7. 投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。

液体聚合硫酸铁净化生活废水作用

净化机理作用：

1、无机物去除机理：较大悬浮易沉淀,可去除40-50%无机胶体稳定，可经凝聚性良好的活性法夹带下沉，与水分离。部分无机，颗粒并非独立存在，与有机质组成悬浮物和胶体，附着在沼气泡上一起上升，产生气泡现象，随之有机物被降解，脱离气泡下沉，最终被排泥而去除。

2、寄生虫卵及病菌的去除机理：有机物经生物发酵分解可产生游离氨,氨可以透入卵及胞膜，有杀卵灭菌的作用。其次，厌氧环境也使需氧的致病不能生长，有的降低或失去致病能力，有的很快死亡。实践表明，在沼气池内50%，蛔虫卵上浮渣中，40%以上下沉池底，发酵液中不足10%，出水去除率95%以上，大肠杆菌值由下降到。

3、污水厌氧消化机理

液体聚合硫酸铁反应过程以下三个阶段组成：

一、水解阶段：在水解和发酵细菌的作用下，大分子物质如碳水化合物、蛋白质与脂肪水解和发酵转化为小分子物质如单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等，固体物质水解为可溶性物质。

二、酸化阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。

三、产甲烷附段：通过两组生理不同的产烷菌的作用，将惭配和氢与二氧化碳转化为甲烷。

聚合硫酸铁的制备主要有直接氧化法法和催化氧化法。大多数PFS的制备采用直接氧化法，此法工艺路线较简单，用于工业生产可以减少设备投资和生产环节，降低设备成本，但这种生产工艺必须依赖于氧化剂，如：H2O2、KClO3、HNO3等无机氧化剂。催化氧化法一般是选用一种催化剂，利用氧气或空气氧化制备聚合硫酸铁。以下是制备聚合硫酸铁的具体操作方法：

（1）双氧水氧化法：双氧水(H2O2)在酸性环境中是一种强氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁从而制得聚合硫酸铁:

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

制备过程中,按照生产量和所需要的盐基度,在反应釜中加入硫酸亚铁、水和硫酸混合,当温度升高到30~45℃时,在搅拌过程中,通过加料管在釜底缓慢加入H2O2。H2O2很快将亚铁氧化成三价铁,取样分析待亚铁浓度降至规定浓度时,停止反应。

利用本法生产聚合硫酸铁,具有设备简单、生产周期短、反应不用催化剂、产品不含杂质、稳定性高等特点。但反应过程中, 有H2O2在分解时形成O2气放出在无催化剂时,起不到氧化作用。要减少O2的产生,需要控制H2O2的投加速度制备工艺为间歇式操作,影响生产效率。H2O2成本比较高,它增加了聚合硫酸铁的生产成本,不利于工业化生产。

（2）氯酸钾(钠)氧化法：氯酸钾是广泛应用于炸药和火柴工业的强氧化剂,同样可以将亚铁氧化成三价铁:

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

制备时,将硫酸、硫酸亚铁和水按比例加入反应釜中,在常温或稍微高温度下,搅拌中加入氯酸钾。检验亚铁离子减少到规定浓度即可结束。

该法生产工艺简单,设备投资少,产品稳定性好,反应效率高,无空气污染。产品中含有氯酸盐,可兼作混凝与杀菌剂。但制品中残留有较高的氯离子和氯酸根离子,不宜于饮用水处理。同时,由于氯酸钾价格昂贵,产品成本高。

（3）次氯酸钠氧化法：次氯酸钠属于碱性氧化剂,其氧化还原电位较高,理论上能将亚铁氧化成三价铁:

2NaClO + 2H2SO4—→K2SO4+ 2H2O + Cl2

生产的氯气仍为氧化剂,可以将亚铁氧化成三价铁。但氯气会有少量以气体形式逸出而浪费掉,不能充分利用。同时也会造成环境污染,曾加后处理工序。次氯酸钠是碱性氧化剂,制备聚合硫酸铁时,为了降低pH值, H2SO4的用量较高。用该法制备的聚合硫酸铁稳定性差,不宜长期保存。

（4）硝酸氧化法：硝酸为中强氧化剂,与亚铁反应如下:

FeSO4 +HNO3 —→ Fe(OH)SO4+ NO2

反应生成的NO2又可以起到氧化作用,因而HNO3的氧化效率高。

该法是以工业硫酸亚铁为原料,采用工业硫酸氧化后以工业浓硝酸氧化。FeSO4:HNO3为1:(0.20~0.30):(0.10~0.32),加入水量小于以上三者总量的20%,于0.1~0.2MPa下，搅拌中通入充足的空气或氧气,于50~70℃氧化,102~103℃水解聚合而成。反映周期控制在30~60min以内。

用HNO3氧化时,成本比较低,反应周期短。所得产品浓度高,易于制成固体产品。若选用工业一级品原料,所得产品可用于饮用水处理。但反应中生成的NO2,会造成环境污染,需增加专门吸收装置予以处理。

综上所述,直接氧化法虽然工艺简单,操作简便,但存在氧化剂用量大,成本高,氧化剂引入的离子需分离出去,反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题,因而难于在工业化生产中普及和应用。但实验研究中需要少量的聚合硫酸铁时采用此类方法制备简单易行。

（5）催化氧化法:聚合硫酸铁在工业生产中多采用催化氧化法。

即以硫酸亚铁及硫酸为原料,借助催化剂(NaNO2)的作用,利用氧化剂使硫酸亚铁在酸性介质中被氧化成三价铁离子。然后用氢氧化钠中和,调整碱化度进行水解,聚合反应制得聚合硫酸铁。

1.高效：聚合硫酸铁是复合型高分子聚合物，分子结构庞大，吸附能力强，净水效果优于所有传统的无机净水剂；

2.快速：投入原水后形成的絮凝体大，沉淀速度快，活性高，过滤性好；

3.适应性强：对各种原水的适应性强，对水的PH值影响极小(PH值4-11)。不论原水浊度高低，废水污染物浓度大小，其净化效果显著；

4.用量少：对设备、管道腐蚀性小，操作方便，投药量小，净化成本低。

市场上普遍使用的同类水处理产品主要由铝系和铁系两类，即聚合氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、氯化亚铁、聚合氯化铁。与这些传统的水处理产品相比，聚合硫酸铁使用时的用量可大幅减少，成本投入降低。特别是对低浊度和高浊度的水质严重变化和脱色难的水处理难题可以达到现有净水剂无法解决的净化要求。同时可提高处理效率降低水处理成本，处理后的水质得到相应的提高。同时，聚合硫酸铁在与有机高分子絮凝剂复合使用效果也好于传统水处理产品。聚合硫酸铁在与有机高分子絮凝剂（比如聚丙）复合使用中，不仅用量减少、污泥量减少，而且沉淀颗粒大、凝聚速度快，对污染物的去除率更高、剩余悬浮物及总磷、总氮都相对降低。与硫酸铝、聚合氯化铝相比，聚合硫酸铁形成絮体快，沉淀颗粒大，沉降速度快，在投放量相同的情况下，COD去除率明显高于硫酸铝。同时，聚合硫酸铁的混凝性明显优于硫酸铝、聚合氯化铝。与聚合氯化铝相比，在同样水利条件下，用量少。聚合硫酸铝铁的平均耗药量相当于聚合氯化铝的50%左右。聚合硫酸铁形成的絮凝体大、密实，沉淀度快，对浊度具有很好的去除效果。

国家标准GB14591-93（净水剂合硫酸铁）使用重铬酸钾法测定全铁便是。

方法步骤如下：在酸性溶液中，用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁。过量的氯化亚锡用氯化汞予以除去，然后用重铬酸钾标准滴定溶液滴定。

七、安全技术说明书MSDS

聚合硫酸铁MSDS化学品安全技术说明书

化学品名称

化学品中文名称：聚合硫酸铁

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

技术说明书编码： BK-113-06

CAS No .： 1327-41-9

成分/组成信息

有害物成分：硫酸铁(聚合)

硫酸铁含量： 20—21%

CAS No. ： 1327-41-9

危险性概述

健康危害：本品对皮肤、粘膜有刺激作用。吸入高浓度可引起支气管炎，个别人可引起支气管哮喘。误服量大时，可引起口腔糜烂、胃炎、胃出血和粘膜坏死。慢性影响：长期接触可引起头痛、头晕、食欲减退、咳嗽、鼻塞、胸痛等症状。

燃爆危险：本品不燃。

急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医

食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

消防措施

灭火方法：消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。灭火剂：干燥砂土。

泄漏应急处理

应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，用洁净的铲子收集于密闭容器中。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖。在专家指导下清除。

操作处置与储存

操作注意事项：密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩，戴化学安全防护眼镜，穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与碱类、醇类接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。相对湿度保持在75%以下。包装必须密封，切勿受潮。应与易（可）燃物、碱类、醇类等分开存放，切忌混储。不宜久存，以免变质。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

接触控制/个体防护

职业接触限值

中国MAC(mg/m3)：未制定标准

TLVTN：ACGIH 2mg/m3

TLVWN：未制定标准

工程控制：密闭操作，局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。

呼吸系统防护：可能接触其粉尘时，应该佩戴自吸过滤式防尘口罩，紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。

身体防护：穿橡胶耐酸碱服。

手防护：戴橡胶耐酸碱手套。

环境危害：通常对水体是稍微有害的，不要将未稀释产品接触地下水，水道或污水系统。

其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后备用。保持良好的卫生习惯。

理化特性

主要成分：纯品

外观与性状：黄色或红褐色无定形粉末或颗粒状固体。

pH(10g/L水溶液)： 2-3

熔点(℃)：190(253kPa)

沸点(℃)：无资料

相对密度(水=1)：2.44

相对蒸气密度(空气=1)：无资料

饱和蒸气压(kPa)：0.13(100℃)

燃烧热(kJ/mol)：无意义

临界温度(℃)：无资料

临界压力(MPa)：无资料

辛醇/水分配系数的对数值：无资料

闪点(℃)：无意义

引燃温度(℃)：无意义

爆炸上限%(V/V)：无意义

爆炸下限%(V/V)：无意义

溶解性：易溶于水、醇、氯仿、四氯化碳，微溶于苯。

主要用途：新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂，主要用于净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水向转移，无毒，无害，安全可靠, 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著等。也用于工业废水处理，如印染废水等，在铸造、造纸、医药、制革等方面也有广泛应用。

稳定性和反应活性

稳定性：比较稳定

禁配物：易燃或可燃物、碱类、水、醇类。

避免接触的条件：潮湿空气。

聚合危害：无危物

毒理学资料

急性毒性：

LD50：3730 mg/kg(大鼠经口)

LC50：QYSEM-0810

废弃处置

废弃处置方法：根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系，确定处置方法。

运输信息

危险货物编号：81045

UN编号：1726

包装标志：防雨、防潮

包装类别：O52

包装方法：25kg、50kg装，内衬聚乙烯袋的塑料编织袋

运输注意事项：

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与易燃物或可燃物、碱类、醇类、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。

法规信息

化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号)，工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定。

广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理，化工、石油、矿山、造纸、印染、酿造、钢铁、煤制气、油漆、皮革、制药、食品、电镀等行业的工业废水和城市生活污水的净化、污泥脱水处理。

1、用量可根据原水的不同浑度，测定最佳投药量，一般混浊（浊度在100-500mg/L）水，每千吨使用本品30-50公斤，非饮用水高浊度工业污水可适当投加量 。

2、工业废水处理时，将一等品聚合硫酸铁稀释至1-2倍的水溶液。在源水浓度较高、处理水量较大时，可直接投加。然后根据试验室模拟试验的结果按最佳的工艺条件和药量投加，经充分搅拌、混凝沉降后，可以得到澄清的出水。

3、净水厂亦可稀释2-5倍后投加。投加量的确定，根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定，制水厂可以原用的其它药剂量作为参考，在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当，是固体硫酸铝用量的1/2-1/3。如果原用的是液体产品，可根据相应药剂浓度计算酌定，大致按重量比1:3而定。

聚合硫酸铁包装为25Kg聚乙烯塑料桶或玻璃钢槽车。产品应贮存于耐酸容器中，环境温度不低于-20℃。聚合硫酸铁在运输时要避免暴晒、雨淋受潮，避免撞击、泄漏腐蚀，避免有毒物质污染。

聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。