聚合硫酸鐵的發(fā)展

聚合硫酸鐵是一種廣泛使用的混凝劑。聚合硫酸鐵是70年代國外開發(fā)的一種新型無機(jī)高分子混凝劑，與常用的混凝劑三氯化鐵、硫酸鋁或堿式氯化鋁相比，它有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)，如凈水過程中生成的礬花大、強(qiáng)度高、沉降快，在污水處理時對某些重金屬離子及COD、色度、惡臭等均有顯著的去除效果，對處理水pH值適應(yīng)范圍廣(pH=4~11)，且聚合硫酸鐵溶液對設(shè)備的腐蝕性小，因此許多國家都在研制和應(yīng)用聚合硫酸鐵。我國八十年代中期開始研制聚合硫酸鐵，經(jīng)過20多年的努力，已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。目前已經(jīng)有數(shù)百家單位生產(chǎn)液體聚合硫酸鐵，產(chǎn)量達(dá)到10萬噸，并廣泛用于長江、淮河、黃河、贛江、錢塘江等流域水處理過程和各種污水處理。

生產(chǎn)聚合硫酸鐵的方法很多，無論以何種原料為基礎(chǔ)生產(chǎn)，均是采用控制S04/Fe<3/2的方法，制得不同鹽基度的聚合硫酸鐵。目前廣泛使用的是采用氧化硫酸亞鐵酸性溶液的方法。亞鐵離子的氧化過程要求氧化劑具有速度快、容易制備、價格低廉，只有這樣才能廣泛地用于生產(chǎn)。目前使用的氧化劑較多，例如過氧化氫、氯酸鹽、氧氣或空氣、次氯酸鹽、硝酸等，由于制造成本的限制，采用空氣或氧氣氧化法較多。目前國內(nèi)廣泛使用以硫酸亞鐵和氧氣為原料，利用亞硝酸鈉為催化劑的工藝，這也是國外普遍使用的工藝。

聚合硫酸鐵的產(chǎn)品質(zhì)量相對來講，比較好，多數(shù)產(chǎn)品都能達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，但是有些自來水公司擔(dān)心殘留亞硝酸鹽，會對處理后水體產(chǎn)生污染，實(shí)際上聚合硫酸鐵可以去除原來水體中的亞硝酸鹽。為了消除人們的疑慮，新標(biāo)準(zhǔn)修訂時，需要增加亞硝酸鹽以及鉻、鎘、汞等指標(biāo)。

我國聚合硫酸鐵的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

聚合硫酸鐵在我國的飲用水和污水處理中發(fā)揮了重要作用，在生產(chǎn)和應(yīng)用上都已具有較大規(guī)模。但與國際標(biāo)準(zhǔn)相比，目前我國關(guān)于聚合硫酸鐵的國家標(biāo)準(zhǔn)存在著控制指標(biāo)數(shù)量比較少、指標(biāo)偏低、試驗(yàn)方法選擇不當(dāng)?shù)炔蛔?，給實(shí)施帶來諸多困難，有待修訂。

利用國內(nèi)外源水進(jìn)行的大量試驗(yàn)表明，鹽基度與混凝效果成正相關(guān)，而且鹽基度越高，生產(chǎn)成本越低。鹽基度從65%提高到90%，達(dá)到同等凈化效果，投藥量可節(jié)約40%，生產(chǎn)成本降低20%。鹽基度從85%提高到90%，投藥量節(jié)約1.5%，生產(chǎn)成本可降低4%。

另一方面，國標(biāo)中對于有毒重金屬和有機(jī)有毒物質(zhì)的檢驗(yàn)指標(biāo)相對較少，這也是控制產(chǎn)品指標(biāo)的一個漏洞。例如鐵鹽混凝劑固體聚合硫酸鐵，通過我國現(xiàn)行國標(biāo)GB14591-93與美國AWWAB406-97對產(chǎn)品重金屬指標(biāo)進(jìn)行的對比發(fā)現(xiàn)，我國國標(biāo)普遍高于美國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)企業(yè)完全可以達(dá)到其要求，但是國標(biāo)對于重金屬含量的要求過于籠統(tǒng)，對某些危害很大的重金屬沒有限定。因此，在標(biāo)準(zhǔn)的修訂和完善中應(yīng)當(dāng)盡量避免這種漏洞。

對于國標(biāo)中的某些已不適用于我國國內(nèi)目前原材料和生產(chǎn)條件下的產(chǎn)品的指標(biāo)，可以取消。

除了混凝劑產(chǎn)品指標(biāo)的差異，我國混凝劑的指標(biāo)在測試方法上亦與國外有較大差距。重金屬測試國外普遍采用原子吸收法或ICP法，但國內(nèi)多采用化學(xué)法。造成這種結(jié)果的因素有許多，國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)規(guī)模較小，很多企業(yè)自身不具備測試手段，有些指標(biāo)不能完全反映真實(shí)的混凝劑質(zhì)量狀況。

由于我國的資源優(yōu)勢，國外公司并沒有大規(guī)模進(jìn)入飲用水處理混凝劑生產(chǎn)行業(yè)，目前只有一家國外公司在華建立獨(dú)資公司。但是目前已經(jīng)有很多水務(wù)公司進(jìn)入飲用水和污水處理市場，將來的前端產(chǎn)品的競爭是不可避免的。

而國內(nèi)生產(chǎn)聚合硫酸鐵的企業(yè)普遍規(guī)模不大，科技投入不足，工業(yè)化程度較低，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。產(chǎn)量大、品種少、品質(zhì)差、效能低是我國混凝劑企業(yè)存在的突出問題，很多企業(yè)的產(chǎn)品達(dá)不到國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能達(dá)到或者超過國際質(zhì)量的更少。這對我國聚合硫酸鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國外市場的開拓帶來了一定影響。對聚合硫酸鐵而言，產(chǎn)品穩(wěn)定性、密度、有效成分含量、鹽基度、聚合度、雜質(zhì)與重金屬含量等指標(biāo)，對其水處理效果帶來直接影響。

加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，完善我國現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系，引導(dǎo)企業(yè)積很采用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和開展國際認(rèn)證，是當(dāng)務(wù)之急。同時還要加強(qiáng)對產(chǎn)品的質(zhì)量和水處理行業(yè)使用單位水處理藥劑的監(jiān)管，做到從生產(chǎn)源頭到終端用戶的全程控制，從而提升水處理企業(yè)的質(zhì)量和規(guī)模，滿足我國日益增長的環(huán)保要求。