混凝沉淀近年來(lái)發(fā)展迅速，是染料廢水凈化的主要方法之一。對(duì)于成分復(fù)雜的染料廢水，應(yīng)先進(jìn)行均質(zhì)沉淀，然后加入適量的酸或堿中和，再加入混凝劑進(jìn)行絮凝沉淀。

混凝沉淀法主要用于染料廢水的脫色，對(duì)萘類染料的處理效果較好，對(duì)蒽醌類染料的處理效果較差。染料廢水混凝沉淀的處理效果取決于混凝劑和助凝劑的選擇和用量、廢水的酸堿度、混凝的水力條件等。色度和CODCr的去除率分別為70%~90%和50%~80%。常用的絮凝劑可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和聚合物三種。廣泛使用聚合硫酸鐵等鐵鹽和聚合氯化鋁等鋁鹽，常用的有聚硅酸、硫酸鋁等多種新型無(wú)機(jī)和有機(jī)絮凝劑。

聚合硫酸鐵處理廢水的混凝機(jī)理：

水處理過(guò)程中的混凝現(xiàn)象非常復(fù)雜，不同的混凝劑有不同的作用機(jī)理。同一種混凝劑在不同條件下的作用機(jī)理也不同。同時(shí)，影響混凝效果的因素也非常復(fù)雜。加入傳統(tǒng)混凝劑后，迅速產(chǎn)生沉淀，然后這些沉淀被吸附在顆粒表面，即水解過(guò)程先于吸附過(guò)程；然而，無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的作用過(guò)程有很大不同。聚合硫酸鐵等預(yù)制高分子絮凝劑具有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)和緩慢的水解。加入后，與現(xiàn)有形式的膠體顆粒相遇并被吸附，即吸附過(guò)程先于水解過(guò)程。此外，羥基聚合物會(huì)在吸附表面水解沉淀，同時(shí)起到電中和和架橋絮凝的作用。聚合硫酸鐵在水中的水解反應(yīng)和聚合反應(yīng)方程式如下：

[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+

[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O→[Fe(H2O)4(OH)2]++H3O+

2[Fe(H2O)5(OH)]2+→[Fe2(H2O)8(OH)2]4++2H2O

[Fe2(H2O)8(OH)2]4++H2O→[Fe2(H2O)7(OH)3]3++H3O+

[Fe2(H2O)7(OH)3]3++[Fe(H2O)5(OH)]2+→[Fe3(H2O)5(OH)4]5++7H2O

從上述反應(yīng)式可以看出，聚合硫酸鐵在水溶液中能提供大量高內(nèi)聚力的聚合鐵離子，如[Fe(H2O)6]3+、[Fe2(H2O)7(OH)3]3+、[Fe3(H2O)5(OH)4]5+等。

染料廢水用聚合硫酸鐵的優(yōu)勢(shì)

這些聚合鐵離子具有明顯的吸附架橋和沉淀凈捕集作用，因此與其他鐵鹽或鋁鹽絮凝劑相比：

(1)聚合硫酸鐵的絮凝機(jī)理不同于傳統(tǒng)混凝劑，吸附-電中和和吸附-架橋捕網(wǎng)在其絮凝過(guò)程中起主導(dǎo)作用。隨著產(chǎn)品鹽基度的不同，不同功能的強(qiáng)度也不同。高鹽基度聚合硫酸鐵具有較強(qiáng)的凈捕集功能，但粘附、架橋、吸附和電中和功能較弱；鹽基度相對(duì)較低的聚合硫酸鐵具有較好的吸附和電中和作用，其粘結(jié)架橋能力也較強(qiáng)。

(2)聚合硫酸鐵在水溶液中能提供大量高內(nèi)聚力的聚合鐵離子，如[Fe(H2O)6]3+、[Fe2(H2O)7(OH)3]3+、[Fe3(H2O)5(OH)4]5+等。這些聚合鐵離子具有明顯的吸附架橋和沉淀捕凈作用。

(3)絮凝劑的形態(tài)分布和穩(wěn)定性，以及加入絮凝劑時(shí)的攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間是絮凝效果的重要影響因素，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以確定較佳工藝條件。