关键词：聚合硫酸铁；污水除磷；液固比；混凝剂

                 深入了解聚合硫酸铁在污水除磷中的具体表现，正是本 文围绕该课题开展具体研究的原因所在。

                  1 实验 

                   1.1 实验原料

                      选择化学纯的硫酸亚铁、硫酸、氯酸钾、硫酸铝、硫酸 铁铝、聚铁，分子量为 1 000 万的阴离子 PAM、分析纯的 KF 试剂以及 10%生石灰溶液。

                 1.2 仪器 

                  实验采用的仪器包括六联混凝实验搅拌器、可控加热搅拌 反应器、分光光度计、循环水式多用真空泵、分析天平、电导 率仪，分别为 ZR4-6 型、ZR-KF1 型、752 型、SHZ-D（Ⅲ） 型、TE214S 型、dds-11a 型，同时还采用了回流冷凝装置。

                    1.3 实验方法 

                     本文将硫酸亚铁、硫酸和水混合搅拌，氯酸钾于 40~50 ℃下加入，通过搅拌反应即可得到聚合硫酸铁产品， 实验主要围绕原料配方影响展开。水处理混凝实验围绕粮食 深加工类废水开展，基于六联搅拌器开展混凝除磷实验，在 烧杯中置入 500 mL 原水，以 250 r/min 的速度对加入混凝剂 的原水进行 2 min 的快速搅拌，以此得到迅速混合均匀的混 凝剂，随后进行 5 min 的中速搅拌，速度控制为 100 r/min， 水体中胶体污染物可在搅拌及混凝剂作用下絮凝，在 30 min 沉淀后，总磷含量和 COD 通过取样口取上清液测定。

                   2 结果与讨论 

                  2.1 原料配方影响 

                   结合实验可以确定，聚合硫酸铁总铁质量分数会受到多方面因素影响，具体影响从小至大排序分别为硫酸、水、氯酸钾， 考虑到盐基度直接影响聚合硫酸铁的污水除磷性能，结合本公 司的聚合硫酸铁制备经验，可确定最佳的原料用量，以 20 g 硫 酸亚铁为例，需采用 17 g 氯酸钾、80 mL 水、18 mL 硫酸。

                    2.2 与市售混凝剂处理效果进行对比

                      为证明本文制备聚合硫酸铁与市售混凝剂的除磷性能差 异，本文针对性开展了对比实验，在 1#、2#、3#、4#、5#、6# 烧杯中分别置入各 500 mL 的粮食深加工类废水。向 1#烧杯中 加入硫酸铝，拥有 15.93%的氧化铝含量，由 700 g 硫酸铝蒸发 得到；向 2#烧杯中加入硫酸铁铝，由 70 g 聚铁和 630 g 硫酸铝 制备，氧化铝含量、铁含量分别为 13.20%、2.11%；向 3#烧杯 中加入硫酸铁铝，由 140 g 聚铁和 560 g 硫酸铝制备，氧化铝含 量、铁含量分别为 11.10%、3.98%；向 4#烧杯中加入硫酸铁铝， 由 210 g 聚铁和 490 g 硫酸铝制备，氧化铝含量、铁含量分别为 9.30%、5.73%；向 5#烧杯中加入硫酸铁铝，由 280 g 聚铁和 420 g 硫酸铝制备，氧化铝含量、铁含量分别为 7.35%、7.54%； 向 6#烧杯中加入本文制备的聚合硫酸铁，全铁含量为 11.2%。 实验需取硫酸铝、硫酸铁铝、聚合硫酸铁配置 10%溶液， 在300 mL水中溶解准确称取的阴离子PAM共0.3 g，完成PAM 溶液配制。具体实验时需将以上六种不同配置的药剂溶液按照 0.4 mL 用量分别加入6 个烧杯中，基于六联搅拌器以250 r/min 的速度对原水进行 2 min 的快速搅拌，随后加入 PAM 溶液共 1 mL助凝，随后进行5 min的中速搅拌，速度控制为100 r/min， 在30 min沉淀后，总磷含量和COD通过取样口取上清液测定， 去除率可随之进行计算，表 1 为具体实验数据。

                      本文制备的聚合硫酸铁的总磷去除率最好，聚合硫酸铁 在污水除磷中的使用效益得到证明。实验需要在 1 000 mL 原水中分别加入聚合氯化铁、聚合硫酸铁 2 种除磷剂，用量 分别为 1.2 mL、1 mL，pH 值基于 10%生石灰溶液控制在 7～8 区间，助凝采用 0.000 05%阴离子聚丙烯酰胺，以此对 2 种混凝剂的污水除磷效果进行对比，实验采用的原水总磷、 COD、pH 值、色度分别为 41.02 mg/L、49.52 mg/L、8.03、 65.5，可得到表 2 所示的实验对比结果。

                      同等投加量聚合氯化铁的除磷效果稍好，1 t 污水需要使 用 1.45 kg 的聚合氯化铁，使用聚合硫酸铁的用量则为 1.74 kg， 二者的除磷效果基本相同，均能够满足总磷小于等于 0.5 mg/L 实验目标。目前，聚合氯化铁市场上生产厂家良莠不齐，生 产工艺多为酸洗液加废铁屑经过简单的聚合反应制得，杂质 及重金属含量较高，本实验所选用的聚合氯化铁为氯化亚铁 经过氧化聚合反应制得，成本较高的每吨市场价格为 800～ 1 400 元，另外聚合氯化铁属于国家规定的危险品，在生产、 加工、运输、储存及使用上均有严格的要求，而聚合硫酸铁 不属于危化品，各环节不存在隐患，且聚合硫酸铁采用氧气 氧化法成本较为低廉。

                       3 结论

                      综上所述，聚合硫酸铁在污水除磷中的表现较为突出。 为更好地应用聚合硫酸铁，基于工业废料的聚合硫酸铁制备 探索必须得到重视，由此即可进一步降低聚合硫酸铁生产成本，同时有效提升其环保性能。

                     原标题：聚合硫酸铁在污水除磷中的使用及效益分析

                     原作者：王晓勇，王立勇，刘立华