三氯化铁(FeCl₃)作为无机絮凝剂,在废水中的絮凝作用是通过水解生成带正电的氢氧化铁胶体,吸附水中带负电的杂质并形成大颗粒沉淀,从而实现固液分离,其作用过程主要分为三个阶段。
1. 水解阶段
三氯化铁溶于水后,会迅速发生水解反应,生成核心絮凝物质。首先生成一系列带正电荷的铁离子,如 Fe(OH)²⁺、Fe₂(OH)₂⁴⁺等。最终这些离子会进一步聚合,形成氢氧化铁(Fe(OH)₃)胶体。该胶体颗粒微小,且表面带有强烈的正电荷,这是其具备絮凝能力的基础。
2. 吸附阶段
废水中的悬浮颗粒、胶体(如黏土、有机物)大多带有负电荷。带正电的氢氧化铁胶体,会通过静电引力,与水中带负电的杂质颗粒相互吸引。这个过程会中和杂质颗粒表面的负电荷,打破其在水中的稳定分散状态,使其失去 “斥力” 而易于聚集。
3. 沉淀阶段
被吸附的杂质颗粒会逐渐增多,形成大颗粒实现分离。单个氢氧化铁胶体颗粒吸附多个杂质颗粒后,会逐渐成长为更大的 “矾花”(即絮凝体)。当矾花达到一定体积和重量时,会在重力作用下从水中沉降下来,形成沉淀物。通过过滤或沉淀工艺,即可将这些沉淀物从水中去除,达到净化水质的目的。
三氯化铁絮凝的优势
① pH适用范围广:pH值在4-12范围内都能有效工作,无需频繁调节废水pH。
② 絮凝效果强:生成的矾花密度大、沉降速度快,处理效率高,尤其适合处理高浊度或含有较多有机物的废水。