5)采用聚铁混凝剂以后，净化后出水硫酸根增加15-20mg/L，此数量级对于供水水质指标和其它工艺用水系统的水质要求无不良影响，各种类型钢种尤其是不锈钢对于硫酸根的耐腐蚀能力，远大于对氯根的耐腐蚀能力；

(6)天津市卫生防疫站对给水净化站采用聚铁混凝剂处理后的净化水进行了水质分析，各项指标尤其是水中重金属含量远低于国家有关饮用水标准。

2试验结论

通过采用聚铁混凝剂处理原水的工业性应用试验，我们初步认为该药剂性能优于传统的铁盐混凝剂，对于低浊度的滦河原水具有良好的适应性。用聚铁净化后出水的pH值和碱度降低幅度少，无氯根增加，不产生铁离子后移，排泥周期延长，自耗水量降低，水处理药剂费用下降，净化水的质量得到提高，生产消耗降低，节约了水资源，减少污染；可产生良好的技术经济效益和社会效益，因此，聚铁混凝剂净化处理低浊度滦河原水是可行的。