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		饮用水除氟的常用方法吸附过滤和混凝沉淀

　　饮用高氟水危害人体健康是个世界性问题，已越来越受到人们的重视。自20世纪50年代以来，人们研究了多种除氟方法，并取得了一定进展。目前主要除氟方法有：混凝沉淀、吸附过滤、电凝聚、电渗析和反渗透等。而吸附过滤和混凝沉淀法的研究与应用较多。

　　铝盐混凝法是饮用水除氟的常用方法之一。铝盐混凝除氟是一个复杂的过程，铝盐投加到水中后，可通过Aln与F一的络合、铝盐水解的中间产物及最后生成的无定型的Al(oH)，絮体对F一的离子交换、吸附及卷扫等作用去除水中的F一。研究表明，铝盐混凝除氟的主要作用机理有吸附、离子交换、络合沉降及网捕和机械卷扫等…。常用除氟药剂有铝盐混凝剂(包括聚合氯化铝和单体氯化铝等)、CF一1型饮用水除氟剂和PC85—3型除氟剂等。影响混凝沉淀除氟效果的因素比较复杂。pH值对除氟效果影响显著，这主要与除氟药剂在不同pH值条件下产生不同的水解产物有关，因此，选择适宜的pH值是非常重要的。水温也是影响除氟效果的一个重要因素。如水温过高，氢氧化铝的水合作用增加，沉淀下沉慢，甚至漂于水面，影响除氟效果；如水温过低，尽管投加大量混凝剂也难获得良好的混凝效果，通常絮凝体形成缓慢，絮凝颗粒细小、松散。水温在l0—30℃，除氟效果较好[2]。此外，混凝沉淀除氟效果还受原水含氟量、碱度、盐度、混凝搅拌时间等因素的影响，因此在实际应用中均应予以考虑。

　　混凝沉淀除氟的主要缺点是处理后产生大量的沉淀污泥以及除氟后水中的氯离子和硫酸根有增加趋势。此外，以铝盐为混凝剂，处理后水中含有大量溶解铝引起人们对健康的担心。该方法适用于须同时去除浊度的低氟水处理，其应用越来越少。

　　2 吸附过滤

　　我国饮用水除氟方法中，目前研究应用最多的是吸附过滤法，其除氟机理主要有吸附、离子交换、络合作用等。常用的吸附滤料有活性氧化铝、骨炭、UR一3700螯合树脂，还有某些天然岩石材料如沸石等作为滤料。此外，对新型滤料如氧化铁涂层砂改性滤料、镧氧化膜硅胶、负载镧纤维吸附剂、活性炭纤维及活性氧化铈／介孔筛除氟剂等的研究也取得了进展。

　　活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积。但是活性氧化铝是两性物质，等电点约在9．5，当水的pH值小于9．5时可吸附阴离子，大于9．5时可去除阳离子，因此，在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟离子有极大的选择吸附性。活性氧化铝除氟的能力与原水的pH值有密切关系，在pH=5．5时，吸附容量最大，因此如将原水的pH值调节到5．5左右，可以增加活性氧化铝的吸附效率。其次与原水的氟浓度、活性氧化铝的颗粒大小、接触时间、原水中离子的种类及含量等有关，原水的氟浓度越高，吸附量越大，因此适用于高氟水处理；活性氧化铝的颗粒大小与吸附容量成线性关系，颗粒小则吸附量大，一般为1．2～4．5mg／gE9]。但小颗粒会在反冲洗时流失，并且容易被再生剂NaOH溶解。国内常用的粒径是1～3mm，但也有粒径为0．5～1．5mm的产品。

　　活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使其转化成硫酸盐型，反应如下：

　　(AI2O3)·2H2O+SO42-—(AI203)·H2SO4+20H-

　　除氟的反应为：

　　(AI2O3)·H2SO4+2 F-—(AI203)·2HF+SO42-

　　活性氧化铝失去除氟能力后，可用l％～2％浓度的硫酸铝溶液再生：

　　(AI2O3)·2HF+SO42-—(AI203)·H2SO4+2 F-

　　骨炭是由兽骨燃烧去掉有机质的吸附剂，仅次于活性氧化铝而在我国应用较多的除氟方法。骨炭的主要成份是羟基磷酸钙，其分子式国外认为是Ca，(PO)·CaCO，，国内认为是Ca。(PO)(OH)，交换反应如下：

　　Cal0(PO4)6(OH)2+2F-_Ca10(PO4)6。F2+20H- 。

　　研究表明，骨炭的吸附容量明显高于活性氧化铝；水中常见的阳离子可提高骨炭的除氟效果，却使活性氧化铝的吸附容量下降，阴离子对骨炭的除氟效果无明显影响，却降低活性氧化铝的除氟效果；在相同的条件下，骨炭的滤水量远大于活性氧化铝。此外，用活性氧化铝处理后的水中Al及sol一含量大大增加，不但影响水的感官性状，且给人体健康带来潜在的危害。为此，对硬度较高或盐度较多的高氟水采用骨炭除氟更合理¨。骨炭价格比较便宜，但机械强度较差，吸附性能衰减较快。天然沸石是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，具有多孔性、筛分性、离子交换性、耐酸性以及对水的吸附性能等。经预处理之后，对氟离子具有高选择交换性能。试验研究表明，沸石交换吸附除氟过程中，同时交换吸附了部分钙、镁，从而降低了水的硬度，进一步改善了水质；且沸石的吸附性能具有越用越好的趋势¨¨，这是其它吸附剂无法比拟的。但沸石的吸附容量有待于提高。

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