物理化學(xué)降氟改水主要有混凝沉淀法、濾層吸附法、離子交換法、電凝聚法、電滲析法及反滲透等方法。常采用的是混凝沉淀法?;炷恋矸ㄋx用的混凝劑一般有硫酸鋁、聚鐵、聚鋁和明礬等,不同混凝劑的降氟效果不同。
· 硫酸鋁的混凝沉淀除氟
硫酸鋁用量對降氟效果的影響:硫酸鋁溶液配成濃度為10%。用F-濃度為11mgΠL的原水進行試驗,硫酸鋁用量分別為011gΠL、012gΠL、013gΠL、014gΠL。試驗結(jié)果顯示,當(dāng)硫酸鋁用量不同時,降氟率均低于40%,且各濃度的硫酸鋁降氟率相差不大,說明硫酸鋁溶液降氟率不高。依硫酸鋁混凝沉淀法的原理,硫酸鋁的鋁離子與水中氫氧根反應(yīng),生成氫氧化鋁。氫氧化鋁在pH值6~7的范圍,按下列反應(yīng),F-被吸附在氫氧化鋁膠體顆粒上,發(fā)生沉淀被去除。Al(OH)3+F-=Al(OH)2F。
基本原理:
1、吸附、鋁鹽絮凝除氟過程中生成的具有很大表面積的無定性的Al(OH)3(鋤)、原體對氟產(chǎn)生氫鍵吸附,氟離子半徑小,電負性強,這一吸附方式很容易生產(chǎn)。
2、離子交換F一與OH一的半徑相近,電荷相同,在鋁鹽絮凝除氟過程中,投加到水中后,All304(OH)147+等聚陽離子及水解后形成的無定性Al(OH)3(鋤)沉淀,其中的OH一和F一產(chǎn)生交換。
3、絡(luò)合沉淀F一能與A13“m等形成從AlF2+到A氓3一等6種絡(luò)合物,絡(luò)合沉降而去除氟。
樹脂進水條件限制
1)樹脂使用前用清水沖洗干凈,除去樹脂生產(chǎn)過程中殘留的雜質(zhì);
2)樹脂進水需經(jīng)過過濾處理,除去水中固體懸浮物雜質(zhì),過濾系統(tǒng)建議采用:石英砂+活性炭+精密過濾器(1μm)系統(tǒng),以防樹脂堵塞;
3)進水中油脂含量控制在5mg/l以下;
4)進水pH值控制在7-11之間;
5)進水總硬度控制在100mg/l以下,若超過,建議做預(yù)處理;
特種除氟樹脂深度處理工藝
1)吸附能力:目前水質(zhì)為高鹽水,電導(dǎo)率高達10萬μs/cm,水中含有大量陰離子存在(主要有硫酸根,氯離子,碳酸氫根等),樹脂在吸附氟離子時不受其他陰離子的干擾,可實現(xiàn)高鹽水中穩(wěn)定除氟效果。故采用選擇性除氟特種樹脂CH-87,在20-30mg/l的進水氟含量時,滿足穩(wěn)定出水3mg/l以下的效果是完全能夠達到的,樹脂吸附容量能夠達到6-8g/l;
2)再生濃液量及氟含量:樹脂的再生采用10%濃度硫酸鋁溶液,再生液用量為樹脂體積的1.5-2倍,即1.5-2BV。再生后再生濃液中氟的含量在3-4g/l左右;
再生濃液處理工藝方法
氟化物的終去向為污泥(氟化鈣沉淀)。所以,對除氟樹脂再生濃液的處理,一般均采用鈣法沉淀(加石灰)的處理工藝,可返回前端沉淀池進行沉淀處理,沉淀產(chǎn)生的污泥經(jīng)過污泥脫水工藝后走固廢處理路線。
Tulsimer? CH-87 是一款去除水溶液中氟離子的專用的凝膠型選擇性離子交換樹脂。它是
具有氟化物選擇性官能團的交聯(lián)聚苯乙烯共聚物架構(gòu)的樹脂。
Tulsimer ? CH-87 的去除氟離子的能力可以達到 1ppm 以下的水平。它在中性至堿性的 PH
范圍內(nèi)有的工作效率,并且很容易再生