新型净水剂-碱式硫酸铁混凝剂

1 生产方法
　　生产碱式硫酸铁混凝剂的方法是：先将FeSO4在固体状态下用空气充分氧化成Fe(OH)SO4，再加适量硫酸中和。生产中只需硫酸亚铁、硫酸和空气，硫酸投加量可根据需要随时进行调节。
2 碱式硫酸铁混凝剂的优点
　　① 产品为固体，卫生质量安全可靠，技术性能好，具有现在所有三价铁盐混凝剂的全部优点；同时没有潮解性，运输、贮存、使用方便。
　　② 消除铝盐混凝剂对人体健康的危害。
　　③ 可降低滤池出水浊度和有机物含量，为提高消毒效果和降低氯消毒副作用创造条件。氯消毒的母体物是水中腐殖质等天然有机物，其在物理和化学吸附作用下附着在粘土、混凝剂水解生成物等无机物颗粒上，所以净化水中的残留有机物量与净化水的浊度有十分密切的关系，净化水浊度越低，有机物含量也越低，氯消毒时生成的毒副产物量便越少。而包括碱式硫酸铁混凝剂在内的三价铁盐混凝剂生成的矾花密实、相对体积质量大、沉淀快，沉淀构筑物出水浊度低，降低了氯消毒副作用。
　　④ 适用的pH值范围宽，有利于给水管网电化学腐蚀问题的解决。我国城市给水管网普遍存在这一问题［1］，其解决方法之一是水厂在水处理时投加石灰将水的pH值提高到8.0～8.5(具体数值通过水质稳定试验确定)。三价铁盐混凝剂适用的pH值范围宽，Fe(OH)3的等电点约在pH=8.0处［2］。氢氧化铁凝胶的比表面积在酸性溶液中为100m2/g左右，在碱性溶液中达320m2/g［3］。三价铁盐混凝剂的最佳pH值范围有两个：6～7和8～9.5［3］，在前一pH值范围氢氧化铁胶体微粒带正电荷，有利于与天然水中带负电荷的胶体微粒进行中和与凝聚，在后一pH值范围氢氧化铁沉淀物有很好的吸附性和粘着性。由此，水的pH值提高到8.0以上后，在某些情况下还能提高三价铁盐混凝剂的澄清处理效果。
3 应用实例
　　该混凝剂在广州铁路局江村水厂试用，并于1998年4月27日召开了现场会。此水厂以流溪河为水源，水处理流程依次为：网格式反应池、斜管沉淀池、快滤池、清水池。混凝剂溶液投加于反应池进水管中。水源水和滤池出水水质由广州铁路中心卫生防疫站取样检测，化验结果见表1。
表1 广州铁路局江村水厂源水和滤池出水水质

项目	源水	滤过水
色度（度）	35	10
浊度（度）	28	0.2
臭和味	无	无
肉眼可见物	泥浆	未见
pH值	6.75	6.78
总硬度（以CaCO3,mg/L)	33.4	33.4
Fe(mg/L)	4.85	0.067
Mn(mg/L)	0.332	0.175
Cu(mg/L)	0.042	＜0.002
Zn(mg/L)	0.253	0.016
挥发酚类（以苯酚计，mg/L)	＜0.002	＜0.002
阴离子合成洗涤剂（mg/L)	＜0.05	＜0.05
SO42-(mg/L)	60.0	60.0
Cl-(mg/L)	7.8	6.9
溶解性总固体（mg/L）	117	87
F-(mg/L)	0.33	0.24
CN-(mg/L)	＜0.01	＜0.01
As(mg/L)	＜0.005	＜0.005
Se(mg/L)	＜0.01	＜0.01
Hg(mg/L)	＜0.001	＜0.001
Cd(m/L)	＜0.005	＜0.005
Cr6+(mg/L)	＜0.005	＜0.005
Al(mg/L)	＜0.005	＜0.005
NO3-(以N计，mg/L）	2.0	2.0
Ag(mg/L)	＜0.005	＜0.005
注 混凝剂投加量以Fe（OH）SO4计，为10mg/L。

　　由此可见，采用碱式硫酸铁混凝剂后，由于矾花相对体积质量大、沉淀快，故沉淀池和滤池出水浊度低。碱式硫酸铁混凝剂除天然有机物(包括色度物质)的效果也好，若再适当加大混凝剂投加量，天然有机物去除率将更高。