硫酸亞鐵(FeSO?)在污水處理中是一種經(jīng)濟(jì)高效且應(yīng)用廣泛的化學(xué)藥劑,尤其在除磷、絮凝、脫色和去除重金屬方面具有顯著優(yōu)勢。其主要優(yōu)點如下:
1. 高效化學(xué)除磷
反應(yīng)機(jī)理:硫酸亞鐵中的亞鐵離子(Fe²?)能與污水中的磷酸鹽(PO?³?)結(jié)合,生成難溶的磷酸亞鐵(Fe?(PO?)?)沉淀。在有氧條件下,F(xiàn)e²?可被氧化為Fe³?,進(jìn)一步生成更穩(wěn)定的磷酸鐵(FePO?)沉淀。
效果顯著:能有效將污水中的總磷降低至排放標(biāo)準(zhǔn)以下,是深度除磷的常用手段。
2. 優(yōu)異的絮凝與助凝作用
形成絮體:硫酸亞鐵水解后生成的氫氧化亞鐵(Fe(OH)?)和氫氧化鐵(Fe(OH)?)具有較大的比表面積和強吸附能力。
協(xié)同效應(yīng):常與PAM(聚丙烯酰胺)等助凝劑聯(lián)用,能顯著增強絮凝效果,使懸浮物、膠體和部分有機(jī)物快速聚集成大而密實的礬花,便于沉淀或氣浮分離,提高固液分離效率。
3. 顯著的脫色能力
對印染、造紙、制革等產(chǎn)生的有色廢水,硫酸亞鐵可通過絮凝吸附和部分氧化還原作用,有效去除水中的染料分子和腐殖質(zhì)等發(fā)色物質(zhì),降低色度。
4. 去除重金屬污染物
硫酸亞鐵及其水解產(chǎn)物能與多種重金屬離子(如鉛、鎘、鉻、砷、鋅等)發(fā)生化學(xué)沉淀(如生成金屬硫化物或氫氧化物)或共沉淀/吸附作用,從而降低廢水中重金屬的濃度和毒性。
5. 成本低廉,經(jīng)濟(jì)性好
相比聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)等高價藥劑,硫酸亞鐵價格便宜,原料易得,特別適合處理水量大、需要大量投加的污水處理廠,能顯著降低運行成本。
6. 改善污泥沉降與脫水性能
形成的鐵鹽絮體通常較為密實、沉降速度快,有助于提高二沉池或混凝沉淀池的處理效率。
生成的化學(xué)污泥(鐵鹽污泥)通常比純生物污泥更易于脫水,可降低污泥含水率,減少后續(xù)污泥處理的難度和成本。
7. 可調(diào)節(jié)pH并補充鐵元素(特定情況)
pH調(diào)節(jié):雖然水解會消耗堿度(降低pH),但在堿性廢水中可起到一定的中和作用。
營養(yǎng)補充:鐵是微生物生長的必需微量元素,在特定生物處理系統(tǒng)中,適量投加可補充鐵源,促進(jìn)微生物代謝(但需嚴(yán)格控制劑量,過量會抑制)。
需注意的局限性
投加量較大:通常比三價鐵鹽需要更高的投加量才能達(dá)到同等效果。
增加鹽度和硫酸根:會引入硫酸根離子(SO?²?),可能增加出水鹽度,在后續(xù)有膜處理(如反滲透)時需注意。
腐蝕性:其溶液對管道和設(shè)備有一定腐蝕性,需選用耐腐蝕材料。
污泥產(chǎn)量增加:化學(xué)除磷會產(chǎn)生額外的化學(xué)污泥,增加污泥處理處置的負(fù)擔(dān)。
pH依賴性:最佳反應(yīng)通常在中性至弱堿性條件(pH 6-8),過低或過高pH會影響沉淀效果,可能需要調(diào)節(jié)pH。
硫酸亞鐵憑借其高效除磷、優(yōu)良絮凝、強脫色、去重金屬、成本低等核心優(yōu)勢,成為污水處理中不可或缺的化學(xué)藥劑,尤其在市政污水深度除磷和工業(yè)廢水預(yù)處理中應(yīng)用廣泛。實際應(yīng)用中需根據(jù)水質(zhì)、處理目標(biāo)和成本,優(yōu)化投加點、投加量及與其他藥劑的配合使用。
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