三氯化铁水处理剂

三氯化铁水处理剂

一、基本信息

化学式：FeCl₃（固体常为六水合物 FeCl₃・6H₂O，液体为水溶液）

外观：固体：黑褐色结晶（无水）或橙黄色晶体（六水合物），易潮解；

液体：棕黄色透明溶液，呈强酸性。

溶解性：易溶于水，溶解时释放大量热量，水溶液呈酸性（pH≈2-3）。

二、在水处理中的作用与机理

三氯化铁是一种无机高分子絮凝剂，主要通过以下作用去除水中污染物：

压缩双电层：Fe³⁺离子水解生成 [Fe (H₂O)₆]³⁺等络合离子，中和胶体颗粒表面负电荷，削弱静电排斥力，促使颗粒聚集。

吸附电中和：水解产生的 Fe (OH)₂⁺、Fe (OH)₃胶体等带正电物质，吸附水中带负电的悬浮物（如黏土、藻类、有机物），降低表面电势。

架桥作用：水解生成的多核羟基络合物（如 Fe₂(OH)₂⁴⁺、Fe₃(OH)₄⁵⁺）作为 “桥梁”，连接多个颗粒形成粗大絮体。

网捕沉淀：生成的 Fe (OH)₃絮状沉淀在沉降过程中，网捕卷扫水中悬浮物共同沉降。

三、主要用途

1. 污水处理中的混凝沉淀

适用场景：生活污水：去除悬浮物（SS）、胶体、部分有机物（COD、BOD）及磷（通过与磷酸根生成 FePO₄沉淀）。

工业废水：印染废水：脱色（破坏染料分子结构）、去除悬浮物；

造纸废水：降低 COD、SS，处理黑液中的木质素；

电镀 / 冶金废水：沉淀重金属离子（如 Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺），生成氢氧化物或硫化物沉淀；

含油废水：破乳，促使油滴与水分离。

优势：对低温、低浊度水的混凝效果优于硫酸铝，且对磷的去除率较高（可达 90% 以上）。

2. 饮用水处理

作为混凝剂去除水中胶体、藻类和微生物，但需严格控制纯度（避免重金属杂质），目前应用逐渐被聚合氯化铝（PAC）替代。

3. 污泥脱水

作为污泥调理剂：调节污泥 pH 至酸性，破坏污泥胶体结构，降低黏度；

与高分子絮凝剂（如 PAM）联用，提高污泥脱水效率，减少滤饼含水率。

四、优点与缺点

优点

混凝效果强：形成絮体粗大、沉降速度快，尤其适合高浊度、高色度废水。

对重金属离子（如 As³⁺、Hg²⁺）和磷的去除效果显著。

pH 适应范围广：适用 pH 为 5-11，更好 pH 为 6-8（优于硫酸铝的 4-7）。

成本低：原材料易得，价格低于有机高分子絮凝剂（如 PAM）。

稳定性高：储存和运输方便，水溶液长期存放不易变质。

缺点

腐蚀性强：固体吸湿性强，水溶液呈强酸性，易腐蚀金属设备（需采用防腐材料，如 PE、不锈钢）。

影响水质外观：投加过量会导致出水颜色变黄（Fe³⁺残留），需严格控制投加量（ 5-50mg/L）。

二次污染风险：处理后污泥中含铁量高，需注意后续处置（如填埋、焚烧）的安全性。

低温效果下降：水温低于 10℃时，水解速度变慢，需增加投加量或调节 pH。

五、使用注意事项

浓度与投加方式：固体需溶解成 3%-10% 的水溶液（避免局部浓度过高），通过计量泵均匀投加；

投加点应设在混合反应池前端，确保与水充分混合。

pH 调节：若原水 pH 过高（>9），需先加酸（如盐酸）调节，以促进 Fe³⁺水解；

若出水色度偏高，可投加少量碱（如 NaOH）降低 Fe³⁺残留。

设备防腐：储存容器和管道需采用耐酸材料（如聚乙烯、玻璃钢），避免使用碳钢、铝制品。

与其他药剂配合：常与聚丙烯酰胺（PAM）联用，增强絮体强度；

避免与强氧化剂（如次氯酸钠）直接混合，防止发生氧化反应。

安全防护：操作人员需佩戴防护手套和护目镜，避免皮肤 / 眼睛接触（若接触，立即用大量清水冲洗）。

六、与其他絮凝剂的对比

药剂优势劣势典型应用

三氯化铁 除磷、重金属效果好，pH 范围广 腐蚀性强，出水易泛黄 工业废水、高磷废水处理

聚合氯化铝（PAC） 腐蚀性低，适用范围更广，出水清澈 除磷效果稍弱，成本略高 饮用水、生活污水、中水回用

硫酸铝 成本低，适用于酸性条件 pH 范围窄（4-7），低温效果差 造纸废水、纺织废水处理

聚丙烯酰胺（PAM） 絮凝能力强，用量少（有机高分子） 成本高，单体有毒性（需控制残留） 污泥脱水、高悬浮物废水

三氯化铁是一种高效、经济的无机絮凝剂，尤其适合高浊度、高磷、含重金属的工业废水和生活污水的预处理。其核心优势在于强混凝能力和广泛的 pH 适应性，但需注意腐蚀性和投加量控制。实际应用中，需根据水质特点（如 pH、污染物类型）选择单独使用或与其他药剂复配，以达到更好处理效果和成本平衡。