影响聚合硫酸铁效果的因素主要有以下几方面:
一、药剂自身因素
- 盐基度:盐基度越高,聚合硫酸铁的聚合度、电荷量越大,絮凝效能越好,在处理高浊度水时效果越显著,但盐基度过高可能会导致稳定性下降等问题。
- 纯度:纯度高的聚合硫酸铁杂质含量少,在水处理中能更有效地发挥作用,减少对水体的二次污染风险,而低纯度的产品可能含有其他杂质,会影响其性能和安全性。
- 结晶度:结晶度高的聚合硫酸铁颗粒细、颜色白、水溶性好,在使用时能更快地溶解和发挥作用,有助于提高处理效率。
二、反应条件因素
- 温度:在一定范围内,温度升高,聚合硫酸铁的水解和聚合反应速率加快,有利于提高处理效果,但温度过高可能导致其发生高温氧化反应,影响产品性能;在低温环境中,其溶解速度减慢,水解和沉淀速率降低,处理效果会减弱。
- pH 值:聚合硫酸铁适应的 pH 值范围一般为 4.0-11.0,最佳 pH 值范围为 6.0-9.0,在这个范围内,其水解和混凝效果最佳,超出此范围,可能会导致效果减弱,如在酸性过强或碱性过强的条件下,可能会使聚合硫酸铁的水解受到抑制或产生沉淀,影响其对污染物的去除效果。
- 搅拌速度:适当的搅拌可以使聚合硫酸铁与处理水体充分混合,促进水解和絮凝反应的进行,但搅拌速度过快或过慢都可能影响效果,过快可能会破坏已形成的絮体结构,过慢则可能导致混合不均匀。
三、水质因素
- 水中悬浮物:如果水中悬浮物过多且颗粒细小均匀,可能会导致混凝效果较差,因为细小的悬浮物不易被聚合硫酸铁的絮凝作用所捕获和沉淀。
- 有机物含量:水中大量的油脂和有机物会消耗聚合硫酸铁的部分絮凝能力,使聚合硫酸铁的有效成分与污染物的作用受到干扰,降低其对其他污染物的去除效果,同时有机物可能会与聚合硫酸铁发生络合反应,影响其水解和沉淀过程。
- 杂质颗粒特性:杂质颗粒的大小、形状、表面电荷等特性也会影响聚合硫酸铁的混凝效果,例如,表面带负电荷较强的颗粒可能需要更多的聚合硫酸铁来中和电荷并实现絮凝。
- 共存离子:如在除砷过程中,Ca²⁺、Mg²⁺有利于砷的絮凝沉淀,而 PO₄³⁻对砷的去除有不利影响,且 PO₄³⁻的浓度越大其影响越大。
四、投加量因素
- 投加量过少:无法达到预期的混凝、沉淀等效果,不能有效去除水中的污染物,如在除磷过程中,如果投加量不足,可能无法将水中的磷酸盐离子完全沉淀去除。
- 投加量过多:可能造成浪费,增加处理成本,还可能导致水体中的铁含量超标,影响水体的后续使用,并且过量的聚合硫酸铁可能会使水体 pH 值下降,进而影响处理效果。
五、设备因素
- 设备的材质:若设备材质与聚合硫酸铁或处理水体发生化学反应或吸附作用,可能会影响聚合硫酸铁的性能和处理效果,例如某些金属材质的设备可能会与铁离子发生反应,改变聚合硫酸铁的成分和作用。
- 设备的运行状况:设备的运行稳定性、搅拌效率、输送能力等也会对聚合硫酸铁的效果产生影响,如搅拌设备故障导致搅拌不均匀,会使聚合硫酸铁与水体不能充分混合,影响处理效果。