除氟过滤器的说明_百度文库
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除氟过滤器的说明
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饮用水除氟设计规程
饮用水除氟设计规程
发表时间： 11:23:00 作者：行业规范栏目
中国工程建渗标准化协会标准饮用水除氟设计规程
Signs Tandard For Removal ＦLＵ Rids From Dringking Water主编单位：中国市政工程华北设计院批准部门：中国工程建设标准化协会批准日期：日
　　我国高氟水分布广泛，范围遍及全国各省、市和自治区。氟中毒严重地损害着广大群众的身体健康，是我国一种主要地方病。为了保障人民的身体健康，改善饮用水水质，我国已进行了大量的除氟试验，目前已掌握了活性氧化铝、电渗析、电凝聚、絮凝沉淀、骨炭等方法，并在一些典范工程中实施和形成系列处理方法。为满足饮用水除氟工程设计和管理的要求，特编制《饮用水除氟设计规程》。　　现批准《饮用水除氟设计规程》为中国工程建设标准化协会标准，编号为ＣＥＣs４６∶９３。在使用过程中如发现有需要修改、补充之处，请将意见或有关资料寄交中国工程建设标准化协会城市给水排水委员会(上海市国康路３号，邮政编码200092)。
中国工程建设标准化协会日
1.0.1 为指导我国饮用水除氟工程的设计，提高我国饮用水除氟设计技术水平、改善病区人民健康状况，特制定本标准。1.0.2 饮用水氟化物含量应符合《生活饮用水卫生标准》(GB　5749—85)的规定，当氟化物含量大于1.0mg/L时应进行[除氟处理。]1.0.3 本规程包括活性氧化铝法、电渗析法、电凝聚法、絮凝沉淀法的有关技术规定。1.0.4 本规程适用于新建、扩建或改建的城镇、工业企业及农村的永久性饮用水除氟工程的设计。1.0.5 需饮用水除氟的给水工程，其供水方式宜实行分质供水。对扩建、改建工程应充分利用原有的设施。1.0.6 设计饮用水除氟工程时，除应符合本规程规定外，还应符合《室外给水设计规范》(GBＪ13—86)及国家现行有关标准的规定。1.0.7 除氟净化过程中产生的废水及泥渣排放应符合《污水综合排放标准》(GB 8978—86)和《农用污泥中污染物控制标准》(GB　4284—84)的规定。
2 活性氧化铝法
2.1 一般规定2.1.1 本规范适用于以活性氧化铝为滤料的除氟工艺。2.1.2 除氟滤池的原水含氟量宜小于10mg/L，悬浮物不宜超过5mg/L。2.1.3 当原水中含砷量超过[0.05mg/L]时，应通过试验确定除氟的工艺参数。2.2 滤 料2.2.1 活性氧化铝的粒径不得大于2.5ｍｍ，一般宜为0.4～1.5ｍｍ。2.2.2 活性氧化铝应有足够的机械强度。2.3 吸 附2.3.1 在原水接触滤料之前，宜降低pH值，其降低值应通过技术经济比较确定，一般宜调整到6.0～7.0之间。2.3.2 原水可采用投加硫酸、盐酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳气体降低pH值，投加量应根据原水碱度和pH值计算或通过试验来确定。2.3.3 滤池的滤速可按下列两种方式采用：　　(1)当滤池进水pH值大于7.0时，应采用间断运行方式，其设计滤速为2～3m/h，连续运行时间4～6h，间断4～6ｘ。　　(2)当进水pH值小于7.0时，可采用连续运行方式，其滤速为6～10m/h。2.3.4 原水通过滤料层的流向可采用自下而上或自上而下方式。 当采用硫酸溶液调节pH值时，宜采用自上而下方式。[当采用二]氧化碳调节pH值时，宜采用自下而上方式。2.3.5 单个滤池除氟周期终点出水的含氟量可稍高于1mg/L，并应根据混合调节能力确定终点含氟量值，但混合后处理水含氟量应不大于1.0mg/L。2.3.6 滤料的周期吸附容量主要根据原水含氟量、pH值、滤速、滤层厚度、终点含氟量及滤料性能等因素来选定。　　(1)当采用硫酸溶液调节pH值为6.0～6.5时，一般可为4～5g(F)/kg(Al2O3)。　　(2)当采用二氧化碳调节pH值为6.5～7.0时，一般可为3～4g(F)/kg(Al2O3)。2.3.7 单个滤池滤料厚度按下列规定采用：　　(1)当原水含氟量小于4mg/L时，滤料厚度宜大于1.5ｍ；　　(2)当原水含氟量在4～10ｍｇL时，滤料厚度宜大于1.8ｍ。　　注：当采用硫酸调pH值，规模较小、滤速转低时，滤层厚度可降为0.8～1.2ｍ。2.4 再 生2.4.1 当滤池出水含氟量达到终点含氟量值时，滤料应进行再生处理。再生液宜采用氢氧化钠溶液，也可采用硫酸铝溶液。2.4.2 当采用氢氧化钠再生时，再生过程可分为首次反冲、再生、二次反冲(或淋洗)及中和四个阶段。当采用硫酸铝再生时，上述中和阶段可以省去。2.4.3 首次反冲洗滤层膨胀率可采用30％～50％，反冲时间可采用10～15min，冲洗强度视滤料粒径大小，一般可采用12～16L/ｍ2·s。2.4.4 再生溶液宜自上而下通过滤层；再生液流速、浓度和用量可按下列规定采用：　　(1)氢氧化钠再生：可采用浓度为0.75％～1％ＮAOh溶液，氢氧化钠的消耗量可按每去除1ｇ氟化物需要8～10ｇ固体氢氧化钠来计算。。再生液用量容积为滤粒体积的3～6倍，再生时间为1～2h，再生液流速为3～10ｍ/h。　　(2)硫酸铝再生：浓度为2％～3％，硫酸铝的消耗量可按每去除1ｇ氟化物需要60～80ｇ固体硫酸铝｛AL2(sO4)3·18h2O｝来计算。再生时间可选用2～3h，流速可选用1～2.5m/h。　　再生后滤池内的再生溶液必须排空。2.4.5 二次反冲强度可采用3～5L/ｍ2s，流向自下而上通过滤层，反冲时间可采用1～3h。淋洗采用原水以1/2正常过滤流量，从上部对滤粒进行淋洗，淋洗时间0.5h，淋洗时间0.5ｈ。2.4.6 采用硫酸铝作再生剂，二次反冲终点出水pH值应大于6.5，含氟量应小于1mg/L。2.4.7 采用氢氧化钠作再生剂，二次反冲(或淋洗)后应进行中和。中和可采用1％硫酸溶液调节进水pH值至3左右，进水流速与正常除氟过程相同，中和时间为1～2h，直至出水pH值降至8～9时为止。2.4.8 首次反冲、二次反冲、淋洗以及配制再生溶液均可利用原水。2.4.9 首次反冲、二次反冲、淋洗及中和的出水均严禁饮用，必须废弃。2.5 滤 池2.5.1 滤池可采用敞开式或压力式，一般为圆型罐体。2.5.2 浓酸应稀释后投加，应注入原水管的中心。二氧化碳气体的投加应通过微孔扩散器来完成。2.5.3 滤池的结构材料应满足下列条件：　　(1)符合生活饮用水水质的卫生要求；　　(2)适应环境温度；　　(3)适应pH2～13；　　(4)易于维修和配件的更换。2.5.4 当采用滤头布水方式时，应在吸附层下面铺一层厚度50～150ｍｍ，粒径2～4ｍｍ的石英砂作为承托层。2.5.5 计算滤池的高度时，滤层表面至池顶高度宜采用1.5～[2.0ｍ。]2.5.6 反冲洗进出水管必须按首次反冲洗强度来选择管径，敞开式滤池反冲出水管可不安装阀门。2.5.7 滤池应设置下列配件：　　(1)进、出水取样管；　　(2)进水流量指示仪表；　　(3)观察滤层的视镜。2.6 除 氟 站2.6.1 除氟处理前必要时可进行预处理，消毒工艺应放在除氟[处理工艺的]后面。除氟站应设置废液处理装置。再生活性氧化铝[废液，二次]反冲废水，淋洗废水及中和废水必须经处理后方可排放。 2.6.2 除氟工艺可按连续运转渗计，当站内有调节构筑物时，可按最高日平均时供水量渗计；当无调节构筑物时，应按最高日最高时供水量设计。2.6.3 滤池应建造在室内，其布置应留有足够的空间，以保证阀门和仪器操作方便。2.6.4 多个滤池运行可根据实际情况确定串联或并联运行。2.6.5 多个滤池的运行周期应互相错开，处理水可选择管道混合或储水池混合。2.6.6 设置储水池时，其最小容积可按50％的最高日用水量计[算。]2.6.7 在接触酸的区域附近必须为操作人员设置紧急淋浴和洗眼设备，操作人员工作时必须穿防护服。必须准备中和酸碱的化学品(如碳酸氢钠和硼酸溶液)处置溢漏，在可能出现溢漏的地区必须有盛装的容器。2.6.8 除氟站应设置化验台，主要检测氟化物和pH值。2.6.9 除氟站的管道一般可组成如下：　　(1)原水进水管；　　(2)处理水出水管；　　(3)废水排放管；　　(4)酸液管(或二氧化碳气体管)；　　(5)再生液(碱液或硫酸铝液)管；　　(6)取样管。　　酸、碱溶液管道的材料应采用塑料(例如聚氯乙稀)或不锈钢。2.6.10 可用化学沉淀或蒸发的方法处理废水，浓缩的废水或沉淀物可进行填埋或者回收氟化物。
3 电渗析法3.1 一般规定3.1.1 电渗析法适用于含盐量大于500mg/L，小于10000mg/L，氟化物含量大于1.0mg/L小于12mg/L的原水。3.1.2 进入电渗析器的原水水质应符合下列条件：　　(1)浊度5度以下。　　(2)耗氧量＜3mg/L(CODCr法)。　　(3)铁＜0.3mg/L。　　(4)锰＜0.3mg/L。　　(5)游离余氯＜1mg/L。　　(6)细菌总数不宜大于1000个/ｍL(符合饮用水源标准)。　　(7)水温5°～40℃。3.1.3 当原水水质指标超出3.1.2规定时，应进行相应预处理。3.1.4 系统中的储水池、阀门、管道、泵等元器件，应采用无毒工程塑料、不锈钢或混凝土等材料。3.1.5 经处理后出水含盐量不宜＜200mg/L。3.1.6 经处理后出水含碘量低于10μｇ/L时应采取加碘措施。3.2 工艺设计3.2.1 一般可采用下列工艺流程：　　(1)　　(2)电渗析可与活性氧化铝或离子交换等方法串联使用。3.2.2　　电渗析除氟的主要设备应包括：电渗析器、倒极器、精[ 密过滤器、原水箱或原水加压泵、淡水箱、酸洗槽、酸液泵、浓水循环箱、供水泵、压力表、流量计、配电柜、硅整流器、变压[器、操作控]制台、大修洗膜池、化验检测仪器等。3.2.3 原水水箱容积应按大于时供水量的2倍来计算。3.2.4 电渗析器及主要辅助设备可按下列要求选择：　　(1)电渗析器：应根据原水及供水水质要求和氟离子的去除率选择主机型号、流量、级、段和膜对数。　　(2)倒极器：1)倒极器操作可采用手动或气动、电动、机械等自动控制倒极方式。2)自动倒极装置应同时具有切换电极极性和改变浓淡水方向的作用。3)倒极周期应根据原水水质及工作电流密度确定，一般频繁倒极周期宜采用0.5～1h，定期倒极周期不应超过4h。　　(3)浓水箱：其有效容积除满足全系统用水外，还应留有1～2ｍ3储存量。　　(4)水质化验检测仪表：氟离子测定仪、温度计、电导仪、浊度计、pH计等。3.2.5 电渗析主机酸洗周期可根据原水硬度、含盐量确定，当除盐率下降5％ 时，应停机按下列规定进行酸洗。　　(1)周期：采用频繁倒换电极方式时，可为1～4周。　　(2)方式：动态循环。　　(3)时间：一般可为2h，以出水pH值不变为终点。　　(4)酸洗液：宜采用工业盐酸，浓度可为1.0％～1.5％，但不得大于2％。3.2.6 电渗析器大修每年不应少于1次。3.2.7 配电设备或动力设备应按下列要求设计：　　(1)与电渗析主机间距应能满足检修空间，并应采取防潮，防火措施。主要通道净宽应大于1.5ｍ。　　(2)变压器容量应根据原水含盐量、含氟量及倒换电极时最高冲击电流等因素确定，一般应为正常工作电流的2倍。　　(3)电渗析器必须采用可调的直流电源。　　(4)电渗析控制台应满足整流、调压、倒极操作及电极指示等要求。3.2.8 处理站内可采用明渠或地漏排水。3.2.9 电渗析淡水、浓水、极水流量可按下列要求设计：　　(1)淡水流量可根据处理水量确定。　　(2)浓水流量可略低于淡水流量，但不得低于2/3的淡水流量。　　(3)极水流量一般可为1/3～1/4的淡水流量。3.2.10 进入电渗析器的水压不应大于0.3MPA。3.2.11 电渗析器工作电压可根据原水含盐量、含氟量及相应去除率，或通过极限电流试验确定。　　膜对电压可按表3.2.11选用。
电渗析器膜对电压 表3.2.11
原水含盐量(溶解性总固体)(mg/L)
原水含氟量(mg/L)
不同厚度隔板的膜对电压(Ｖ/对)
0.5～1ｍｍ
3.2.12 电渗析器工作电流可根据原水含盐量、含氟量及相应去除率、或通过极限电流试验确定。　　电渗析器的电流密度可按表3.2.12选用。
电渗析器电流密度 表3.2.12
原水含盐量(mg/L)
电流密度(ｍA/ｃｍ)
3.2.13 浓、淡水进出连通孔流速一般可采用0·5～1ｍ/s。3.2.14 电渗析除氟站位置应尽量靠近用水设备，输水应选择最短距离。电渗析主机应设置在底层。3.2.15 电渗析流程长度、级、段数应按脱盐率确定，脱盐率可按公式3.2.15计算： ?　Z＝(100Y－C)/(100－Ｃ)?(3.2.15)　　式中　Ｚ——脱盐率(％)；　　　　　Ｙ——脱氟率(％)；?　　　　Ｃ——系数。重碳酸盐水型Ｃ为－45；氯化物水型Ｃ为－65；硫酸盐水类Ｃ为0。3.3 电渗析主机3.3.1 离子交换膜应符合下列要求：(1)离子交换膜应采用选择透过率大于90％的硬质聚乙烯异相膜，其厚度宜采用0.5～0.8ｍｍ。(2)离子交换阳膜的阳离子迁移数应大于0.9。离子交换阴膜的阴离子迁移数应大于0.9。(3)离子交换膜必须无毒性。(4)离子交换膜应有较好的化学稳定性；一般在正常工作条件下，应连续工作一年以上性能不变。(5)离子交换膜应有良好的机械强度和尺寸稳定性。膜应平整，无孔洞，无裂缝。膜的爆破强度应大于0.3MPA。在使用中不因溶液浓度、湿度变化而变形。3.3.2　隔板及隔网应符合下列要求：(1)隔板厚度一般可采用0.5～2.0ｍｍ。(2)隔板材质应耐酸碱，不受温度变化，必须无毒性，一般可采用聚丙烯或硬质聚氯乙烯。(3)隔板尺寸一般为：400ｍｍ×800ｍｍ、400ｍｍ×1200ｍｍ、400ｍｍ×1600ｍｍ、800×1600ｍｍ。(4)隔网厚度和孔眼分布应均匀，材质必须无毒性。隔网可采用编织网、冲模网、鱼鳞网等。3.3.3　电极应具有良好导电性能、电坐小、机械强度高、化学及电化学稳定性好。一般可采用高纯石墨电极、钛涂钌电极；当采用不锈钢电极时水中氯离子含量应小于100mg/L；若采用其它材质时，则应符合《生活饮用水卫生标准》，严禁采用铅电极。3.3.4 在处理高浓度含氟苦咸水时，为不使淡水受污染，应设置保护室。3.3.5 夹紧装置应在压紧时均匀受力，可用镀锌螺杆，夹紧装置可分别采用钢板、槽钢组合或铸铁压板。锁紧压力以不内渗外漏为度，一般不宜超过0.35MPA。
4 电凝聚法
4.1 一般规定4.1.1 本法适用原水含氟量小于20mg/L。4.1.2 原水进电凝聚器前应加酸降低pH值，并应通过试验确定经济技术上最佳的pH值，一般可调到5.5～7.0。4.2 工艺流程4.2.1 一般工艺流程如下(见图4.2.1)：
4.2.2 原水池的容积可按1h渗计水量确定。4.3 电 解 槽4.3.1 电解槽的电路选择按照电极的极性可分为单极性电极串联电路和双极性电极串联电路两种。4.3.2 电解槽的设计参数可按下列规定采用：　　(1)铝的消耗量可按每去除1ｇ氟需要6～10ｇ金属铝来计算。　　(2)电解槽电极板的电流密度可采用10～15A/ｍ2。　　(3)电解铝极间距可采用3～10ｍｍ。4.3.3 电解槽可采用下部进水，上部出水，并应保证配水及集水均匀。4.3.4 电解槽应采用自动倒极装置，倒极周期可采用5～10min。4.3.5 电解槽运行到电流效率急剧降低时，必须更换电极，并对极板进行机械净化。4.3.6 电解槽的工作电流根据水中必须加进的每小时耗铝量及铝的电流效率确定。电解槽中的电压可根据电极联结系统和电极电阻抗的电压进行计算。电解槽上的工作电压不应超过36Ｖ。4.4 电器设备4.4.1 电解槽工作必须采用直流电源，一般可采用可控硅整流器。4.4.2 电器设备控制台应设置直流电压表、电流表及电源开关。直流电压表的额定值应为工作电压的2倍，直流电流表的额定值应为正常工作电流的2倍。4.4.3 变压器容量可根据原水含盐量、含氟量及最高冲击电压确定，一般应为正常工作容量的2倍。4.4.4 电器渗备应设置过流保护、断相保护和报警等装置。4.4.5 电器设备应设置倒极装置，一般可采用自动倒极。4.4.6 电器设备与电解槽及净水装置的安装应留有维修及操作的间距，并应采取防潮，防火措施。
5 絮凝沉淀法
5.0.1 本法适用于处理水量≤30ｍ3/ｄ；含氟量≤4mg/L的原水。5.0.2 原水水温适宜范围7°～32℃。 5.0.3 本法所使用药剂宜采用铝盐。5.0.4 药剂(按AL↑[3＋]计)投加量应通过实验确定，一般宜为原水含氟量的10～15倍。5.0.5 投加药剂后应控制水中碱度，使pH值保持在6.5～7.5。5.0.6 本法可采用下述两种流程，宜优先选用流程(1)。5.0.7 运行方式与设计参数：　　(1)药剂应与原水充分混合，混合方式可采用泵前加药或管道混合器混合。　　(2)絮凝可采用底部切线进水的旋流絮凝型式。　　(3)沉淀宜采用静止沉淀方式。　　(4)沉淀时间应通过实验确定。一般情况采用流程(1)时，宜采用4ｘ；采用流程(2)时，宜采用8h。5.0.8 滤池的滤速、滤料、级配、反洗周期、反洗强度等应符合《室外给水设计范规》(GBＪ13—86)的规定。
附录Ａ　本规范用词说明
执行本规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。　　（１）表示很严格，非这样做不可的用词：　　　　　正面词采用“必须”；　　　　　反面词采用“严禁”。　　（２）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：　　　　　正面词采用“应”；　　　　　反面词采用“不应”或“不得”。　　（３）表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的词：　　　　　正面词采用“宜”或“可”；　　　　　反面词采用“不宜”。
主编单位：中国市政工程华北设计院参编单位：同济大学上海市政工程设计院主编人：刘晓园主要起草人：徐国勋、朱列平、郑义滔
注：①（本规程仅包括电渗析部分）。
除氟作用机理探讨& & 　　氟离子半径小，溶解性能好，是较难去除的污染物之一。目前认识到的除氟机理主要有：& & 　　(1)生成难溶氟化物沉淀& & 　　如钙盐法中将氟离子转化为难溶的CaF2沉淀。钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后，除氟效果增加，残氟浓度更低，主要原因是形成了新的更难溶的含氟化合物。如钙盐与磷酸盐合用时，生成Ca5(PO4)3F沉淀；CaCl2和AlCl3合用时，形成一种由Ca、Al及F组成的络合物沉淀，其具体组分和结构尚待进一步研究。一些由多种元素组成的氟化物，比单一元素组成的氟化物具有更低的溶解度，对它们形成条件的研究，有助于除氟工艺的改进和新方法的研究与开发。& & 　　(2)离子或配位体交换& & 　　F-与OH-半径及电荷都较为相近，除氟剂中的OH-基团可与F-交换而达到除氟的目的。如羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2的除氟机理：& & 　　　Ca10(PO4)6(OH)2+2F- Ca10(PO4)6F2+2OH-& & 铝盐混凝法中，铝盐混凝剂的最有效成分Al13O4(OH)7+24及其水解后形成的Al(OH)3(am)凝胶，其中的OH-配位体都可与F-交换：& & 　　　Al13O4(OH)7+24+xF- Al13O4(OH)24-xF7+x+xOH-& & 　　　Al(OH)3(am)+xF- Al(OH)3-xFx+xOH-& & 这一机理已被除F-后体系pH升高现象所证实。［Al13O4(OH)24-xFx］7+等阳离子形成后，可进一步水解生成Al13O4(OH)21F10等羟氟铝化合物。由于这一类化合物在水中有一定的溶解度，致使单独使用铝盐混凝除氟时最终出水的氟离子质量浓度很难降至4～7mg/L以下。& & 　　多数情况下离子与配位体交换是在固相中的OH-和液相中的F-之间进行的，降低液相中OH-浓度或提高F-浓度都有利于交换过程的进行。体系pH降低时，OH-浓度降低，但F-浓度会因形成HF而降低。最有利于F-与OH-进行交换的环境是pH为6～7的微酸性体系，这也是多数氟离子交换剂的最佳pH范围。& & 　　(3)物理或化学吸附& & 　　X光电子能谱的研究表明，活性氧化铝对F-的吸附是通过对NaF的化学吸附来实现的：& & 　　　　Al2O3+Na++F- Al2O3.NaF& & 羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2对F-的吸附是通过对CaF2的化学吸附来实现：& & 　　　　Ca10(PO4)6(OH)2+Ca2++2F- Ca10(PO4)6(OH)2.CaF2& & 氟具有很强的电负性。红外光谱证实，在一些水化的Al2O3表面，F-可发生氢键吸附：& & 　　　 & & 　　物理吸附中，最重要的是静电吸附。混凝除氟过程中，铝盐水解生成的Al3(OH)5+4、Al7(OH)4+17和Al13O4(OH)7+24等高价阳离子，可通过静电作用吸附F-，从而被随后形成的Al(OH)3(am)矾花卷扫下来。在这种情况下，当水中SO2-4、Cl-等阴离子的浓度较高时，由于存在竞争作用，会使Al(OH)3(am)矾花对F-的吸附容量显著减少。& & 　　(4)络合沉降& & 　　F-能与Al3+、Fe3+、Mg2+等阳离子形成络合物而沉降。如铝盐混凝法中Al3+与F-形成AlF(3-x)+x而夹杂在Al(OH)3(am)中沉降下来。& & & & 目前的技术情况& & (1)对含氟水的处理，切实可行的方法有吸附法、化学沉淀法和混凝沉降法。吸附法适用于水量较小的饮用水的处理，使用羟基磷灰石、活性氧化镁、稀土金属氧化物等新型吸附剂可提高处理效率。化学沉淀法适用于氟浓度高的工业废水的处理，在传统的钙盐沉淀法基础上，联合使用磷酸盐、镁盐、铝盐等，比单纯用钙盐除氟效果好。混凝沉降法中，使用聚合铝类混凝剂，如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等，除氟效果比用Al2(SO4)3、AlCl3好。总的看来，各种方法中提高除氟效率的关键在于除氟剂的改进，如引入新组分，提高其中有利于除氟的化学形态的含量等。& & 　　(2)目前人们已认识到的除氟机理主要有生成难溶氟化物沉淀、离子或配位体交换、物理或化学吸附、络合沉降等。含氟水处理过程中，各种除氟机理有可能同时发生。开展除氟机理的研究工作，有助于现有除氟工艺的改进和除氟新方法的开发。
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除氟剂活性氧化铝的适用范围
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除氟活性氧化铝为白色球状物质，特殊工艺制备，多孔性物质、无毒、无臭、不粉化、不溶于水、乙醇，因具有独特的骨架结构，所以与活性组分亲和力极强，该产品微孔发布均匀，孔径大小适宜，孔容大，吸水率高，堆积密度小，机械性能好，具有良好的稳定性，适合做催化剂载体。用途：适用于多种气体和液体的干燥，可用于饮用水及工业装置的除氧,除氟,脱砷.污水脱色.除臭等。
一、活性氧化铝降氟设备工作原理：
当原水流经除氟器，降氟器内部核心滤层――天然矿物质滤料时，水与除氟，降氟器中的天然矿物质滤料接触，通过物理、化学反应――吸附、离子交换，水中的氟离子被滤料吸附、交换，水中的氟离子即被去除，使水中的氟含量达到国家生活饮用水卫生标准(GB)规定的1.0 mg/L以内。经过一段时间运行后，天然矿物质滤料吸附交换饱和，需要通过再生系统进行再生，再生后滤料性能恢复如初，可长期反复使用。再生剂可采用硫酸铝钾(明矾)。
二、活性氧化铝主要特点：
1.对人体有益的新型天然矿物质滤料；
2.高效除氟，同时去除水中多种有害物质;
3.性能稳定，使用寿命可达30年；运行费用低，一般0.3元/吨水。
4.结构简单，占地面积小，操作维护管理简便； 5.规模灵活，可大可小，按用户要求设计制造；
6.备有手动、半自动、全自动规格供用户选择；
三、活性氧化铝除氟的必要性：
氟[1]是属于卤素的在化合物中显负一价的非金属元素,通常情况下氟气是一种浅黄绿色的、有强烈助燃性的、刺激性毒气。氟气与水的反应很复杂，主要氟化氢和氧，以及较少量的过氧化氢，二氟化氧和臭氧产生，也可在化合物中置换其他非金属元素。可以同所有的非金属和金属元素起猛烈的反应，生成氟化物，并发生燃烧。有极强的腐蚀性和毒性。
四、活性氧化铝除氟工作原理：
我国饮用水除氟方法中，应用最多的是吸附过滤法，作为滤料的吸附剂主要是活性氧化铝。
活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积，是除氟比较经济有效的方法。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，对氟有极大的选择性。
1.活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使转化成为硫酸盐型，反应如下：
（Al2O3）n?2H2O + SO4 →（Al2O3）n?H2SO4 + 2OH
2.除氟时的反应为：
（Al2O3）n?H2SO4 + 2F → （Al2O3）n?2HF + SO4
3.活性氧化铝失去除氟能力后，可用1%-2%尝试的硫酸铝溶液再生：
（Al2O3）n?2HF + SO4 →（Al2O3）n?H2SO4 + 2F
每克活性氧化铝所能吸附氟的重量，一般为1.2～4.5mg，它取决于：原水的氟浓度、pH值、活性氧化铝的颗粒大小等。
五、活性氧化铝应用范围：
我国地下水含氟地区的分布范围很广，因长期饮用含氟量高的水可引起慢性中毒，特别是对牙齿和骨骼产生严重危害。轻者患氟斑牙，表现为牙釉质损坏，牙齿过早脱落等，重者则骨关节疼痛，甚至骨骼变形，出现弯腰驼背等，完全丧失劳动能力。
所以高氟水的危害是严重的。我国饮用水标准中规定氟的含量不得超过1mg/L。
六、活性氧化铝性能特点：
1、 设备造价低廉，运行费用低，管理简便；
2、 滤料经过再生，可多次使用滤料寿命长； 3、 除氟效果好，占地面积小。
七、活性氧化铝产品结构：
本装置由除氟罐、滤料、再生装置、管路阀门等组成，根据不同的氟含量和处理水量，可选择不同大小的设备。
八、活性氧化铝除氟器的选用方法：
除氟器的大小依据水量而定，根据用途不同可选用钢制或玻璃钢。除氟装置有固定床和流动床。固定床的水流一般为升流式，滤层厚度1.1～1.5m，滤速为3～6m/h。移动床滤层厚度为1.8～2.4m，滤速10～12m/h。
九、活性氧化铝除氟操作方法：
活性氧化铝在pH = 5～8范围内时，除氟效果较好，而在pH值为5.5时，吸附量最大。为减少酸的消耗和降低成本，我国多将pH控制在6.5～7.0之间，除氟装置的接触时间应在15min以上。 活性氧化铝失效后，出水含氟量超过标准时，运行周期即千结束须进行再生。再生时，活性氧化铝柱首先反冲洗10～15min，膨胀率为30～50%，以去除滤层中的悬浮物。 再生液浓度和用量应通过试验，一般采用Al2（SO4）2再生时为1～2%，采用NaOH时为1.0%。再生后用除氟水反冲洗8～10min，再生时间约1.0～1.5h。采用NaOH溶液时，再生后的滤层呈碱性，须再转变为酸性，以便去除F离子和其它阴离子。
活性氧化铝除氟设备：
地下水、饮用水除氟设备(除氟过滤器)引进新技术、新工艺、新型装置，采用特殊活化氧化铝作为除氟吸附剂，除氟过程结合用酸或对原水PH值调解并进行吸附催化，获得对氟的高吸附性能，除氟装置以硫酸铝或氢氧化钠作为再生剂，采用大流量循环再生，快速中和。可最大限度地恢复活性氧化铝的吸附性能，从而达到除氟过程的连续进行。专用除氟材料作为吸附剂，罐体采用碳钢或玻璃钢制作。用浓度为1%-2%的硫酸铝或氢氧化钠溶液作为再生剂，滤料可重复使用。是不同于去离子法（电渗析器、反渗透）的新型除氟设备。
活性氧化铝除氟设备功能特点及再生方法：
1．采用特殊活化的活性氧化铝作吸附剂，具有吸附速度快，吸附容量大，受PH值影响小，解吸容易等特点，各项性能优于常规活性氧化铝。
2．再生剂以氢氧化钠取代传统的硫酸铝，消除了出水中铝离子超标对人体造成的危害。
3．采用循环再生法，可将传统的再生时间缩短到4小时内完成。
4．采用调整PH值及催化吸附工艺使吸附容量大幅提高。
5．定量连续投加催化剂，增加氟的吸附速率。
6．彻底解决了活性氧化铝的“板结”问题及“假疲劳”现象。
新型除氟设备的原理与工艺流程
含氟水经过比表面积较大的活性氧化铝吸附过滤层。在PH值5～6的条件下，水中氟离子被吸附生成难溶解的氟化物而被除去，其反应式如下：R2SO4＋2F－＝R2F2＋SO42－
吸附剂失效后，用硫酸铝溶液进行再生，以恢复其吸附能力。当原水PH值大于7时，一般用二氧化碳气体进行调节。
除氟设备工艺特点：1、造价低、投资省；2、运行费用低，制水成本低；3、设备操作简便：实行自动化、半自动化操作不用调节pH值；4、设备安装和使用便利，该设备可以直接与深井中的变频泵连接，设备出水直接进入管网入户，无需原水池和出水池，无需二次加压；5、新型除氟设备的水利用率高，为98－99％以上；6、设备占地面积小。
我国许多地区，地下水含氟量都超过国家规定的生活饮用水卫生标准（1.5mg/L）。有些地区甚至高达20mg/L。长期饮用高氟水，轻者使牙齿产生斑釉，关节疼痛，重者会影响骨骼发育，致使丧失劳动力。新型工艺采用活性氧化铝为介质的除氟设备能有效解决上述问题，使人们不再受高氟的侵害。
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