三氯化鐵水處理劑

一、基本信息

化學(xué)式：FeCl?（固體常為六水合物 FeCl??6H?O，液體為水溶液）

外觀：固體：黑褐色結(jié)晶（無(wú)水）或橙黃色晶體（六水合物），易潮解；

液體：棕黃色透明溶液，呈強(qiáng)酸性。

溶解性：易溶于水，溶解時(shí)釋放大量熱量，水溶液呈酸性（pH≈2-3）。

二、在水處理中的作用與機(jī)理

三氯化鐵是一種無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，主要通過(guò)以下作用去除水中污染物：

壓縮雙電層：Fe3?離子水解生成 [Fe (H?O)?]3?等絡(luò)合離子，中和膠體顆粒表面負(fù)電荷，削弱靜電排斥力，促使顆粒聚集。

吸附電中和：水解產(chǎn)生的 Fe (OH)??、Fe (OH)?膠體等帶正電物質(zhì)，吸附水中帶負(fù)電的懸浮物（如黏土、藻類(lèi)、有機(jī)物），降低表面電勢(shì)。

架橋作用：水解生成的多核羥基絡(luò)合物（如 Fe?(OH)???、Fe?(OH)???）作為 “橋梁”，連接多個(gè)顆粒形成粗大絮體。

網(wǎng)捕沉淀：生成的 Fe (OH)?絮狀沉淀在沉降過(guò)程中，網(wǎng)捕卷掃水中懸浮物共同沉降。

三、主要用途

1. 污水處理中的混凝沉淀

適用場(chǎng)景：生活污水：去除懸浮物（SS）、膠體、部分有機(jī)物（COD、BOD）及磷（通過(guò)與磷酸根生成 FePO?沉淀）。

工業(yè)廢水：印染廢水：脫色（破壞染料分子結(jié)構(gòu)）、去除懸浮物；

造紙廢水：降低 COD、SS，處理黑液中的木質(zhì)素；

電鍍 / 冶金廢水：沉淀重金屬離子（如 Cu2?、Pb2?、Zn2?），生成氫氧化物或硫化物沉淀；

含油廢水：破乳，促使油滴與水分離。

優(yōu)勢(shì)：對(duì)低溫、低濁度水的混凝效果優(yōu)于硫酸鋁，且對(duì)磷的去除率較高（可達(dá) 90% 以上）。

2. 飲用水處理

作為混凝劑去除水中膠體、藻類(lèi)和微生物，但需嚴(yán)格控制純度（避免重金屬雜質(zhì)），目前應(yīng)用逐漸被聚合氯化鋁（PAC）替代。

3. 污泥脫水

作為污泥調(diào)理劑：調(diào)節(jié)污泥 pH 至酸性，破壞污泥膠體結(jié)構(gòu)，降低黏度；

與高分子絮凝劑（如 PAM）聯(lián)用，提高污泥脫水效率，減少濾餅含水率。

四、優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

混凝效果強(qiáng)：形成絮體粗大、沉降速度快，尤其適合高濁度、高色度廢水。

對(duì)重金屬離子（如 As3?、Hg2?）和磷的去除效果顯著。

pH 適應(yīng)范圍廣：適用 pH 為 5-11，更好 pH 為 6-8（優(yōu)于硫酸鋁的 4-7）。

成本低：原材料易得，價(jià)格低于有機(jī)高分子絮凝劑（如 PAM）。

穩(wěn)定性高：儲(chǔ)存和運(yùn)輸方便，水溶液長(zhǎng)期存放不易變質(zhì)。

缺點(diǎn)

腐蝕性強(qiáng)：固體吸濕性強(qiáng)，水溶液呈強(qiáng)酸性，易腐蝕金屬設(shè)備（需采用防腐材料，如 PE、不銹鋼）。

影響水質(zhì)外觀：投加過(guò)量會(huì)導(dǎo)致出水顏色變黃（Fe3?殘留），需嚴(yán)格控制投加量（ 5-50mg/L）。

二次污染風(fēng)險(xiǎn)：處理后污泥中含鐵量高，需注意后續(xù)處置（如填埋、焚燒）的安全性。

低溫效果下降：水溫低于 10℃時(shí)，水解速度變慢，需增加投加量或調(diào)節(jié) pH。

五、使用注意事項(xiàng)

濃度與投加方式：固體需溶解成 3%-10% 的水溶液（避免局部濃度過(guò)高），通過(guò)計(jì)量泵均勻投加；

投加點(diǎn)應(yīng)設(shè)在混合反應(yīng)池前端，確保與水充分混合。

pH 調(diào)節(jié)：若原水 pH 過(guò)高（>9），需先加酸（如鹽酸）調(diào)節(jié)，以促進(jìn) Fe3?水解；

若出水色度偏高，可投加少量堿（如 NaOH）降低 Fe3?殘留。

設(shè)備防腐：儲(chǔ)存容器和管道需采用耐酸材料（如聚乙烯、玻璃鋼），避免使用碳鋼、鋁制品。

與其他藥劑配合：常與聚丙烯酰胺（PAM）聯(lián)用，增強(qiáng)絮體強(qiáng)度；

避免與強(qiáng)氧化劑（如次氯酸鈉）直接混合，防止發(fā)生氧化反應(yīng)。

安全防護(hù)：操作人員需佩戴防護(hù)手套和護(hù)目鏡，避免皮膚 / 眼睛接觸（若接觸，立即用大量清水沖洗）。

六、與其他絮凝劑的對(duì)比

藥劑優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)典型應(yīng)用

三氯化鐵 除磷、重金屬效果好，pH 范圍廣 腐蝕性強(qiáng)，出水易泛黃 工業(yè)廢水、高磷廢水處理

聚合氯化鋁（PAC） 腐蝕性低，適用范圍更廣，出水清澈 除磷效果稍弱，成本略高 飲用水、生活污水、中水回用

硫酸鋁 成本低，適用于酸性條件 pH 范圍窄（4-7），低溫效果差 造紙廢水、紡織廢水處理

聚丙烯酰胺（PAM） 絮凝能力強(qiáng)，用量少（有機(jī)高分子） 成本高，單體有毒性（需控制殘留） 污泥脫水、高懸浮物廢水

三氯化鐵是一種高效、經(jīng)濟(jì)的無(wú)機(jī)絮凝劑，尤其適合高濁度、高磷、含重金屬的工業(yè)廢水和生活污水的預(yù)處理。其核心優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)混凝能力和廣泛的 pH 適應(yīng)性，但需注意腐蝕性和投加量控制。實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)（如 pH、污染物類(lèi)型）選擇單獨(dú)使用或與其他藥劑復(fù)配，以達(dá)到更好處理效果和成本平衡。