如何進(jìn)一步優(yōu)化硫酸亞鐵在水處理中去除特定污染物的效率和效果
發(fā)布時(shí)間:5/27/2025 10:22:00 AM 發(fā)布人:admin
硫酸亞鐵在水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,能去除多種污染物。為進(jìn)一步優(yōu)化其在水處理中去除特定污染物的效率和效果,可從以下幾個(gè)關(guān)鍵方面著手:
優(yōu)化反應(yīng)條件
- 精確控制 pH 值:不同污染物的去除對(duì) pH 值要求各異。例如在處理石煤提釩廢水時(shí),Cd 和 Fe 的去除受 pH 影響顯著,pH 越高,去除效果越好;處理磷化廢水時(shí),pH 值為 9 時(shí)總磷去除率最高 。這是因?yàn)?pH 值會(huì)改變污染物的存在形態(tài)以及硫酸亞鐵的水解產(chǎn)物形態(tài)。在酸性條件下,硫酸亞鐵主要以 Fe²? 形式存在,隨著 pH 升高,會(huì)水解生成一系列多核羥基絡(luò)合物,進(jìn)而形成氫氧化鐵沉淀,通過(guò)吸附、共沉淀等作用去除污染物。因此,需針對(duì)不同污染物,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳 pH 值范圍,并在處理過(guò)程中精準(zhǔn)調(diào)控。
- 合理確定投加量:硫酸亞鐵投加量需恰到好處。如處理汽車制造廠涂裝磷化廢水,F(xiàn)eSO? 投加量為 310mg/L 時(shí)總磷去除率最高 。投加量不足,無(wú)法充分與污染物反應(yīng),去除效果不佳;投加量過(guò)多,不僅造成浪費(fèi),還可能引入新雜質(zhì),影響水質(zhì),如在處理含鎳廢水時(shí),過(guò)多的鐵離子可能干擾后續(xù)處理流程。所以,要依據(jù)廢水水質(zhì)、污染物濃度等因素,通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化確定合適投加量。
- 精準(zhǔn)把控反應(yīng)時(shí)間:不同污染物與硫酸亞鐵反應(yīng)達(dá)到最佳去除效果所需時(shí)間不同。如采用 FeSO? 和 Na?S?O? 復(fù)配降解模擬廢水中的聚丙烯酰胺,反應(yīng)時(shí)間為 2h 時(shí) HPAM 去除率較好 。時(shí)間過(guò)短,反應(yīng)不充分;時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可能導(dǎo)致已形成的絮凝體重新分散。所以,需通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定每種污染物的最佳反應(yīng)時(shí)間,并在實(shí)際操作中嚴(yán)格控制。
優(yōu)化攪拌條件
- 選擇適宜攪拌轉(zhuǎn)速:攪拌轉(zhuǎn)速影響硫酸亞鐵與廢水的混合均勻程度以及絮凝體的形成。如處理模擬含聚廢水,攪拌轉(zhuǎn)速為 300r/min 時(shí),F(xiàn)eSO? 和 Na?S?O? 復(fù)配降解 HPAM 效果較好 。轉(zhuǎn)速過(guò)低,混合不均勻,反應(yīng)不充分;轉(zhuǎn)速過(guò)高,可能破壞已形成的絮凝體結(jié)構(gòu)。因此,要根據(jù)廢水性質(zhì)和處理工藝,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳攪拌轉(zhuǎn)速。
- 確定恰當(dāng)攪拌時(shí)間:攪拌時(shí)間需與反應(yīng)時(shí)間相匹配。在絮凝沉淀過(guò)程中,前期快速攪拌利于藥劑分散混合,后期慢速攪拌或靜置利于絮凝體長(zhǎng)大沉淀。如處理皮革廢水,需在不同階段控制合適攪拌時(shí)間,以確保混凝效果 。若攪拌時(shí)間不當(dāng),會(huì)影響絮凝體形成與沉淀,降低污染物去除效率。
采用聯(lián)合處理工藝
- 與氧化劑聯(lián)用:如在處理含鎳廢水時(shí),采用硫酸亞鐵 - 過(guò)硫酸鉀氧化沉淀法,過(guò)硫酸鉀在硫酸亞鐵作用下產(chǎn)生強(qiáng)氧化性硫酸根自由基,將有機(jī)污染物氧化分解,提高鎳離子去除效果 。在處理含聚廢水時(shí),F(xiàn)eSO? 和 Na?S?O? 復(fù)配,利用硫酸自由基主導(dǎo) HPAM 去除反應(yīng) 。通過(guò)與氧化劑聯(lián)用,可強(qiáng)化對(duì)難降解有機(jī)物的去除。
- 與絮凝劑聯(lián)用:在處理石煤提釩廢水時(shí),利用硫酸亞鐵與 PEG - PAM 聯(lián)合處理,可提高 As、V、Cr、Cd 等污染物去除率 。在處理皮革廢水時(shí),硫酸亞鐵與 PAM 聯(lián)用,能提升 SS、COD、鉻和色度等污染物去除效果 。與絮凝劑聯(lián)用,可借助絮凝劑的架橋、吸附等作用,使硫酸亞鐵水解產(chǎn)生的絮體更好聚集沉降,提高污染物去除效率。
- 與其他方法聯(lián)用:如處理電鍍廢水,可先利用硫酸亞鐵還原 Cr (VI),再用木粉煤灰進(jìn)行中和及重金屬去除,實(shí)現(xiàn)多種重金屬高效去除 。將硫酸亞鐵處理與生物處理、膜分離等方法聯(lián)用,可充分發(fā)揮各方法優(yōu)勢(shì),提高整體處理效果。
優(yōu)化沉淀分離條件
- 控制沉降時(shí)間:沉降時(shí)間影響絮凝體沉淀效果和處理效率。處理磷化廢水時(shí),沉降時(shí)間 30min 時(shí)總磷去除率最高 。沉降時(shí)間過(guò)短,絮凝體未充分沉降,出水水質(zhì)差;沉降時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)降低設(shè)備處理能力。因此,需根據(jù)廢水性質(zhì)和絮凝體特性,確定合適沉降時(shí)間。
- 選擇合適沉淀設(shè)備:不同沉淀設(shè)備分離效果不同。平流式沉淀池、豎流式沉淀池、斜板(管)沉淀池等各有特點(diǎn)。平流式沉淀池沉淀效果好,處理水量大;豎流式沉淀池占地面積小,但處理水量有限;斜板(管)沉淀池沉淀效率高。應(yīng)根據(jù)實(shí)際處理規(guī)模、水質(zhì)特點(diǎn)等選擇合適沉淀設(shè)備,以提高污染物分離效果。
廢水的預(yù)處理
- 調(diào)節(jié)水質(zhì):若廢水水質(zhì)波動(dòng)大,會(huì)影響硫酸亞鐵處理效果??赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)池對(duì)廢水進(jìn)行均質(zhì)均量,穩(wěn)定水質(zhì),為后續(xù)處理創(chuàng)造良好條件。如在工業(yè)廢水處理中,先將不同時(shí)段、不同水質(zhì)廢水收集于調(diào)節(jié)池,再進(jìn)行處理,可提高處理穩(wěn)定性和效果。
- 去除大顆粒雜質(zhì):廢水中大顆粒雜質(zhì)可能影響硫酸亞鐵與污染物接觸反應(yīng)??赏ㄟ^(guò)格柵、篩網(wǎng)等預(yù)處理設(shè)備去除大顆粒懸浮物,防止設(shè)備堵塞,提高處理效率。如在城市污水處理廠,污水先經(jīng)格柵去除較大漂浮物和懸浮物后,再進(jìn)入后續(xù)處理單元。