液體聚合硫酸鐵

液體聚合硫酸鐵是一種化學物質，紅褐色液體，無沉澱。廣泛套用於飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的淨化處理。

基本介紹

• 中文名：液體聚合硫酸鐵
• 執行標準：GB14591-2006
• 外觀：紅褐色液體，無沉澱
• 密度：1.45
• 套用特點：沉降速度快
• 處理機理：污水厭氧消化機理

產品說明

產品名稱：液體聚合硫酸鐵

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執行標準：GB14591-2006

外觀：紅褐色液體，無沉澱

性能指標

項目	指標
	一等品	合格品
密度，g/cm（20℃） ≥	1.45	1.33
全鐵的質量分數，% ≥	11.0	9.0
還原性物質（以Fe計）的質量分數，% ≤	0.10	0.20
鹽基度，%	12.0	8.0
水不溶物質量分數，% ≤	0.3	0.5
Ph值（1%水溶液）	2.0-3.0	2.0-3.0

套用特點

聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下特點：

1. 新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑；

2. 混凝性能優良，礬花密實，沉降速度快；

3. 淨水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水相轉移，無毒，無害，安全可靠；

4. 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著；

5. 適應水體PH值範圍寬為4-11，最佳PH值範圍為6-9，淨化後原水的PH值與總鹼度變化幅度小,對處理設備腐蝕性小；

6. 對微污染、含藻類、低溫低濁原水淨化處理效果顯著，對高濁度原水淨化效果尤佳；

7. 投藥量少，成本低廉，處理費用可節省20%-50%。

液體聚合硫酸鐵淨化生活廢水作用

淨化機理作用：

1、無機物去除機理：較大懸浮易沉澱,可去除40-50%無機膠體穩定，可經凝聚性良好的活性法夾帶下沉，與水分離。部分無機，顆粒並非獨立存在，與有機質組成懸浮物和膠體，附著在沼氣泡上一起上升，產生氣泡現象，隨之有機物被降解，脫離氣泡下沉，最終被排泥而去除。

2、寄生蟲卵及病菌的去除機理：有機物經生物發酵分解可產生游離氨,氨可以透入卵及胞膜，有殺卵滅菌的作用。其次，厭氧環境也使需氧的致病不能生長，有的降低或失去致病能力，有的很快死亡。實踐表明，在沼氣池內50%，蛔蟲卵上浮渣中，40%以上下沉池底，發酵液中不足10%，出水去除率95%以上，大腸桿菌值由下降到。

3、污水厭氧消化機理

液體聚合硫酸鐵反應過程以下三個階段組成：

一、水解階段：在水解和發酵細菌的作用下，大分子物質如碳水化合物、蛋白質與脂肪水解和發酵轉化為小分子物質如單糖、胺基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等，固體物質水解為可溶性物質。

二、酸化階段：在產氫產乙酸菌的作用下，把第一階段的產物轉化為氫、二氧化碳和乙酸。

三、產甲烷附段：通過兩組生理不同的產烷菌的作用，將慚配和氫與二氧化碳轉化為甲烷。

製備方法

聚合硫酸鐵的製備主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多數PFS的製備採用直接氧化法，此法工藝路線較簡單，用於工業生產可以減少設備投資和生產環節，降低設備成本，但這種生產工藝必須依賴於氧化劑，如：H2O2、KClO3、HNO3等無機氧化劑。催化氧化法一般是選用一種催化劑，利用氧氣或空氣氧化製備聚合硫酸鐵。以下是製備聚合硫酸鐵的具體操作方法：

（1）雙氧水氧化法：雙氧水(H2O2)在酸性環境中是一種強氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵從而製得聚合硫酸鐵:

2FeSO4 + H2O2+ (1-n/2)H2SO4—→Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+ (2-n)H2O

製備過程中,按照生產量和所需要的鹽基度,在反應釜中加入硫酸亞鐵、水和硫酸混合,當溫度升高到30~45℃時,在攪拌過程中,通過加料管在釜底緩慢加入H2O2。H2O2很快將亞鐵氧化成三價鐵,取樣分析待亞鐵濃度降至規定濃度時,停止反應。

利用本法生產聚合硫酸鐵,具有設備簡單、生產周期短、反應不用催化劑、產品不含雜質、穩定性高等特點。但反應過程中, 有H2O2在分解時形成O2氣放出在無催化劑時,起不到氧化作用。要減少O2的產生,需要控制H2O2的投加速度製備工藝為間歇式操作,影響生產效率。H2O2成本比較高,它增加了聚合硫酸鐵的生產成本,不利於工業化生產。

（2）氯酸鉀(鈉)氧化法：氯酸鉀是廣泛套用於炸藥和火柴工業的強氧化劑,同樣可以將亞鐵氧化成三價鐵:

6FeSO4 + KClO3 + 3(1-n/2)H2SO4 —→ 3[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]+ 3(1-n)H2O + KCl

製備時,將硫酸、硫酸亞鐵和水按比例加入反應釜中,在常溫或稍微高溫度下,攪拌中加入氯酸鉀。檢驗亞鐵離子減少到規定濃度即可結束。

該法生產工藝簡單,設備投資少,產品穩定性好,反應效率高,無空氣污染。產品中含有氯酸鹽,可兼作混凝與殺菌劑。但製品中殘留有較高的氯離子和氯酸根離子,不宜於飲用水處理。同時,由於氯酸鉀價格昂貴,產品成本高。

（3）次氯酸鈉氧化法：次氯酸鈉屬於鹼性氧化劑,其氧化還原電位較高,理論上能將亞鐵氧化成三價鐵:

2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2

生產的氯氣仍為氧化劑,可以將亞鐵氧化成三價鐵。但氯氣會有少量以氣體形式逸出而浪費掉,不能充分利用。同時也會造成環境污染,曾加後處理工序。次氯酸鈉是鹼性氧化劑,製備聚合硫酸鐵時,為了降低pH值, H2SO4的用量較高。用該法製備的聚合硫酸鐵穩定性差,不宜長期保存。

（4）硝酸氧化法：硝酸為中強氧化劑,與亞鐵反應如下:

FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2

反應生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。

該法是以工業硫酸亞鐵為原料,採用工業硫酸氧化後以工業濃硝酸氧化。FeSO4:HNO3為1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小於以上三者總量的20%,於0.1~0.2MPa下，攪拌中通入充足的空氣或氧氣,於50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以內。

用HNO3氧化時,成本比較低,反應周期短。所得產品濃度高,易於製成固體產品。若選用工業一級品原料,所得產品可用於飲用水處理。但反應中生成的NO2,會造成環境污染,需增加專門吸收裝置予以處理。

綜上所述,直接氧化法雖然工藝簡單,操作簡便,但存在氧化劑用量大,成本高,氧化劑引入的離子需分離出去,反應中產生的有害氣體需專門設備吸收處理等問題,因而難於在工業化生產中普及和套用。但實驗研究中需要少量的聚合硫酸鐵時採用此類方法製備簡單易行。

（5）催化氧化法:聚合硫酸鐵在工業生產中多採用催化氧化法。

即以硫酸亞鐵及硫酸為原料,藉助催化劑(NaNO2)的作用,利用氧化劑使硫酸亞鐵在酸性介質中被氧化成三價鐵離子。然後用氫氧化鈉中和,調整鹼化度進行水解,聚合反應製得聚合硫酸鐵。

產品性能

1.高效：聚合硫酸鐵是複合型高分子聚合物，分子結構龐大，吸附能力強，淨水效果優於所有傳統的無機淨水劑；

2.快速：投入原水後形成的絮凝體大，沉澱速度快，活性高，過濾性好；

3.適應性強：對各種原水的適應性強，對水的PH值影響極小(PH值4-11)。不論原水濁度高低，廢水污染物濃度大小，其淨化效果顯著；

4.用量少：對設備、管道腐蝕性小，操作方便，投藥量小，淨化成本低。

目前市場上普遍使用的同類水處理產品主要由鋁系和鐵系兩類，即聚合氯化鋁、硫酸鋁、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、聚合氯化鐵。與這些傳統的水處理產品相比，聚合硫酸鐵使用時的用量可大幅減少，成本投入降低。特別是對低濁度和高濁度的水質嚴重變化和脫色難的水處理難題可以達到現有淨水劑無法解決的淨化要求。同時可提高處理效率降低水處理成本，處理後的水質得到相應的提高。同時，聚合硫酸鐵在與有機高分子絮凝劑複合使用效果也好於傳統水處理產品。聚合硫酸鐵在與有機高分子絮凝劑（比如聚丙）複合使用中，不僅用量減少、污泥量減少，而且沉澱顆粒大、凝聚速度快，對污染物的去除率更高、剩餘懸浮物及總磷、總氮都相對降低。與硫酸鋁、聚合氯化鋁相比，聚合硫酸鐵形成絮體快，沉澱顆粒大，沉降速度快，在投放量相同的情況下，COD去除率明顯高於硫酸鋁。同時，聚合硫酸鐵的混凝性明顯優於硫酸鋁、聚合氯化鋁。與聚合氯化鋁相比，在同樣水利條件下，用量少。聚合硫酸鋁鐵的平均耗藥量相當於聚合氯化鋁的50%左右。聚合硫酸鐵形成的絮凝體大、密實，沉澱度快，對濁度具有很好的去除效果。

檢測方法

國家標準GB14591-93（淨水劑合硫酸鐵）使用重鉻酸鉀法測定全鐵便是。

方法步驟如下：在酸性溶液中，用氯化亞錫將三價鐵還原為二價鐵。過量的氯化亞錫用氯化汞予以除去，然後用重鉻酸鉀標準滴定溶液滴定。

七、安全技術說明書MSDS

聚合硫酸鐵MSDS化學品安全技術說明書

化學品名稱

化學品中文名稱：聚合硫酸鐵

分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m (其中n<2, m=f(n))

技術說明書編碼： BK-113-06

CAS No .： 1327-41-9

成分/組成信息

有害物成分：硫酸鐵(聚合)

硫酸鐵含量： 20—21%

CAS No. ： 1327-41-9

危險性概述

健康危害：本品對皮膚、黏膜有刺激作用。吸入高濃度可引起支氣管炎，個別人可引起支氣管哮喘。誤服量大時，可引起口腔糜爛、胃炎、胃出血和黏膜壞死。慢性影響：長期接觸可引起頭痛、頭暈、食慾減退、咳嗽、鼻塞、胸痛等症狀。

燃爆危險：本品不燃。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫

食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

滅火方法：消防人員必須穿全身耐酸鹼消防服。滅火劑：乾燥砂土。

泄漏應急處理

應急處理：隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防酸鹼工作服。不要直接接觸泄漏物。小量泄漏：避免揚塵，用潔淨的鏟子收集於密閉容器中。大量泄漏：用塑膠布、帆布覆蓋。在專家指導下清除。

操作處置與儲存

操作注意事項：密閉操作，局部排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿橡膠耐酸鹼服，戴橡膠耐酸鹼手套。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與鹼類、醇類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存注意事項：儲存於陰涼、乾燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝必須密封，切勿受潮。應與易（可）燃物、鹼類、醇類等分開存放，切忌混儲。不宜久存，以免變質。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

接觸控制/個體防護

職業接觸限值

中國MAC(mg/m3)：未制定標準

TLVTN：ACGIH 2mg/m3

TLVWN：未制定標準

工程控制：密閉操作，局部排風。提供安全淋浴和洗眼設備。

呼吸系統防護：可能接觸其粉塵時，應該佩戴自吸過濾式防塵口罩，緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿橡膠耐酸鹼服。

手防護：戴橡膠耐酸鹼手套。

環境危害：通常對水體是稍微有害的，不要將未稀釋產品接觸地下水，水道或污水系統。

其他防護：工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢，淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服，洗後備用。保持良好的衛生習慣。

理化特性

主要成分：純品

外觀與性狀：黃色或紅褐色無定形粉末或顆粒狀固體。

pH(10g/L水溶液)： 2-3

熔點(℃)：190(253kPa)

沸點(℃)：無資料

相對密度(水=1)：2.44

相對蒸氣密度(空氣=1)：無資料

飽和蒸氣壓(kPa)：0.13(100℃)

燃燒熱(kJ/mol)：無意義

臨界溫度(℃)：無資料

臨界壓力(MPa)：無資料

辛醇/水分配係數的對數值：無資料

閃點(℃)：無意義

引燃溫度(℃)：無意義

爆炸上限%(V/V)：無意義

爆炸下限%(V/V)：無意義

溶解性：易溶於水、醇、氯仿、四氯化碳，微溶於苯。

主要用途：新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑，主要用於淨水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水向轉移，無毒，無害，安全可靠, 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著等。也用於工業廢水處理，如印染廢水等，在鑄造、造紙、醫藥、製革等方面也有廣泛套用。

穩定性和反應活性

穩定性：比較穩定

禁配物：易燃或可燃物、鹼類、水、醇類。

避免接觸的條件：潮濕空氣。

聚合危害：無危物

毒理學資料

急性毒性：

LD50：3730 mg/kg(大鼠經口)

LC50：QYSEM-0810

廢棄處置

廢棄處置方法：根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或製造商聯繫，確定處置方法。

運輸信息

危險貨物編號：81045

UN編號：1726

包裝標誌：防雨、防潮

包裝類別：O52

包裝方法：25kg、50kg裝，內襯聚乙烯袋的塑膠編織袋

運輸注意事項：

鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與易燃物或可燃物、鹼類、醇類、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。

法規信息

化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)，化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)，工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定。

套用範圍

廣泛用於城鎮生活飲用水、工業循環水的淨化處理，化工、石油、礦山、造紙、印染、釀造、鋼鐵、煤制氣、油漆、皮革、製藥、食品、電鍍等行業的工業廢水和城市生活污水的淨化、污泥脫水處理。

產品使用方法

1、用量可根據原水的不同渾度，測定最佳投藥量，一般混濁（濁度在100-500mg/L）水，每千噸使用本品30-50公斤，非飲用水高濁度工業污水可適當投加量 。

2、工業廢水處理時，將一等品聚合硫酸鐵稀釋至1-2倍的水溶液。在源水濃度較高、處理水量較大時，可直接投加。然後根據試驗室模擬試驗的結果按最佳的工藝條件和藥量投加，經充分攪拌、混凝沉降後，可以得到澄清的出水。

3、淨水廠亦可稀釋2-5倍後投加。投加量的確定，根據原水性質可通過生產調試或燒杯實驗視礬花形成適量而定，制水廠可以原用的其它藥劑量作為參考，在同等條件下本產品與固體聚合氯化鋁用量大體相當，是固體硫酸鋁用量的1/2-1/3。如果原用的是液體產品，可根據相應藥劑濃度計算酌定，大致按重量比1:3而定。

包裝貯存運輸

聚合硫酸鐵包裝為25Kg聚乙烯塑膠桶或玻璃鋼槽車。產品應貯存於耐酸容器中，環境溫度不低於-20℃。聚合硫酸鐵在運輸時要避免暴曬、雨淋受潮，避免撞擊、泄漏腐蝕，避免有毒物質污染。

用途

聚合硫酸鐵廣泛套用於飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的淨化處理。