概述

聚合氯化鐵是一種新型高效的無機高分子混凝劑，簡稱PFC，具有良好的絮凝效果，價格低，其凈水效果優(yōu)于傳統(tǒng)的硫酸鋁和鐵鹽等普通無機鹽類混凝劑，固體產(chǎn)品采用噴霧干燥技術(shù)，產(chǎn)品為淡黃色、黃色或褐色粉末。

化學特點

（1）水解速度快，水合作用弱。形成的礬花密實，沉降速度快。受水溫變化影響小，可以滿足在流動過程中產(chǎn)生剪切力的要求。

（2）固態(tài)產(chǎn)品根據(jù)物質(zhì)純度不同表現(xiàn)為黃色至為棕褐色，紅褐色粉末不等，極易溶于水。

（3）可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝后水中殘余的游離態(tài)鋁離子。

（4）適用范圍廣，可用于生活飲用水，工業(yè)用水，生活用水，生活污水和工業(yè)污水處理等。

（5）用藥量少，處理效果好，比其它混凝劑節(jié)約10-20%費用。

制備方法

以氯化亞鐵為原料，采用亞硝酸鈉的催化氧化法可用于生產(chǎn)聚合氯化鐵。其工藝特征在于：工藝過程加入以氣體緩沖罐為中心的氣體強制循環(huán)系統(tǒng)，采用亞硝酸鈉催化氧化法生產(chǎn)聚合氯化鐵產(chǎn)品。此方法很好地解決了傳統(tǒng)方法生產(chǎn)聚合氯化鐵的工藝和工程的問題，制成的聚合氯化鐵具有較好的絮凝性能，且易于長期儲存，可以廣泛應(yīng)用于廢水的處理[1]。

用途

聚合氯化鐵是工業(yè)污水、廢水處理的理想藥物，廣泛用于冶金、電力、制革、醫(yī)藥、印染、化工等行業(yè)[2]。尤其是對于高氟水的的處理，聚合氯化鐵是理想藥物，在化工、鑄造、水泥、耐火材料等方面均有使用。例如，以凹土(AG)和聚合氯化鐵(PFC)為原料，制備復合材料凹土/聚合氯化鐵復合物(APF)，實驗探討AG與PFC復合比、APF投加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和溶液pH值等因素對APF處理低濃度(1.0~1.3 mg/L)含磷廢水的影響。結(jié)果表明，在相同的反應(yīng)條件下，APF對磷的去除效果比單用PFC和AG的去除效果均要好。AG與PFC的復配質(zhì)量比為7、200 mL KH₂PO₄溶液中APF投放量為0.4 g、反應(yīng)溫度為25℃、反應(yīng)時間為40 min左右、溶液pH值為7~8.5時TP去除率可達92%以上，處理后的出水可達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3838-2002)排放標準(＜0.1 mg/L)[3]。

此外，聚合氯化鐵對濁度的源水，工業(yè)廢水的處理優(yōu)與其他絮凝劑，對水中各種有害元素都有較高的脫除率，COD除去率達60-95%。

基礎(chǔ)研究

以前，高濃度聚合氯化鐵產(chǎn)品由于穩(wěn)定性不高限制了其大規(guī)模使用，為提高其穩(wěn)定性，研究人員采用慢速滴堿的方式制備了分別引入不同比例的乙酸鹽、硅酸鹽及檸檬酸、磷酸鹽等的聚合氯化鐵，借助多種化學分析方法及現(xiàn)代分析測試技術(shù)，對聚合氯化鐵(PFC)進行了系統(tǒng)的研究。采用Ferron逐時絡(luò)合比色法研究了滴堿速度、堿化度(B)、熟化時間以及不同的堿化劑等因素對PFC形態(tài)分布的影響，應(yīng)用Ferron逐時絡(luò)合比色、掃描電鏡、混凝試驗、腐蝕試驗等方法研究了不同陰離子的引入對PFC性能的影響。 研究結(jié)果表明：堿化度、滴堿速度、熟化時間以及陰離子的引入都會對PFC的聚合程度、形態(tài)分布、結(jié)構(gòu)形貌、混凝效果、腐蝕性及穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。其中引入適量檸檬酸,能顯著提高聚合氯化鐵混凝效果和穩(wěn)定性[4]。

采用聚合氯化鐵(PFC)絮凝劑在不同pH條件下處理高嶺土懸浮液和腐殖酸溶液，測試了絮凝過程中的Zeta電位，濁度和腐殖酸的去除率變化。結(jié)果表明：pH=4時，PFC投加量最小，剩余濁度最大，投加范圍最窄；pH=7時次之；pH=10時由于Fe(Ⅲ)離子的正電荷減弱，電中和能力不強，而且同時產(chǎn)生Fe(OH)₃(s)的吸附作用使得剩余濁度最低，投加范圍最寬，但投加量很大；在酸性條件下腐殖酸與Fe(Ⅲ)離子最容易發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)；腐殖酸的存在并沒有影響PFC的絮凝效果[5]。

采取共聚與復合兩種制備工藝，加入穩(wěn)定劑(S)，合成具有不同堿化度(B)的穩(wěn)定的高濃度聚合氯化鐵混凝劑(PFC)。通過測定zeta電位對其水解物的電動特性進行了研究，通過對模擬懸濁水樣的絮凝實驗，對其除濁性能進行了考察。結(jié)果表明，在pH>5的范圍內(nèi)，PFC比聚合氯化鋁(PAC)的zeta電位有所降低，PFC的zeta電位隨pH的變化趨勢與PAC也有所不同，PFC對模擬懸濁水樣具有很好的除濁效果。

參考文獻

[1]田瑩瑩,尹應(yīng)武,羅偉.聚合氯化鐵生產(chǎn)新工藝:200910084495[P].DOI:CN101891258 A.

[2]魯秀國, 黃林長, 過依婷, 張耀.聚合氯化鐵的改性及其在印染廢水中的應(yīng)用[J].

[3]彭喜花,陸勇.凹土/聚合氯化鐵復合材料處理含磷廢水的研究[J].硅酸鹽通報, 2012.DOI:CNKI:SUN:GSYT.0.2012-06-025.

[4]張瑜.聚合氯化鐵混凝劑的制備與基礎(chǔ)研究[D].北京交通大學,2007.DOI:CNKI:CDMD:2.2007.048714.

[5]王紅宇,趙華章,欒兆坤,等.聚合氯化鐵對濁度和腐殖酸的絮凝特性研究[J].環(huán)境科學, 2004, 25(3):4.DOI:10.3321/j.issn:0250-3301.2004.03.014.

[6]岳欽艷,高寶玉,苗晶,等.聚合氯化鐵混凝劑的電性及除濁性能研究[J].工業(yè)水處理, 2002, 022(012):40-43.