人工處理高氟水

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1、從Smith等人發(fā)現(xiàn)氟中毒癥狀起源于水中氟化物含量過高以來，各國一直致力于高氟水處理技術(shù)的開發(fā)與研究。美國是最早開展該領(lǐng)域理論研究并應(yīng)用于實(shí)際工程的國家。目前國內(nèi)外除氟的方法主要有：化學(xué)法、吸附法、離子交換法、電化學(xué)法和反滲透法等。1.化學(xué)法化學(xué)處理方法又包括混凝沉淀法和鈣鹽沉淀法等?；炷恋矸ǔ脑頌椋寒?dāng)混凝劑溶于水時(shí)，會(huì)迅速水解，生成的不溶沉淀物將氟離子吸附，共同沉淀從而去除水中的氟離子。當(dāng)前應(yīng)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）。鈣鹽沉淀法主要采用鈣鹽（氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、石灰等）與水中的氟離子形成沉淀來除氟。氧化鈣投加到水中，與

2、水中氟離子形成氟化鈣沉淀，然后通過過濾或沉降等方法，使沉淀物與水分離，達(dá)到除氟目的。受氟化鈣溶解度的影響，該方法不易達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，主要用于含氟較高的工業(yè)水處理。石灰和氫氧化鈣除氟機(jī)理是與水中的Ca、Mg無機(jī)鹽反應(yīng)生成大量的Mg(OH)2和CaCO3沉淀。Mg(OH)2沉淀表面經(jīng)一級交換吸附共沉淀而使氟離子濃度降低，同時(shí)CaCO3沉淀亦有少量除氟作用。在石灰蘇打軟化過程中也可達(dá)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(guān)。鄆城縣地方病辦公室于20世紀(jì)80年代末、90年代初，進(jìn)行過多種高氟改水實(shí)驗(yàn)，其中普遍使用的是化學(xué)除氟法，從初期使用情況看，改水效果較好

3、，一般小于1.0mg/L。但該法的缺點(diǎn)是氟病患區(qū)居民難以做到堅(jiān)持不斷的飲用除氟水，往往半途而廢，因此，該辦法成功率低。2.吸附法用于除氟的常用吸附劑主要有活性氧化鋁、活化沸石、活性氧化鎂、骨炭等，近年來還報(bào)道了氟吸附容量較高的羥基磷石灰、氧化鋯樹脂等。利用這些吸附劑可將氟濃度為10mg/L的含氟水處理到1.0mg/L以下，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)?；钚匝趸X是美國公認(rèn)的六種除氟方法的一種，在我國的研究和使用也較早。作為傳統(tǒng)的除氟劑，具有吸附容量大、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，適用于進(jìn)行大規(guī)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(jià)格低廉，是三維無限結(jié)構(gòu)

4、的含水堿金屬和堿土金屬的結(jié)晶鋁硅酸鹽，其主要特點(diǎn)是具有吸水性和失水性，并具有離子交換反應(yīng)性能而不引起結(jié)構(gòu)多大變化的性質(zhì)。活化和再生方法簡單，不需要掌握特殊的技術(shù)，雖初次投資較大，但有越用越好的趨勢，適合長期使用。國內(nèi)目前應(yīng)用骨炭除氟的數(shù)量僅次于活性氧化鋁。除氟機(jī)理是氟與水中的Ca2+生成CaF2被羥基磷酸鈣所吸收，從而達(dá)到除氟的目的。M.J.Larsen等人用磷酸氫鈣處理含氟水使其達(dá)到氟磷灰石過飽和狀態(tài)，加骨炭和羥基磷灰石作為晶種的兩步共沉淀除氟方法，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采用離子交換樹脂、磺

5、化煙煤、鋸屑等，利用離子交換作用達(dá)到除氟的目的。常用的除氟樹脂有氨基膦酸樹脂、聚酰胺樹脂、陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂等。吸附飽和后可用再生劑再生、反復(fù)使用。但當(dāng)水中共存有其他陰離子時(shí)，受交換順序的影響，除氟效果也會(huì)相應(yīng)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?yàn)椋篠O42->NO3->Cl->F-。4.電化學(xué)法電化學(xué)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(shù)，在直流電場作用下，溶液中可溶性離子遷移，通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(yīng)降低。電凝聚法是近年來我國開

6、發(fā)的一種新型飲用水除氟技術(shù)。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，所需電流僅用于電吸附電極溶液界面的雙電層充電，因此電吸附本質(zhì)是一個(gè)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，鹽水中的水分子便通過反滲透膜，在另一側(cè)便可得到淡水。這是各種淡水化方法中理論上最為節(jié)省能耗的方法。全世界采用不同技術(shù)建立的生產(chǎn)能力大于100m3/d的脫鹽淡化工廠中，反滲透法占55%。在國外已成功的大規(guī)模應(yīng)用于苦咸水淡化、海水淡化和超純水制備等方面。它可以十分有效、可靠地實(shí)現(xiàn)高氟苦咸水除氟除鹽的雙重目的?？?/p>

7、之，國內(nèi)外對于高氟水處理的研究很多，也有多種方法實(shí)地應(yīng)用到某些高氟區(qū)，受經(jīng)濟(jì)條件等因素制約，魯西南地區(qū)目前較少利用人工除氟方法進(jìn)行改水的實(shí)踐。通過對以上人工除氟方法的分析認(rèn)為，沸石除氟方法值得在魯西南地區(qū)推廣，其活化再生方法簡單，適合長期使用，值得在農(nóng)村分散式供水地區(qū)推廣。