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化学氧化 + 沉淀/过滤去除Fe²⁺的工艺流程讲解

栏目:行业新闻 发布时间:2026-01-27 访问量:0

第一阶段:氧化 — “变铁为泥”

这是整个工艺的化学核心,目的是将可溶的亚铁离子转化为不溶的三价铁。

目的:将 Fe²⁺ 氧化为 Fe³⁺。

生成的 Fe(OH)₃ 是红褐色的胶体或细小沉淀物。

常用方法:

曝气氧化法(最经济):

设备:跌水曝气塔、鼓风曝气池、射流曝气器。

原理:向水中充入空气,利用空气中的 氧气(O₂) 作为氧化剂。

适用:铁含量较低(<10 mg/L),pH较高(>6.8)的情况。

学药剂氧化法(更强效):

氧化剂:氯(Cl₂)、次氯酸钠(NaClO)、高锰酸钾(KMnO₄)、过氧化氢(H₂O₂)。

理:加强氧化剂,快速、彻底地氧化Fe²⁺。

适用:铁含量高、水温低、或需要同时去除锰(Mn²⁺)和有机物的场合。

关键:需精确控制投加量,过量氧化剂可能对后续工艺或出水水质造成影响。

关键控制参数:

pH值:pH > 6.0时,氧气氧化速率才显著;pH > 7.0时,反应迅速。通常需将pH调至7.5以上以获得最佳效果。

氧化还原电位:监测ORP值可判断氧化是否完全。

反应时间:一般需要 15 - 30分钟 的接触反应时间。

第二阶段:沉淀/絮凝 — “聚泥成团”

氧化生成的Fe(OH)₃颗粒非常细小,难以快速沉降,此阶段目的使其聚集变大,便于分离。

pH精细调节:

Fe(OH)₃在 pH 7-9 范围内溶解度最低,沉淀最完全。通常会投加 石灰(Ca(OH)₂) 或 液碱(NaOH) 进行精确调节。

混凝与絮凝:

混凝:投加 无机混凝剂,如聚合氯化铝。它们能中和胶体颗粒表面的负电荷,使其脱稳,相互碰撞结合成微小絮体。

絮凝:投加 有机高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺。其长链分子像“搭桥”一样将微小絮体捆绑、聚集成肉眼可见的、大而密实的矾花。

固液分离:

沉淀池(如斜管/板沉淀池):利用重力作用,让絮体沉降到底部,上清液流出。优点是运行稳定、成本低。

气浮池:通过微气泡附着在絮体上,使其快速上浮至水面后被刮除。适用于 低温、低浊、含油或轻质悬浮物 的水质,分离效率更高、速度更快。

第三阶段:过滤 — “终极把关”

沉淀池出水仍可能携带少量细微絮体,过滤是最终的精处理和安全屏障。

设备:多介质过滤器(常用“无烟煤+石英砂+石榴石”组合)。

作用:机械截留穿透沉淀单元的残余悬浮物和胶体,确保出水浊度稳定低于1 NTU,总铁含量稳定达标(通常<0.3 mg/L)。

维护:过滤器需要定期进行反冲洗,以清除截留的杂质,恢复过滤能力。

附属单元:污泥处理

沉淀池和气浮池产生的 铁泥(主要成分为Fe(OH)₃) 需要妥善处理。

流程:污泥收集 → 污泥浓缩池 → 脱水机(如板框压滤机、离心机)→ 泥饼外运处置。


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