一种干扰混凝剂中铁形态分布的水处理方法与流程

本发明属于环境水处理领域，涉及一种干扰混凝剂中铁形态分布的水处理方法。

背景技术：

混凝作为水处理技术的重要单元，是一个永恒的话题。它主要去除水体中的悬浮颗粒物以及大分子的有机物，混凝处理效果的好坏直接关系到后续流程的运行工况、出水水质及运行费用。混凝剂对整个混凝过程起着至关重要的作用，现有的技术往往通过增加混凝剂投加量或者合成有机大分子混凝剂来强化对污染物的去除，以应对日益严重的水污染问题及越来越严格的水质标准。高宝玉等[Desalination,2014,335:102-107]通过在聚合氯化铁中投加Na₂CO₃溶液影响混凝剂中铁形态分布，改变混凝剂中Fe_a、Fe_b所占的比例(在最佳条件下，Fe_a与Fe_b比例之和为87.06％)，形成大而疏松的絮体，从而强化对DOC、UV₂₇₈等有机物的去除。但上述方法增加了药剂投入，成本高，且操作复杂。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种极易操作的一种干扰混凝剂中铁形态分布的水处理方法。

本发明的技术方案概述如下：

(1)用水配制10-30mg/mL的混凝剂水溶液；

(2)将混凝剂水溶液放置于磁场强度H＝0.05-0.4T的磁场中，磁化3-7min；

(3)将步骤(2)获得的磁化后混凝剂水溶液加入到微污染水中，使水体中杂质混凝。

优选的是：混凝剂为三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁或聚合硫酸铁。

本发明的优点是，操作简便，只增加磁化设备投入且可长期使用；通过对混凝剂的磁化处理，能够改变Fe(Ⅲ)中的铁形态分布(Fe_a、Fe_b、Fe_c所占的百分含量)，即Fe_a与Fe_b的含量升高，使混凝剂中的正电荷含量增多，形成的絮体更大，对有机物有更好的去除效果。

附图说明

图1为混凝效果对比图。

具体实施方式

微污染水(是指饮水水源受到主要是有机物污染，部分指标超过饮用水源的卫生标准)

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。但本发明不受实施例的限制。

实施例1

一种干扰混凝剂中铁形态分布的水处理方法，其特征是包括如下步骤：

(1)用水配制10mg/mL的三氯化铁水溶液；

(2)将三氯化铁水溶液放置于磁场强度H＝0.2T的磁场中，磁化4min；

(3)将步骤(2)获得的磁化后三氯化铁水溶液加入到微污染水(某市地表水)中，使磁化后的三氯化铁投加量为20mg/L。

以某市地表水为例，实验原水的pH为8.46，浊度为16.2NTU，UV₂₅₄为0.1536cm^-1，TOC为11.82mg/L，zeta电位为-15.7mV。实验中采用六联混凝搅拌机模拟混凝沉淀过程，以200r/min快速搅拌1min，60r/min慢速搅拌15min，静置20min后取上清液测定其水质，对比步骤(3)所述两种方式的混凝效果，实验结果见图1，结果表明，磁化后的硫酸亚铁水溶液对于有机物的去除效果更好。

采用逐时络合比色法对(磁化后三氯化铁水溶液)Fe(Ⅲ)的铁形态进行测定，常规FeCl₃水溶液作为对比参照。实验结果见表1。磁化后三氯化铁水溶液，Fe_a与Fe_b所占比例之和高达98.65％。

表1铁形态测试结果

在磁场中对混凝剂进行处理，改变Fe(Ⅲ)中的铁形态分布(即Fe_a、Fe_b、Fe_c所占的百分含量；其中，Fe_a为单体形态(Fe³⁺，FeOH²⁺，Fe(OH)₂⁺)，Fe_b为低聚或中聚体([Fe₂(OH)₂]⁴⁺，[Fe₃(OH)₄]⁵⁺，[Fe₅(OH)₉]⁶⁺)，Fe_c为高聚体([Fe₁₂(OH)₃₄]²⁺)，使Fe_a与Fe_b的含量总和升高，混凝剂中的正电荷增多，能够更多地中和带负电荷的胶体物质，形成的平均絮体粒径更大，强化对浊度、有机物等的去除，达到更好的混凝效果。

实施例2

一种干扰混凝剂中铁形态分布的水处理方法，包括如下步骤：

1)配制质量浓度为20mg/mL的硫酸亚铁水溶液。

2)将上述步骤1)配制的硫酸亚铁水溶液放置于磁场强度H＝0.4T的磁场中进行磁化，磁化时间为3min，得到磁化后的硫酸亚铁水溶液。

3)将步骤(2)获得的磁化后的硫酸亚铁水溶液加入到微污染水(某市地表水)中，使磁化后的硫酸亚铁投加量为20mg/L。

某市地表水处理后浊度，UV₂₅₄，TOC，zeta电位与原水相比依次降低74％，58％，16％，63％。

实施例3

一种干扰混凝剂中铁形态分布的水处理方法，包括如下步骤：

1)配制质量浓度为30mg/mL的硫酸铁水溶液。

2)将上述步骤1)配制的硫酸铁水溶液放置于磁场强度H＝0.05T的磁场中进行磁化，磁化时间为7min，得到磁化后的硫酸铁水溶液。

3)将步骤(2)获得的磁化后的硫酸铁水溶液加入到微污染水(某市地表水)中，使硫酸铁投加量为20mg/L。

某市地表水处理后浊度，UV₂₅₄，TOC，zeta电位与原水相比依次降低75％，56％，18％，68％。

实验证明：用聚合硫酸铁替代本实施例的硫酸铁，其它同本实施例，所获得的磁化后的聚合硫酸铁水溶液对微污染水的处理效果与本实施例的效果相似。