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自70年代中期聚合硫酸铁问世以来,国内专家学者的研究十分活跃,除在工艺上富有成效的改进外,对催化剂的研究和应用方面也作了许多工作,如张民权等提出了一种尚未公开的催化剂,用量2.5%,反应时间缩短到2h。另有两份研究报告分别选择了尚未公开的助催化剂,降低了催化剂NaN02的用量,反应时间缩短到3~4h。
本文作者对常见的可能起催化作用的化合物进行了大量的对比实验后,认为NaN02仍不失为一种优良的催化剂。在聚合硫酸铁的合成工艺改进后,NaN02的用量有所降低,反应时间大大缩短,选择NaI为助催化剂后,NaN02的用量进一步降低,反应时间又进一步缩短,同时,注意到反应介质和反应条件,担心NaNO2本身有致癌作用而限制了在饮用水处理中的应用,这是值得商榷的。
实验是在普通三颈瓶中进行的,密闭性差,通入的氧气和NaN02分解产生的N02的渗漏是明显的。所用的FeS04.7H20由焦化厂轻苯精制中的废硫酸(又称再生酸)和废铁屑反应制得。这种废硫酸含吡啶等多种有机物,具有恶臭气味,呈棕黑色,含硫酸50%左右。对这种酸不经任何预处理,在工艺中自然分离所含吡啶等杂质。所制得的FeS04.7H20纯度达99.0%。
负载硅藻土的聚合硫酸铁是一种在生产聚合铁的基础上进行改性处理的产品,这种产品顾名思义,会使用到硅藻土,这种具有吸附作用的物理性水处理材料。并通过实验对其作用效果进行对比,以下是在生活污水处理中所应用的含硅藻土聚合硫酸铁价格所带来的作用效果。
①正交实验分析表明负载硅藻上的固体聚合硫酸铁的优化合成条件是,FeS04.7H2O/硅藻土的质量比为43/1,反应时间为1.Oh,反应温度为55℃。在除浊中三因素影响不显著,其主要影响因素为反应时间;在去除COD中,三因素的影响均显著,其主要因素是配比;综合分析,较关键影响因素为配比。
②逐时络合比色法,表明合成产物熟化一定时间后在其产物中铁主要是以高聚合物Fec形态存在,且其产物的稳定性好;红外扫描图分析表明负载硅藻土后的聚合硫酸铁中有新的基团键生成,即硅藻土中金属盐参与反应,在聚合硫酸铁之间形成了新的桥键作用;SEM图分析表明硅藻土中多种金属物质和聚合硫酸铁相互作用形成了具有多种价键结构的三维网状大分子聚合体,以及硅藻上中载体吸附团聚作用的结果,使絮凝剂的分子结构变大,有利于复合絮凝剂发挥吸附架桥和卷扫的功能,从而导致负载硅藻土后的聚合硫酸铁金属盐絮凝剂的粘附架桥能力提高;通过Zeta电位和相应絮凝性能关系分析知:合成产物的电中和程度和其絮凝效果有一定的关系,但不能把电中和作用作为负载硅藻土的固体聚合硫酸铁絮凝剂絮凝效果好坏的主要依据,絮凝过程中除有电中和作用,还应有吸附架桥和网捕卷扫的综合作用。
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