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  • 1 # 快樂一天天天

    目前國內外水處理除氟的方法主要有:化學法、吸附法、離子交換法、電化學法和反滲透法等。

    1.化學法

    化學處理方法又包括混凝沉澱法和鈣鹽沉澱法等。混凝沉澱法除氟的原理為:當混凝劑溶於水時,會迅速水解,生成的不溶沉澱物將氟離子吸附,共同沉澱從而去除水中的氟離子。當前應用較廣的混凝劑主要是鋁鹽(明礬、氯化鋁、硫酸鋁、聚合氯化鋁)。

    鈣鹽沉澱法主要採用鈣鹽(氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、石灰等)與水中的氟離子形成沉澱來除氟。氧化鈣投加到水中,與水中氟離子形成氟化鈣沉澱,然後透過過濾或沉降等方法,使沉澱物與水分離,達到除氟目的。受氟化鈣溶解度的影響,該方法不易達到飲用水標準,主要用於含氟較高的工業水處理。石灰和氫氧化鈣除氟機理是與水中的Ca、Mg無機鹽反應生成大量的Mg(OH)2和CaCO3沉澱。Mg(OH)2沉澱表面經一級交換吸附共沉澱而使氟離子濃度降低,同時CaCO3沉澱亦有少量除氟作用。在石灰蘇打軟化過程中也可達到一定的除氟效果,被軟化水中去除的氟量與溶液中的鎂的含量有關。

    2.吸附法

    活性氧化鋁是美國公認的六種除氟方法的一種,在中國的研究和使用也較早。作為傳統的除氟劑,具有吸附容量大、技術成熟等優點,適用於進行大規模的除氟處理,可用做水廠集中除氟使用。

    沸石作為一種天然礦石,無毒無害,來源廣泛,價格低廉,是三維無限結構的含水鹼金屬和鹼土金屬的結晶鋁矽酸鹽,其主要特點是具有吸水性和失水性,並具有離子交換反應效能而不引起結構多大變化的性質。活化和再生方法簡單,不需要掌握特殊的技術,雖初次投資較大,但有越用越好的趨勢,適合長期使用。

    國內目前應用骨炭除氟的數量僅次於活性氧化鋁。除氟機理是氟與水中的Ca2+生成CaF2被羥基磷酸鈣所吸收,從而達到除氟的目的。M.J.Larsen等人用磷酸氫鈣處理含氟水使其達到氟磷灰石過飽和狀態,加骨炭和羥基磷灰石作為晶種的兩步共沉澱除氟方法,除氟容量隨原水含氟量的增加而增加,而除氟效率則隨原水含氟量的增加而降低。

    3.離子交換法

    離子交換法主要採用離子交換樹脂、磺化煙煤、鋸屑等,利用離子交換作用達到除氟的目的。常用的除氟樹脂有氨基膦酸樹脂、聚醯胺樹脂、陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂等。吸附飽和後可用再生劑再生、反覆使用。但當水中共存有其他陰離子時,受交換順序的影響,除氟效果也會相應受到影響。陰離子交換樹脂對地下水主要陰離子的吸附交換次序為:SO42->NO3->Cl->F-。

    4.電化學法

    電化學法主要分為電滲析法、電凝聚法與電吸附法等。電滲析法是利用膜分離技術,在直流電場作用下,溶液中可溶性離子遷移,透過選擇透過性離子交換膜得到分離,使水中的一部分離子遷移到另一部分水中,水的含鹽量降低,氟化物含量也相應降低。

    電凝聚法是近年來中國開發的一種新型飲用水除氟技術。其原理是利用電解鋁過程生成的氫氧化鋁凝聚作用除氟。

    電吸附是一種不涉及電子得失的非法拉第過程,所需電流僅用於電吸附電極溶液介面的雙電層充電,因此電吸附本質是一個低電耗的過程。

    5.反滲透法

    反滲透法是將含鹽水加壓超過滲透壓以上,供給反滲透膜元件,鹽水中的水分子便透過反滲透膜,在另一側便可得到淡水。這是各種淡水化方法中理論上最為節省能耗的方法。全世界採用不同技術建立的生產能力大於100m3/d的脫鹽淡化工廠中,反滲透法佔55%。在國外已成功的大規模應用於苦鹹水淡化、海水淡化和超純水製備等方面。它可以十分有效、可靠地實現高氟苦鹹水除氟除鹽的雙重目的。

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