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三氯化铁是另一种常用的无机低分子凝聚剂,产品有固体的黑褐色结晶体,也有较高浓度的液体。其具有易溶于水,矾花大而重,沉淀性能好,对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。
三氯化铁的适用pH值范围是9~11,形成的絮体密度大,沉淀,低温或高浊度时效果仍很好。固体三氯化铁具有强烈的吸水性,腐蚀性较强,易腐蚀设备,对溶解和投加设备的防腐要求较高,具有剌激性气味,操作条件较差。
三氯化铁的作用机理是利用三价铁离子逐级水解生成的各种羟基铁离子来实现对水中杂质颗粒的絮凝,而羟基铁离子的形成需要利用水中大量的羟基,因此使用过程中会消耗大量的碱,当原水碱度不够时,需要石灰等碱源。
亚铁俗称绿矾,形成絮凝体快而稳定,沉淀时间短,适用于碱度高、浊度大的情况,但色度不易除净,腐蚀性也较强
无机高分子絮凝剂是从60年代起发展起来的新型絮凝剂,目前生产和应用在全世界都了进展。铝、铁和硅类的无机高分子絮凝剂实际别是它们由水解、溶胶到沉淀过程的中间产物,即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物。
铝和铁是阳离子型荷正电,硅是阴离子型荷负电,它们在水溶态的单元分子量约为数百到数千,可以相互结合成为具有分叉形结构的集聚体。它们的凝聚-絮凝过程是对水中颗粒物的电中和与粘附架桥两种作用的综合体现。
水中悬浮颗粒的粒度在纳米到微米级,大多带负电荷,因此絮凝剂及其形态的电荷正负、电性强弱和分子量、聚集体的粒度大小是决定其絮凝效果的主要因素。目前无机高分子絮凝剂的种类已有几十种,产量也达到絮凝剂总产量的30%~60%,其中广泛使用的为聚合氯化铝。
一、技术概述
该技术综合同相化学氧化(Fenton法)、异相化学氧化(H2O2/FeOOH)、流化床结晶及FeOOH的还原溶解等功能,生化出水色度120-300倍,CODCr浓度300-800mg/L,出水满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)中COD、色度要求。用药量比常规Fenton技术节省20-30%。处理费用3.5/m3。
二、技术优势
(1)该技术为集同相化学氧化、异相化学氧化、流化床结晶及FeOOH还原溶解等功能于一体的新型FBR-Fenton技术。
(2)负载氧化铁作为非均相反应催化剂,在反应过程中拓宽了反应酸碱范围,减少了酸碱投加;减少了铁盐的投加量,减少运行成本的同时降低了出水的盐度。
(3)由膨胀态替代了原有的流化床体系,减少了催化剂颗粒间剧烈的相互摩擦,减少了催化剂表面金属离子的溶出,延长了催化剂寿命。
三、适用范围
造纸、化工、制药、发酵、印染等行业废水深度处理。
四、基本原理
芬顿流化床技术是一项结合了同相化学氧化(Fenton法)、异相化学氧化(H2O2/FeOOH)、流化床结晶及FeOOH的还原溶解等功能的新技术。
其反应机制包括三部分:
(1)FeOOH的溶解还原:FeOOH与物形成络合物前驱体,通过电子转移,释放出基和Fe2+
(2)FeOOH的形成:Fe2+催化分解H2O2产生OH?和Fe3+,Fe3+在载体表面结晶形成FeOOH
(3)物的降解:包括非均相催化和均相催化氧化降解
五、工艺流程
工业废水→pH调节→Fenton流化床→pH调节→沉淀池→出水
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