饮用水除氟技术及其机理VIP免费

2008年6月电力环境保护第24卷第3期饮用水除氟技术及其机理Discussionontechnologiesoffluorideremovalfromdrinkingwater苏庆珍，王丽萍(中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221008)摘要：综述了近年来国内外饮用水除氟技术，如沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法等，同时讨论了各种除氟方法的机理及研究进展。关键词：饮用水；除氟；技术；机理Abstract：Thetechnologiesoffluorideremovalfromdrinkingwaterwereanalyzed，suchasdeposition，adsorption，onexchange，electro—coagulation，electro—dialysisandreverseosmosis．Thentheresearchfutureoftheabovetechnologieswerepredicted．Meanwhile，themechanismofeachmethodwasdiscussed。Keywords：drinkingwater；fluorideremoval；technology；mechanism中图分类号：X703．1文献标识码：B文章编号：1009—4032(2008)03—039—03氟是地球上分布最广泛的元素之一，也是人体必需的微量元素。适量的氟对人体健康起着重要作用，当人体内氟含量过低时，会出现龋齿，但摄取过量的氟，不仅易引起氟斑牙和氟骨病，并且可引起人体器官、神经系统和细胞膜的损害。高氟地下水在我国分布广泛，遍及27个省、市和自治区，全国各地约有7226万人饮用含氟量超标的水E2](我国生活饮用水的标准为1．0mg／L)。因此，控制和消除饮用水中氟的污染，研究经济、实用的除氟剂与除氟方法，对防治地方性氟病、改善人民身体健康状况有重要意义。1除氟方法及其应用1．1沉淀法沉淀法是除氟工艺中应用较广泛、适宜处理高浓度含氟废水的一种主要方法。早期经典技术为加入石灰、电石渣等沉淀剂，使氟离子形成难溶性氟化物沉淀或氟化物在生成的沉淀物上共沉淀，通过沉淀的固液分离达到除氟的目的。该方法工艺简单，处理费用低，但由于Ca“和F一生成CaF，的反应速度较慢，并且废水中的某些组分如SO一等阴离子吸附在新形成的CaF，微细晶粒表面，减缓CaF，晶粒的进一步生长，致使CaF，沉淀不易从水中析出。因此，处理后的出水中氟一般在20～50mg／L之间，仍高于国家一级排放标准(10mg／L)，而且存在泥渣沉降缓慢、处理大流量排放物周期长、不适合连续排放等缺陷。随着联合处理方法的开展，近年来发现石灰与可溶性钙盐、镁盐、铝盐、磷酸盐联合使用后，除氟效果增加，处理后水中残氟浓度更低。闫秀芝等提出的氯化钙与磷酸盐除氟法，出水中氟质量浓度为5mg／L左右，主要原因是形成了由多种元素组成的更难溶的含氟化合物，如钙盐与磷酸盐合用时，生成Ca，(PO)F沉淀。在化学沉淀的基础上结合混凝沉淀，可增强除氟效果。混凝沉降法的基本原理是在含氟废水中加入混凝剂，并用碱调到适当pH值，使其形成氢氧化物胶体吸附氟。该法常用的混凝剂有无机混凝剂和有机混凝剂两类。无机混凝剂主要是铝盐和铁盐。在用铝盐混凝除氟的过程中，铝盐水解生成的Al(OH)；、Al(OH)：和A10(OH)等高价阳离子，可通过静电作用吸附F一，随后被形成的AI(OH)矾花卷扫下来。在这种情况下，当水中s0、cl等阴离子浓度较高时，由于存在竞争作用，会使Al(OH)矾花对F一的吸附容量显著减少。此外，铝盐混凝除氟效果与pH值密切相关，在pH值为5．8～7．0的微酸性条件下效果最佳。在铁盐混凝沉淀法中，改性聚铁可以与氟离子发生络合反应，并缩短反应时问，提高氟的去除率。另外，聚硅酸金属盐是一类新发展起来的无机高分子絮凝剂，可克服沉淀凝聚颗粒细小、沉淀慢、处理周期长的缺点，成为近年来国内外絮凝剂领域研究的一39维普资讯http://www.cqvip.com2008年6月电力环境保护第24卷第3期个热点。聚丙烯酰胺(PAM)是目前使用最广泛的有机混凝剂，在含氟废水的处理中加入聚丙烯酰胺，产生吸附、卷带和网捕作用，可加快混凝物的形成，进而加快沉淀速度，强化除氟效果。混凝沉降法一般只适用于处理含氟较低的废水，在强酸性高氟废水处理中，混凝沉降法常与中和沉淀法配合使用。1．2吸附法吸附法¨。。主要是将含氟废水通过装有氟吸附剂的设备，氟与吸附剂上的其他离子或基团交换而留在吸附剂上被除去，吸附剂则通过再生来恢复交换能力。此种方法主要用于处理含氟量较低的废水，或经...