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饮用水和污水处理用聚合硫酸铁的质量和标准

发布时间:2016年5月9日     点击数:2812

聚合硫酸铁的发展

聚合硫酸铁是一种广泛使用的混凝剂。聚合硫酸铁是70年代国外开发的一种新型无机高分子混凝剂,与常用的混凝剂三氯化铁、硫酸铝或碱式氯化铝相比,它有许多明显的优点,如净水过程中生成的矾花大、强度高、沉降快,在污水处理时对某些重金属离子及COD、色度、恶臭等均有显著的去除效果,对处理水pH值适应范围广(pH=4~11),且聚合硫酸铁溶液对设备的腐蚀性小,因此许多国家都在研制和应用聚合硫酸铁。我国八十年代中期开始研制聚合硫酸铁,经过20多年的努力,已经取得了举世瞩目的成就。目前已经有数百家单位生产液体聚合硫酸铁,产量达到10万吨,并广泛用于长江、淮河、黄河、赣江、钱塘江等流域水处理过程和各种污水处理。

生产聚合硫酸铁的方法很多,无论以何种原料为基础生产,均是采用控制S04/Fe<3/2的方法,制得不同盐基度的聚合硫酸铁。目前广泛使用的是采用氧化硫酸亚铁酸性溶液的方法。亚铁离子的氧化过程要求氧化剂具有速度快、容易制备、价格低廉,只有这样才能广泛地用于生产。目前使用的氧化剂较多,例如过氧化氢、氯酸盐、氧气或空气、次氯酸盐、硝酸等,由于制造成本的限制,采用空气或氧气氧化法较多。目前国内广泛使用以硫酸亚铁和氧气为原料,利用亚硝酸钠为催化剂的工艺,这也是国外普遍使用的工艺。

聚合硫酸铁的产品质量相对来讲,比较好,多数产品都能达到国际标准,但是有些自来水公司担心残留亚硝酸盐,会对处理后水体产生污染,实际上聚合硫酸铁可以去除原来水体中的亚硝酸盐。为了消除人们的疑虑,新标准修订时,需要增加亚硝酸盐以及铬、镉、汞等指标。

我国聚合硫酸铁的标准现状

聚合硫酸铁在我国的饮用水和污水处理中发挥了重要作用,在生产和应用上都已具有较大规模。但与国际标准相比,目前我国关于聚合硫酸铁的国家标准存在着控制指标数量比较少、指标偏低、试验方法选择不当等不足,给实施带来诸多困难,有待修订。

利用国内外源水进行的大量试验表明,盐基度与混凝效果成正相关,而且盐基度越高,生产成本越低。盐基度从65%提高到90%,达到同等净化效果,投药量可节约40%,生产成本降低20%。盐基度从85%提高到90%,投药量节约1.5%,生产成本可降低4%。

另一方面,国标中对于有毒重金属和有机有毒物质的检验指标相对较少,这也是控制产品指标的一个漏洞。例如铁盐混凝剂固体聚合硫酸铁,通过我国现行国标GB14591-93与美国AWWAB406-97对产品重金属指标进行的对比发现,我国国标普遍高于美国现行标准,国内企业完全可以达到其要求,但是国标对于重金属含量的要求过于笼统,对某些危害很大的重金属没有限定。因此,在标准的修订和完善中应当尽量避免这种漏洞。

对于国标中的某些已不适用于我国国内目前原材料和生产条件下的产品的指标,可以取消。

除了混凝剂产品指标的差异,我国混凝剂的指标在测试方法上亦与国外有较大差距。重金属测试国外普遍采用原子吸收法或ICP法,但国内多采用化学法。造成这种结果的因素有许多,国内的大多数企业规模较小,很多企业自身不具备测试手段,有些指标不能完全反映真实的混凝剂质量状况。

由于我国的资源优势,国外公司并没有大规模进入饮用水处理混凝剂生产行业,目前只有一家国外公司在华建立独资公司。但是目前已经有很多水务公司进入饮用水和污水处理市场,将来的前端产品的竞争是不可避免的。

而国内生产聚合硫酸铁的企业普遍规模不大,科技投入不足,工业化程度较低,产品质量不够稳定。产量大、品种少、品质差、效能低是我国混凝剂企业存在的突出问题,很多企业的产品达不到国家质量标准,能达到或者超过国际质量的更少。这对我国聚合硫酸铁产业的发展和国外市场的开拓带来了一定影响。对聚合硫酸铁而言,产品稳定性、密度、有效成分含量、盐基度、聚合度、杂质与重金属含量等指标,对其水处理效果带来直接影响。

加强标准化工作,完善我国现有标准体系,引导企业积极采用先进标准生产和开展国际认证,是当务之急。同时还要加强对产品的质量和水处理行业使用单位水处理药剂的监管,做到从生产源头到终端用户的全程控制,从而提升水处理企业的质量和规模,满足我国日益增长的环保要求。

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