聚合硫酸鐵(PFS)是一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，主要用作凈水劑和水處理劑，是滿(mǎn)足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的處理用藥劑。聚合硫酸鐵有液體和固體兩種狀態(tài)。

聚合硫酸鐵(PFS)是具有水解速度快、絮凝體密度大、適用pH范圍寬(4~10)等特點(diǎn),具有很強(qiáng)的中和懸浮顆粒.上電荷的能力，有很大的比表面積和很強(qiáng)的吸附能力，能很好地去除水中懸浮物、有機(jī)物、硫化物、重金屬離子等雜質(zhì),具有脫色、除臭、破乳化及污泥脫水等功能,因而被廣泛應(yīng)用于熱電廠化學(xué)水處理中,聚合硫酸鐵在鋼鐵和造紙廢水、含油廢水、生活污水、煤化工廢水等行業(yè)的水處理中也有著廣泛的應(yīng)用。

聚合硫酸鐵制備原理
1、制備原理

二價(jià)鐵離子在酸性條件下，經(jīng)催化氧化、水解、聚合三步反應(yīng),可制得聚合硫酸鐵:

(1)氧化反應(yīng)(慢反應(yīng))

2FeS0+1/2O2+H2SO4 - Fe2(SO4)3+H20

氧化反應(yīng)控制著整個(gè)反應(yīng)過(guò)程，其目的是將Fe2+氧化為Fe3+。 氧化反應(yīng)中只有控制n(H2SO4):n( FeSO4)<1:2,硫酸亞鐵才能被氧化為硫酸鐵。

(2 )水解反應(yīng)(快反應(yīng))

Fe2(SO4)3+nH20- Fe2(OH）n(SO4)3-n/2+n/2 H2SO4

當(dāng)整個(gè)反應(yīng)體系中硫酸根數(shù)量不足時(shí)，氧化后的三價(jià)鐵離子會(huì)發(fā)生水解,生成高價(jià)羥基鐵絡(luò)離子,同時(shí)羥基相互交聯(lián),形成聚合硫酸鐵。

(3)聚合反應(yīng)(快反應(yīng))

mFe2(OH)n(S04)3-n/2 -【Fe2(OH)n(SO4)3-n/2)m

水解和聚合反應(yīng)的順利進(jìn)行,消耗了氧化反應(yīng)的產(chǎn)物Fe2(SO4),使氧化反應(yīng)的平衡向右移動(dòng)，F(xiàn)eSO4不斷被氧化為Fe2(S04)3, 直至反應(yīng)完全。由于三價(jià)鐵離子水解產(chǎn)生了羥基鐵絡(luò)離子,因此聚合硫酸鐵作為中性分子所需的硫酸根量要少一些。

制備聚合硫酸鐵的原料來(lái)源很廣，大多容 易獲得,價(jià)格低廉。可采用工業(yè)廢渣和廢酸作原料,如硫酸亞鐵、四氧化三鐵、廢鐵屑、鋼鐵酸洗廢液、鈦白粉生產(chǎn)廢料、綠礬和亞鐵鹽溶液等;還可用鐵礦石進(jìn)行制備,如赤鐵礦、菱鐵礦、磁鐵礦、硫鐵礦燒渣等。其中以硫酸亞鐵為原料的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成品雜質(zhì)少,生產(chǎn)出的聚合硫酸鐵重金屬離子含量少,可用于飲用水處理。

聚合硫酸鐵的三個(gè)重要指標(biāo)
影響聚合硫酸鐵產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)有三個(gè)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中特別是在非飲用水的應(yīng)用上，由于用戶(hù)的水質(zhì)不同、工藝不同、設(shè)備不同，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)要求就會(huì)不同。這就要求生產(chǎn)廠家具備調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)與用戶(hù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系的素質(zhì)和能力，根據(jù)用戶(hù)水質(zhì)工藝設(shè)備的特點(diǎn)，靈活調(diào)整產(chǎn)品的指標(biāo)值，大程度地滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。

1.鐵含量:聚合硫酸鐵的主要指標(biāo)是三價(jià)鐵含量和二價(jià)鐵殘留。對(duì)于液體產(chǎn)品有-一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)

釋配比例的要求，可以根據(jù)待處理水質(zhì)情況生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)按需求配制不同濃度的藥液。而全鐵含量對(duì)于固體產(chǎn)品來(lái)講，既是含量指標(biāo)還是產(chǎn)品檔次的標(biāo)志(鐵含量越高，產(chǎn)品中相對(duì)雜質(zhì)越少，相對(duì)衛(wèi)生安全性越高);在飲用水藥劑方面對(duì)二價(jià)鐵含量的限制較嚴(yán)，而硫酸亞鐵本生就是水處理劑，并且在某些廢水的處理上有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)(如染料廢水的脫色作用等)。所以對(duì)特殊用戶(hù)的藥劑制備時(shí)還可以適當(dāng)控制二價(jià)鐵的轉(zhuǎn)化率。

2、 鹽基度:是區(qū)別于普通硫酸鐵的一一個(gè)只要指標(biāo)。既是聚合度的一種表示，也是劃分產(chǎn)品質(zhì)量檔次的方法。由于催化劑選用的不同，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的鹽基度指標(biāo)產(chǎn)生差別。同樣的硫酸亞鐵與硫酸的配比，不同的催化劑的產(chǎn)品會(huì)有2-6%差別。特別是采用氯酸鹽做催化劑的產(chǎn)品鹽基度普遍偏高或超標(biāo):而鹽基度在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)的使用效果一般沒(méi) 有太大的區(qū)別;過(guò)低的鹽基度會(huì)使混凝效果降低，而過(guò)高的鹽基度又會(huì)影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

3、水不溶物:水不溶物有兩種因素影響，一種是原料中的水不溶物帶到產(chǎn)品中，這種情況對(duì)部分直接生產(chǎn)固體聚鐵的影響較大。另一種是水解物，可以在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)，也可以在不當(dāng)貯存中發(fā)生。生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)屬于工藝技術(shù)原因、貯存過(guò)程出現(xiàn)屬于環(huán)境管理原因。水不溶物的增加會(huì)影響使用效果而增加藥劑投藥量。