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1、地下水誘導(dǎo)結(jié)晶法除氟研究Removaloffluoridefromgroundwaterbyinducedcrystallization項(xiàng)目名稱：?國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51278409）?陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究基金青年人才項(xiàng)目（2012JQ7007）FinancialSupport：?ProjectsupportedbytheNationalScienceFoundation.（No.51278409）?ProjectsupportedbytheNationalScienceFoundationofShaanxiProvinceforyoungta
2、lent.（No.2012JQ7007）西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文地下水誘導(dǎo)結(jié)晶法除氟研究專業(yè)：市政工程碩士生：孫田指導(dǎo)教師：黃廷林教授摘要飲用高氟水，會(huì)破壞人體的牙齒及骨骼，引起多種器官病變。針對(duì)現(xiàn)行高氟地下水處理工藝中存在工藝復(fù)雜、運(yùn)行管理困難等問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)地下水高效除氟工藝是重要的課題。本文開(kāi)展地下水誘導(dǎo)結(jié)晶法除氟的研究，在優(yōu)選最佳晶種氟磷灰石的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化沉淀劑的投量、攪拌時(shí)間、攪拌速率等參數(shù)，并且考察自制高純度氟磷酸鈣的除氟效能及控制參數(shù)，最后揭示了誘導(dǎo)結(jié)晶法除氟的機(jī)理。主要研究結(jié)論如下：（1）以天然氟磷灰石為晶種，誘導(dǎo)結(jié)晶除氟的
3、最優(yōu)控制條件為：投加8g/L2+3--氟磷灰石，并同時(shí)投加NaH2PO4和CaCl2，控制Ca、PO4、F的摩爾比為10:5:1，100r/min反應(yīng)1h條件下，高氟水（5~10mg/L）中93%的氟被去除，出水氟離子可降到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)1.0mg/L以下。（2）單獨(dú)以自制高純度氟磷酸鈣為晶種，反應(yīng)后溶液pH為4.15偏酸性，除氟率最高只能達(dá)到47.62%。以自制氟磷酸鈣與方解石（質(zhì)量比3:7）為混合晶種，誘導(dǎo)結(jié)晶除氟的最優(yōu)控制條件為：投加濃度為6.328g/L，并投加NaH2PO4和CaCl2，2+3--控制條件為Ca、PO4、F的物質(zhì)的量濃度比為1
4、0:4:1，100r/min反應(yīng)40min，氟的去除率可達(dá)92.8%。（3）重復(fù)使用混合晶種進(jìn)行誘導(dǎo)結(jié)晶的氟去除率較高為80.2%至99.5%。此外發(fā)現(xiàn)，晶種中氟磷酸鈣的含量從27.12%逐步增至61.85%，表明結(jié)晶生成氟磷酸鈣的量增加，會(huì)消耗方解石。（4）比較晶種反應(yīng)前后的表面形態(tài)，發(fā)現(xiàn)沉淀劑與氟離子在晶種（氟磷灰石）表面生成了結(jié)晶，形成了特殊的絮狀結(jié)構(gòu)，有利于除氟。機(jī)理研究表明晶種的誘導(dǎo)作用明顯，不投加晶種除氟效率最高只有25.92%，而同時(shí)投加晶種和沉淀劑除西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文氟效率高達(dá)94.22%，剩余氟離子濃度僅為0.56mg/L
5、。此外，必須控制pH值始終保持在6~7之間，誘導(dǎo)結(jié)晶法的除氟效率才能達(dá)到90%以上。關(guān)鍵詞：地下水除氟；誘導(dǎo)結(jié)晶；氟磷酸鈣；晶種；方解石；pH論文類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文RemovaloffluoridefromgroundwaterbyinducedcrystallizationSpecialty：MunicipalEngineeringPostgraduate：SunTianAdvisor：Prof.HuangTinglinABSTRACTDrinkingwaterwithhighconcentrationoffluorin
6、ewilldoharmtotheteethandbonesandleadtomultipleorganslesions.Onaccountoftheproblemoncomplexcourseanddifficultoperationmanagementofremovinghighfluorinegroundwater，itisanimportantprojecttoresearchanddevelopefficientremovalprocess.Amethodwhichaddedphosphateandcalciumsaltintothehigh
7、fluorinecontentwaterwasstudiedtoremovethefluorideingroundwater.Furtheroptimizationoftheprecipitantdosage,stirringtime,stirringrateandotherparameterswasinvestigatedmeanwhiletheeffectsandcontrollingparametersofself-madecalciumfluorophosphatewithhighpuritywasdiscussed,bothofwhichw
8、ereonbasicofselectingthebestseedfluorapatite.Finally,t
