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技术交流及工艺

降氟设备工作原理

时间:2013-02-04 16:42 来源:未知 作者:admin 点击:
一、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(GB5749-2006)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、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、除氟的必要性

氟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。

一、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。

二、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。

三、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。

四、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。

五、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。

六、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。
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