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      活性氧化鋁除氟

      活性氧化鋁除氟

      文章來源:未知????作者:gymyjs ????點擊:

          自發現飲用水中含過量氟對人體有不良影響以來,已提出了許多除氟的方法,其中活性氧化鋁是一種有效的方法。但對活性氧化鋁的有效吸附容量卻不清楚。即使在美國1936年提出的活性氧化鋁專利中,除闡明pH值在5.0-6.5的范圍里,可達到最好的處理效果外,也沒有談及它的吸附容量問題。1958年有人在試驗室中得到,pH值在5.6時,它的吸附容量可達7800克/米3,同時得出出水中的氯化鈉卻增加了。最近有人指出,為了獲得高的吸附容量,控制pH值相當重要;同時,以氟化鈉配制水為例,在pH值為5.0時,最高吸附容量可達9600克/米3。另外,也有人卻認為活性氧化鋁除氟的容量很低。這是由于他們不了解或者不會選擇最佳的pH值所致的。

          美國有兩個廠采用活性氧化鋁,原水含氟量分別為7.5和4.5毫克/升,已運行多年,認為不但可使氟含量降到飲用水的標準,而且運行費用也很低。其中一個廠運行達九年,另一個達六年。1978年又有一廠投入運行,原水含氟量達6.0毫克/升。由于注意了pH值的控制,一般的運行容量都超過4600克/米3。有一個廠試運行時超過7000克/米3,最高可達9200克/米3。這三個廠的原水水質如表1,第3個廠的運行曲線如圖。

          用活性氧化鋁除氟時,采用粒徑28-48目的氧化鋁,一般可分吸附處理、反沖洗、 再生和中和這樣四個步驟。

          1、吸附處理:原水加硫酸把pH調到5.0-6.0。目前大家認為,當pH值固定在5.5時,除氟效果最好。因這時活性氧化鋁表面最有利于吸附氟離子;另外,其它離子對活性氧化鋁除氟的干擾也最小。處理水的含氟量最低(可達0.1毫克/升)。

          當原水pH值高于6.0或低于5.0時,它的除氟容量立即下降。如PH為7.0時,吸附容量只有1100克/米3。

          吸附處理時,停留時間是另一個控制因素,為了達到最高去除率,至少要有5分鐘的停留時間。

          處理后的水pH值低于6.0時,水呈腐蝕性,因此,應加氫氧化鈉,或者將初期高pH的出水和正常運行時的低pH出水相摻合,來調節出水pH到7.5的水平上。

          2、反沖洗:為除去吸附床中截留的懸浮固體,反沖洗速度采用5-6毫米/秒,膨脹率為50%,沖洗時間為10分鐘。

          3、再生:采用1%氫氧化鈉溶液,自上而下通過吸附床進行再生,流速為1.7毫米/秒。當填料厚度為1.5米時,再生時間為35分鐘。隨后在3.4毫米/秒的流速下,向上漂洗30分鐘。每米3活性氧化鋁再生藥耗為27升50%的氫氧化鈉。

          4、中和:再生后吸附床出水pH值介于12.5-13之間。中和之初,將原水加硫酸,把pH值調到2.5,自上而下通過吸附床。這時氟含量垂直下降,而pH雖有下降,但還很高。當氟含量降到允許值1.5-2.0倍時,出水就可接入儲水箱或管網,但pH值仍較高。當出水pH值在9.0-9.5時,把原水pH值調到4;當出水pH值降到7.5以后,原水pH值調到5.5,隨即開始正常運行,詳見圖中吸附床進水pH曲線。

          處理后出水的摻合問題。從圖中曲線可知,運轉前期,出水中氟緩慢地降到0.1毫克/升,運轉后期,逐步上升。當出水氟含量高于最高允許值1.5-2.0倍時,就可接入用戶,但全過程的平均氟含量仍低于允許值。因此,可采用水箱或多個吸附床并聯運行,這樣可將不同時期的出水進行有效地摻合,即一床的初期高pH出水與另一床的后期低pH值出水相混和。這樣既達到調節pH值的目的,又提高了產水量。

          美國上述三個廠的運行成本:包括藥劑費、電費和人工費用等,通常每升水為2-5美分,詳見表2。

          1978年投產的廠3,設計能力為2800米3/日,最高能力可達4800米3/日,按1977-1978年價格計算,投資為20萬美元。

          飲用水中氟的允許濃度問題。美國規定為1.4-2.4毫克/升。但具體應視當地最高日平均氣溫而定,詳見表3。

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