（环境工程专业论文）硫铁矿烧渣制取pfs及其在畜禽废水处理中的应用.pdf

摘要 畜禽污染主要由集约化养殖场或养殖区产生。虽然我国集约化畜禽养殖业起步较 晚，但发展势头十分迅速，在很短时间内己达到相当的规模，并呈高速发展的趋势， 畜禽养殖排放的大量的粪尿与废水已成为许多城市及农村的新兴污染源，是一些城市 环境污染的根本原因。目前，我国对畜禽废水处理的研究方向主要通过生物处理法进 行工艺治理，而利用絮凝剂对畜禽废水进行的处理的研究在国内还未见报道。 本实验利用硫铁矿烧渣制取絮凝剂并应用于畜禽废水处理的研究，不仅有利于硫 铁矿烧渣的资源化利用，并为畜禽废水的初级处理提供经验，有利于畜禽废水处理的 发展。研究结论为：从硫铁矿烧渣中提取铁溶液的工艺条件为硫酸浓度为1 5 ，熟化 时问1 h ，熟化温度2 6 0 c ，酸浸温度2 0 c ，提取铁效率达到8 0 ；硫铁矿烧渣铁回收 率的主要影响因素是酸浓度和熟化温度：依照本实验研究得到的制取工艺及条件制备 的硫酸亚铁溶液适用于制备聚合硫酸铁。采用自备硫酸亚铁溶液制备出高盐基度聚合 硫酸铁产品，满足后续实验的要求；制取聚合硫酸铁( p f s ) 的工艺条件应为温度为 3 0 - - 6 0 c ，硫酸亚铁溶液的p h 值为1 肚2 0 ，按3 的比例进行投 j i h 2 0 2 。自制的聚合 硫酸铁应用于畜禽废水的处理中，废水浊度的去除率达到9 0 ，n h 3 一n 的去除率为4 5 左右，对c o d 的去除率达到7 2 ，废水中t p 的去除率达至f j 9 7 。在满足浊度、c o d ， n h 3 - n ，t p 去除率的情况下，出水酸度为6 0 左右 关键词：硫铁矿烧渣：聚合硫酸铁；畜禽废水 a b s t r a c t t h el i v e s t o c kp o l l u t i o nm a i n l yo c c u r r e di nf a r m i n ga r e a t h el i v e s t o c ki n d u s t r ys l a r t sl a t e r i no u rc o u n t r y ，b u tt h ed e v e l o p m e n ti sv e r yf a s t ，a n da r r i v e se q u a ls c a l ei nas h o r tt i m e ，a n d p r e s e n tt h eh i g h - s p e e dt r e n dd e v e l o p m e n t ，ag r e a td e a lo f b u tc o n c e n t r a t e de x c r e m e n tu r i n e a n dw a s t e w a t e ri nt h el i v e s t o c kf a r m i n ge x h a u s t e dh a v eb e c o m ean e w l ya r i s e np o l l u t i o n s o u r c ei nm a n yc i t i e sa n dv i l l a g e ，h a v eb e c o m et h eb a s i cr e a s o no fs o m ec i t yp o l l u t i o no f t h ee n v i r o n m e n t s c u r r e n t l y ，t h em a i n l yr e s e a r c hd i r e c t i o no f p r o c e s s i n gt ol i v e s t o c kl i q u i d w a s t ei sal i v i n gc r e a t u r ep r o c e s s i n g ，b u tt h er e s e a r c ht h a tt h ef l o c c u l a n t su s e dt h el i v e s t o c k w a s t e w a t e rh a v e n 。tr e p o r ti nt h ed o m e s t i c t h i se x p e r i m e n tb u m st h ed r e g ss y s t e mu s i n gt h ep y r i t et ot a k et h ef l o e c u l a n t sa n dt o a p p l yi nt h ep o u l t r yw a s t ew a t e rp r o c e s s i n gr e s e a r c h t h a tn o to n l yi sa d v a n t a g e o u si nt h e p y r i t ec i n d e rc o n v e r t i n gi n t or e s o u r c e su s e ，a n dp r o v i d e st h ee x p e r i e n c ef o rp o u l t r yw a s t e w a t e rp r i m a r yp r o c e s s i n g ，i s a d v a n t a g e d t ot h e p o u l t r y w a s t ew a t e rp r o c e s s i n g d e v e l o p m e n tt h er e s e a r c hc o n c l u s i o ni s ：t h eb e s tc o n d i t i o n so fi r o ne x t r a c t i o nf r o mt h e p y r i t ec i n d e ri st h a ta c i dd e n s i t yi s15 ，m a t u r et i m ei sl h ，m a t u r et e m p e r a t u r ei s2 6 0 0 c ， s u l f u ra c i d i m m e r s e dt e m p e r a t u r ei s2 0 0 c a n dt h er a t eo fe x t r a c t i o ni s8 0 。t h er e s u l t d i s p l a y e da c i dd e n s i t ya n dc u r i n gt e m p e r a t u r e 玳t h em a j o ra c t o rt o i r o nr e c o v e r y t h e f e r r o u ss u l f a t es o l u t i o ni ss u i t a b l ef o rt h ep r e p a r a t i o np o l y m e r i z a t i o ni r o ns u l f a t e t h eh i g h a l k a l i z ep o l y m e r i z a t i o ni r o ns u l f a t ei ss a t i s f i e df o l l o w i n ge x p e r i m e n t a l ，w h i c hi sm a d eb y t h ef e r r o u ss u l f a t es o l u t i o n t h ec o n d i t i o ni st l l a tt h et e m p e r a t u r ei s3 0 - 6 0 。t h e s o l u t i o n s p hi s1 0 - 2 0 ，a d d i n gt h eo x i d a n t ( h 2 0 2 ) b yt h r e ep e r c e n t t h r o w i n gt h e s e l f m a d ep o l y m e r i z a t i o ni r o ns u l f a t et ow a s t ew a t e r , t h et u r b i d i t ye l i m i n a t i o n r a t e a c h i e v e s9 0 。n h 3 - n se l i m i n a t i o na c h i e v e s4 5 ，c o d se l i m i n a t i o na c h i e v e7 2 ，t p s e l i m i n a t i o na c h i e v e s9 7 s a t i s f y i n ge l i m i n a t i o nr a t eo ft h et u r b i d i t y , i nt h ec o d ，n h 3 - n ， t p , t h ed i s c h a r g i n gw a t e r sa c i d i t yi s6 0 k e yw o r d s ：p y r i t ec i n d e r , p o l y m e r i z a t i o ni r o ns u l f a t e ，l i v e s t o c kw a s t ew a t e r i i 论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得i l ；j l 农业大学或其它教育机 构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所傲的任何贡献均己 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生躲拂良火 勘0 年 关于论文使用授权的声明 ia 叫己 本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不 同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 研究生签名： 导师签名 裔翟兹 扩问年 3 对年 f i 月1 骺 6 月日 1 文献综述 1 1 研究目的和意义 人类的生产活动和生活离不开水，但同时又带来了大量的工业废水和生活污水。 如果不能将这些废弃物进行及时的处理和回用，一方面会导致严重的环境污染：另一 方面会引起可利用水资源的枯竭。水资源短缺是2 1 世纪人类面临的最为严峻的资源问 题之一。工业废水中含有大量的重金属元素( 如c d 、p b 、h g 等) ，生活污水中含有大 量的富营养化物质( 如n 、p 、k 等) 这些污染物质如果直接排放，都将直接或间接 影响人体健康。因此，科学治理并合理利用生产和生活废水，对缓解紧张的水资源， 解决环境污染和发展生产都具有重要的社会、环境和经济意义。 畜禽废水是指畜禽养殖过程中冲洗粪便的废水、各类畜禽尿液排泄物及其它生产 过程中造成的废水，其污染主要由集约化养殖场或养殖区产生。我国集约化畜禽养殖 业起步较晚，但发展势头十分迅猛，在很短时间内已达到相当的规模，并呈高速发展 的趋势。随着畜禽养殖业生产的快速发展，特别是规模化养殖的发展，大量的畜禽排 泄物和各种废弃物随之产生，造成了畜禽业发展与环境污染的矛盾日益尖锐化，畜禽 养殖污染已成为当前继工业污染、生活垃圾污染后的第三大污染源。畜禽养殖污染源 来自于从畜禽体内排出的有害气体、粪便及其分解产生的臭气、动物体表掉落的毛屑 绒毛( 羽毛) 以及养殖场站的冲洗废水，其中场站的冲洗废水如果不经处理随意排放将 会对环境造成严重的污染。目前，我国对畜禽废水处理的研究方向主要是通过生物处 理法进行工艺治理，而利用絮凝剂对畜禽废水的进行一级处理的研究还未见报道。采 用絮凝剂对畜禽废水处理的研究将有利于畜禽废水处理的发展。 中国是世界上硫酸生产大国，据调查，我国硫酸工业每年约排出一千多万吨硫铁 矿废渣，除少量供水泥厂作添加剂外，大部分堆存，国内历年堆存的硫酸废渣累计多 达数亿吨不仅占用大量的土地，而且还严重的污染环境。硫铁矿烧渣是一种二次资 源。因此，无论从缓解矿产资源贫化，能源紧张或是从环境治理角度来看，硫铁矿烧 渣都是重要的研究对象。由于不同产地的硫铁矿渣，组成不同，烧渣的条件不同，反 应性可能有显著的差异，因此采用同一方法，回收利用烧渣工艺的条件不可能相同。 本实验主要以四川省雅安市天全县某化工厂所产生硫铁矿烧渣为原料，采用二次正交 回归旋转组合设计的方法，摸索和确定适合本地硫铁矿烧渣制取絮凝剂的最佳条件， 分析制取聚合硫酸铁的影响因素以及因素之间的关系，最终得到絮凝剂聚合硫酸铁产 品。由于聚合硫酸铁适用于生活污水的处理【i 】，而畜禽废水与生活污水的性质类似， 都具有有机物含量高、废水性质不稳定的特点，因此，本实验研究聚合硫酸铁在的畜 禽废水( 来自四川农业大学污水处理厂) 处理中的应用，研究其絮凝效果，确定最佳 投放量。 利用硫铁矿烧渣制取絮凝剂并应用于畜禽废水处理的研究，不仅有利于硫铁矿烧 渣资源化利用，并为畜禽废水的初级处理提供理论依据。 1 2 硫铁矿烧渣回收利用研究综述 1 2 1 硫铁矿烧渣概况 硫铁矿烧渣，是指以硫铁矿为原料，通过沸腾床焙烧制取硫酸后所排出的一种工 业废渣，俗称“烧渣”。中国是世界上硫酸生产大国，一直以来，由于单质硫资源匮乏， 而进口硫磺一直在高价位运行，因此以硫铁矿为原料生产硫酸是我国生产硫酸的主要 方式，占7 5 以上，但这种方式在世界上只占2 1 1 2 1 。由于国内制酸工艺对硫铁矿的 纯度( 即原料中硫的品位要求) 不高，只要求硫含量大于2 8 ，这种制酸工艺不仅产 出率低、生产粉尘大、污染严重，而且能耗高、运输费用高、效益差，而且对烧渣的 利用率也比较低。但是据科学研究，硫铁矿烧渣是一种二次利用资源。硫铁矿渣中有 很大一部分未反应的原料和副产物是可以回收利用的资源。据分析，硫铁矿烧渣中 f e 一般含3 3 5 7 ，s i 0 2 含l o 1 8 ，a 1 2 0 3 含2 6 。一部分硫铁矿烧渣中还含 有金、银、铂等贵金属，而不含任何杂质的硫铁矿，其产生的烧渣的理论含铁量约为 7 0 。无论从缓解矿产资源贫化，能源紧张或是从环境治理角度来看，硫铁矿烧渣都 应是重要的研究对象。 1 2 2 国内外利用状况 1 2 2 1 国外利用情况 硫铁矿在国外既是制硫酸的原料，也是炼铁的原料。国外早在上世纪7 0 年代开始 研究短流程直接还原铁工艺( d r i ) d 5 1 以取代大高炉炼铁技术。它不但可以节约成本， 还可以利用非焦煤、天然气等天然资源，如在英、澳、德、印度等国都有连续的大型 化d r i - i - 厂，并积累了成熟的生产经验。 国外硫铁矿烧渣含铁量高，尽管由于资源产量有所减少，仍使用烧渣炼铁。前苏 2 联将含硫4 8 定为标矿，美国定为5 2 。日本进口我国云浮矿时要求含硫在4 8 以上。 其它如德国、西班牙、塞浦路斯、挪威、芬兰等国其烧渣含铁一般均在5 2 5 8 ， 日本烧渣含铁量高者达6 9 。美国年产硫铁矿烧渣只有5 0 万吨，但几乎全部用来炼铁。 1 9 6 7 年前西德用来炼铁的烧渣达4 1 8 万吨。发达国家硫铁矿烧渣含铁量高，用来炼铁； 烧渣利用率很高，早在2 0 多年前，德国硫铁矿烧渣利用率达1 0 0 l 酊。发达国家由于采 用含硫4 5 v a 上和杂质含量少的硫铁矿制酸，烧渣可直接用于炼铁，因而基本上无烧 渣的污染问题。 1 2 2 2 国内利用概况 我国国内硫铁矿的标矿定为含硫3 5 ，一吨标矿约可生产一吨硫酸。这个标准使 硫铁矿的烧渣含铁量较低，难以直接用来制铁。又因为硫铁矿烧渣的组成成份复杂， 有害元素如c u 、a s 、z n 、p 、s 等较多，含铁量低，而且硫铁矿的成矿方式不同、硫 的品位不等、制酸工艺的差异，使烧渣的理化性能、物态分布等还存在着较大的差别， 这些因素是利用的难点。其中大部分硫酸烧渣的铁含量一般在3 0 - - 5 0 的范围内波 动，硫在1 左右，还有少量的有色金属、贵金属。烧渣中有利用价值的成份主要集 中在铁组份上，作为高铁复合而难再选，硫酸烧渣的利用，各种文献资料报道得很多， 这里主要介绍几种国内常见的利用方法。 ( 1 ) 氯化培烧法早在上世纪7 0 - - 8 0 年代，人们研究了在烧渣中加入氯化物， 通过加热处理，从烟气中回收有色金属、贵金属，焙烧物通过化学处理来制取含铁工 业原料，如摩尔铁盐、绿矾、炼铁原料等等【刀。 ( 2 ) 加工成高炉炉料对铁品位高、含硫低的烧渣。可直接用于生产烧结矿、 球团矿，一般加入量不宜超过1 0 ，否则易引起炉料质量波动。这方面，国内的马钢、 昆钢等企业早就有成熟的、成功的使用经验。 ( 3 ) 用作水泥添加剂水泥生产中添加烧渣，不仅可以替代高价铁矿粉来节约 成本，而且可以降低原料的熔点，增加水泥的耐磨性。由于它对烧渣的理化指标要求 不严格，适用于低铁烧渣，加入量控制在5 左右。该项技术在1 9 9 7 年已通过技术鉴 定，许多水泥厂开始使用并取得了较好的效果。目前全国水泥产量很大，生产中应大 力推广使用贫铁烧渣【酊 ( 4 ) 生产铁红【9 1将高铁烧渣通过筛分、漂洗、细磨、超细凝聚、反浮选、化 学膜处理、闪蒸干燥等工艺处理，可以生产高附价值的产品铁红。该工艺有湖南 有色金属研究所和广东云浮硫铁矿生产厂共同研究成功，技术国内领先，铁回收率达 1 7 5 。 ( 5 ) 磁选回收利用对含磁铁矿高的烧渣，可直接用强磁选或磁选粗渣、重力漂 洗细渣来提高铁品位；对含磁铁矿低的烧渣，可通过磁化焙烧或酸浸后再磁选、反浮 选等工艺处理，用作炼铁原料。这些处理方法目前很流行、实用，但大多处于设备原 始土法生产，工艺简陋，而且回收利用率均极低，在3 0 左右，浪费很大，应当淘汰 i j o 。 ( 6 ) 煤基直接还原金属化球团或氯化焙烧成氧化球团借鉴氯化焙烧技术，将 高铁烧渣润磨加煤造球，预热焙烧后磁选，实现渣铁分离可得到还原铁粉：或用氯化 剂制取氯化复合球团，氯化剂为c a c l 2 ( 焙烧后，c a c l 2 以c a o 形态留在球团中，可 以调整酸碱度，利于炼铁) ，高温( 1 2 0 0 c 1 2 5 0 c ) 氯化焙烧，生产具有抗氧化能力 强的预还原球团或氧化金属球团，直接用作高炉炼铁，可明显降低焦比。这种工艺目 前还存在周期长、能耗高、脱硫率低、烧渣品位要求高等弊端 1 1 - 1 3 l 。 ( 7 ) 代替金属铁粉合成陶瓷涂层技术我国利用自蔓延高温技术，合成内衬陶 瓷复合钢管的加工已经工业化，生产中需要大量的工业铁粉、铝粉。其它类似的生产， 例如陶瓷、烧成建材等也可利用硫铁矿烧渣。刘鹏等通过研究，成功地用高铁烧渣代 替铁粉，可以大幅度节约生产成本，实用性很强。 ( 8 ) 烧渣直接制铁鉴于目前国内外焦炭、铁矿石价格飞涨，国外部分焦化厂、 炼铁厂因没有足够的硬焦煤、铁矿石原料而将面临停产或已经被迫停产，利用烧渣制 铁制取的铁块可以为炼钢厂提供优质的原料，为硫铁矿烧渣综合利用提供了一条新的 利用途径，取得较好的经济效益，也缓解了国内资源紧张的压力1 4 。9 】。 ( 9 ) 制取铁系净水剂 目前，国内利用硫铁矿烧渣制取净水剂的研究已经比较广泛，例如制取硫酸亚铁、 三氯化铁、硫酸铁、以及其它聚合无机净水剂等o , 2 0 - 3 0 l 。 总之，国内外对硫铁矿烧渣的综合利用已经进行了一些研究口扪，利用硫铁矿 烧渣制砖，做建筑材料、做水泥的添加剂，综合利用回收金属、制取水处理净化剂， 磁化培烧后做铁精粉和作为磁粉原料，以及将烧渣分选后用于高炉炼铁等。但是由于 作为制砖、做建筑材料、做水泥的添加剂所用的烧渣用量很小，而能提取利用金属的 烧渣不多，做炼铁原料会使炼铁操作设备恶化，产品质量下降等，这些方法利用烧渣 的方法( 俗称“干法”) 受到限制，因此，采用湿法大量制备铁系产品成为综合利用硫 铁矿烧渣的一条有效途径。 4 1 2 3 利用硫铁矿烧渣制取絮凝剂现状 目前国内利用硫铁矿烧渣制取的絮凝剂种类比较多，包括硫酸亚铁、三氯化铁、 硫酸铁、聚合硫酸铁以及添加硅、铝、钙等元素的复合聚合物，尤其是利用硫酸铁矿 渣制取硫酸亚铁的研究无论从工艺还是控制条件上都比较成熟。 1 2 3 1 制取硫酸亚铁( f e s 0 4 ) 用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁一般有两种方式：还原焙烧酸浸法和酸浸还原法。 还原焙烧酸浸法就是将烧渣和还原剂如褐煤、木炭等按一定的比例在高温炉( 如 马弗炉) 中还原焙烧，目的是使烧渣中的f e ”转变成f e 2 + ，然后用硫酸浸取得到硫酸 亚铁溶液。若在浸取过程中控制一定条件可去除部分杂质如s i 、c a 和s 等【3 4 1 。 郑晓虹等人用碳作还原剂8 0 0 0 以上温度、反应时间约2 0 m i n 时铁的提取率达 9 0 以上。还原烧渣在温和条件下用硫酸浸取得到f e s 0 4 溶液。此溶液不需再经过还 原且易于净化，适合作透明氧化铁颜料、磁性铁氧体等高档用品的原料【1 8 l 。 还有人利用还原铁粉和碱液调节溶液的p h 值，而后加入絮凝剂可制得饲料级硫 酸亚铁溶液，这是制取高档产品的极好原料口5 1 。 酸浸还原法是将烧渣先直接进行酸浸，使f e 3 + 进入溶液，然后在溶液中加入还原 剂铁或硫铁矿将f e 3 十还原为f e 2 + 。 1 2 3 2 制取三氯化铁( f e c l 3 ) 还原焙烧后的烧渣直接用盐酸浸取，得到氯化亚铁溶液，可以通过铁屑制备氯化 铁的方法得到氯化铁其过程是过滤、加热、氯气或硝酸氧化、浓缩、冷却，得到固 体六水三氯化铁，烧结中氧化铁与盐酸反应可直接生成f e c l 3 和f e c l 2 ，再通入c 1 2 使f e c l 2 转化成f e c l 3 。 冯俊瑜3 6 1 等用硫铁矿烧渣与废盐酸以固液比( o 3 o 5 ) ：1 ( 质量比) 在一定的温度下 搅拌反应，静置得到上层棕黑色的清液三氯化铁成品，并建设了一套5 0 0 l a 的液体三 氯化铁生产装置，年产值2 0 - 3 0 ，万元。 1 2 3 3 聚合硫酸铁( p f s ) p f s 是一种新型高效无机高分子絮凝剂，目前制备p f s 的方法甚多。普遍使用的 方法是以f e s 0 4 为原料。催化氧化法制各p f s 。常用的催化剂有：h n 0 3 、n a n 0 2 、 k c l 0 3 、n a c l 0 3 、m n 0 2 、0 2 等。 郑雅杰等人将硫铁矿烧渣与硫酸混合后，经过熟化、水溶、过滤，得到硫酸铁溶 液。再将其加入新制备的氢氧化铁中，于2 5 - - 6 0 c 反应2 h 加入双氧水得到聚合硫酸 铁p f s 。而刘家永等人直接用双氧水催化氧化酸浸还原的硫酸亚铁溶液，而得到液体 p f s t 翊。 蒋佩霞等人将硫铁矿烧渣在硫酸中浸泡后3 5 h ，反应温度为7 0 8 0 c 聚合温度 在4 0 “0 的条件下，先生成水合硫酸铁，再生成碱式硫酸铁，再水解聚合成液体p f s 。 用此法制得的p f s 经实际应用完全可以代替目前的铝系混凝剂。为了解决液体p f s 在包装和运输上的困难，也有将液体聚合硫酸铁浓缩，干燥得到淡黄色固体p f s l 2 6 j 。 1 2 3 4 复合净水剂的制备 ( 1 ) 聚硅酸铝铁混凝剂( p s a f ) 夏畅斌等人以高岭土和硫铁矿烧渣为原料，通过酸浸高压碱溶，聚合得到聚硅酸， 同时加入铁铝盐而得产品。这种新型混凝剂，具有电中和及吸附架桥的作用，处理印 染废水效果明显【3 8 1 。 ( 2 ) f e c a - a i 型净水剂( f c a ) 马同森等人将硫铁矿烧渣干燥粉碎，然后与硫酸反应并加入少量活化剂而得到 f c a 。此净水剂处理造纸废水，悬浮物去除率达1 0 0 ，c o d 去除率在7 5 - - 9 0 1 3 9 1 。 发生的主要反应为： f e 2 0 a + 3 h 2 s o , i = f e 2 ( s 0 4 ) 3 + 3 1 - 1 2 0 c a o + h 2 s 0 4 = c a s 0 4 + h 2 0 a 】2 0 3 + 3 h 2 8 0 4 = a 1 2 ( s 0 4 ) 3 + 3 h 2 0 ( 3 ) 聚硅氯化铝铁净水荆( p f a c s ) 万鹰昕以及陈永红等人以硫铁矿烧渣和粉煤灰为原料，经过粉煤灰的活化( 作用 是打开s i a l 键) 、酸溶、碱溶、聚合而得到。该产品主要以铁铝为主凝剂，以活性 硅酸为助凝剂和稳定剂。此种絮凝剂克服了聚合氯化铝铁( 队f c ) 和聚合硫酸铝铁 ( p a f s ) 的聚合度不高和电荷数小的缺点，对还原型印染废水有更好的处理效果【2 5 ，4 0 1 。 ( 4 ) 固体复合混凝剂( p i s c ) 李明玉等人一步法制得p i s c 。以硫铁矿烧渣为原料，添加助溶催化剂( z r 一0 8 ) ， 经过酸溶、水解聚合( 添加多功能助剂z j 1 8 ) 、膨化凝固等所有工艺过程均在一台反 应釜器中一次性完成而得到产品 4 ”。 对于复合絮凝剂来说，通过加入多种阳离子、阴离子以及与有机高分子复配，使 产品向着针对性强和多功能复合型方向发展是铁系絮凝剂的研究趋势。 6 1 3 聚合硫酸铁絮凝剂的研究现状 1 3 1 无机絮凝剂应用 无机絮凝剂的应用有着非常悠久的历史，这在国内外的文献中均有较早的记载与 叙述【4 2 m 1 。远在公元前十六世纪，埃及人、罗马人、希腊人就己经知道铝钾明矾的混 凝性质：我国早在春秋战国时期( 公元7 7 0 2 2 1 年) 成书的山海经和计倪子、 吴氏本草行古籍中已有使用明矾净水的记载；公元1 5 9 7 年明代王士性所著广 志绎也有详细的记载；而公元1 6 3 7 年宋应星所著的天工开物中更有关于明矾 的制造和使用的详细记载。在欧洲，十八世纪中叶才开始应用明矾。1 8 2 7 年，第一 次将硫酸铝应用于水处理的试验的进行。标志着古老的混凝法真正发展成为- - n 水处 理技术。自十九世纪末美国最先将硫酸铝用于给水处理并取得专利以来，硫酸铝更 以其卓越的絮凝性能而得到广泛的应用目前世界上硫酸铝的产量约4 0 0 5 0 0 万吨，其 中相当一部分用于给水与废水处理，而后，基于铁盐的絮凝剂主要是三氯化铁与硫酸 铁自三十年代以来也在水处理中得到广泛应用。近年来，污水处理中的一级处理使 用絮凝剂和凝聚剂也是回收利用污水的重要手段。我国在絮凝剂的生产和应用上取得 了很大的进展，其产品主要是铝、铁的盐类及其水解聚合物。 1 3 2 聚合硫酸铁研究 1 3 2 1 聚合硫酸铁的净水原理 聚合硫酸铁( p f s ) 是1 9 7 6 年由日本铁矿业株式会社首先制成功一种无机高分子絮 凝剂。其通式为 f e 2 ( 0 h ) n ( s 0 4 ) 。】。，式中n 2 ，m f o o l - - 6 6 3 ，说明回归方程对试验点的拟合程度偏差较 大，说明可能有未考虑到的影响因素存在。笔者认为，这可能是由于硫铁矿烧渣的成 分复杂或者设计影响因素不合理的结果。再进行显著性检验f 2 = 1 2 1 8 f o0 1 2 6 6 3 说 明建立的回归方程达不到显著水平。 表1 l 最高值的各个因素组合 t