我国聚合硫酸铁的发展现状

    我国20世纪80年代中期开始研制聚合硫酸铁,目前已经有数百家单位生产液体聚合硫酸铁。聚合硫酸铁(Poly ferric sulfate 简称PFS) 是20世纪70年代国外开发的一种新型无机高分子混凝剂,与常用混凝剂三氯化铁、硫酸铝及碱式氯化铝相比,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为4～11) ,且PFS溶液对设备的腐蚀性小,因此许多国家都在研制和应用PFS。
    1974 年日本铁矿业株式会社首先取得制备聚合硫酸铁的专利。该技术是以硫酸亚铁和硫酸为原料,以亚硝酸钠为催化剂,经17h空气氧化,最终可得到棕色聚合硫酸铁溶液。该工艺有一定的缺陷,如合成过程中产生的废气必须利用其他设备加以处理,反应时间过长,不利于生产。我国许多研究机构在上述专利基础上进行改进,经过20多年的努力,我国聚合硫酸铁的研究和生产取得了举世瞩目的成就。到2000年底已经申请聚合硫酸铁生产和使用的专利100余项,发表论文300余篇,我国聚合硫酸铁生产技术也达到国外技术水平。目前我国聚合硫酸铁年产量达10万t,并广泛用于长江、淮河、黄河、赣江、钱塘江等流域水处理和各种污水处理。
    目前人们已经认识到铝系混凝剂的潜在危害,并逐步限制铝盐的使用,而且铁盐具有絮凝反应时间短、沉降速度快、对人体无害等特点,具有广泛的应用前景。近年我国北方地区建立了几个大型钛白粉厂,可提供丰富的硫酸亚铁资源。如硫酸亚铁价格以100元/t计,用氧气氧化法生产成本约为200/t,该价格极具有竞争性,可与聚合氯化铝等混凝剂竞争。聚合硫酸铁在城市污水脱除氨氮、总磷、臭味等方面的优点是铝系混凝剂所无法比拟的。聚合硫酸铁同时与聚胺、二烯丙基二甲基氯化铵均聚物等阳离子聚合物、强无机氧化剂等具有非常好的复合性能,复合后混凝剂对于处理低温低浊度水、高浊度水、市政污水、印染废水等具有优良的性能。