地下水、飲用水除氟設(shè)備(除氟過濾器)引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新型裝置,采用特殊活化氧化鋁作為除氟濾料,除氟過程結(jié)合用酸或?qū)υ甈H值調(diào)解并進(jìn)行吸附催化,獲得對氟的高吸附性能,除氟裝置以硫酸鋁或氫氧化鈉作為再生劑,采用大流量循環(huán)再生,快速中和??勺畲笙薅鹊鼗謴?fù)活性氧化鋁的吸附性能,從而達(dá)到除氟過程的連續(xù)進(jìn)行。專用除氟材料作為吸附劑,罐體采用碳鋼或玻璃鋼制作。用濃度為1%-2%的硫酸鋁或氫氧化鈉溶液作為再生劑,濾料可重復(fù)使用。是不同于去離子法(電滲析器、反滲透)的新型除氟設(shè)備。
當(dāng)原水流經(jīng)除氟器,降氟器內(nèi)部核心濾層——天然礦物質(zhì)濾料時,水與除氟,降氟器中的天然礦物質(zhì)濾料接觸,通過物理、化學(xué)反應(yīng)——吸附、離子交換,水中的氟離子被濾料吸附、交換,水中的氟離子即被去除,使水中的氟含量達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)規(guī)定的1.0 mg/L以內(nèi)。經(jīng)過一段時間運(yùn)行后,天然礦物質(zhì)濾料吸附交換飽和,需要通過再生系統(tǒng)進(jìn)行再生,再生后濾料性能恢復(fù)如初,可長期反復(fù)使用。再生劑可采用硫酸鋁鉀(明礬)。
二、主要特點
1.對人體有益的新型天然礦物質(zhì)濾料;
2.高效除氟,同時去除水中多種有害物質(zhì);
3.性能穩(wěn)定,使用壽命可達(dá)30年;運(yùn)行費(fèi)用低,一般0.3元/噸水。
4.結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小,操作維護(hù)管理簡便;
5.規(guī)模靈活,可大可小,按用戶要求設(shè)計制造;
6.備有手動、半自動、全自動規(guī)格供用戶選擇;
三、除氟的必要性
它是屬于鹵素的在化合物中顯負(fù)一價的非金屬元素,通常情況下氟氣是一種淺黃綠色的、有強(qiáng)烈助燃性的、刺激性毒氣。氟氣與水的反應(yīng)很復(fù)雜,主要氟化氫和氧,以及較少量的過氧化氫,二氟化氧和臭氧產(chǎn)生,也可在化合物中置換其他非金屬元素。可以同所有的非金屬和金屬元素起猛烈的反應(yīng),生成氟化物,并發(fā)生燃燒。有極強(qiáng)的腐蝕性和毒性。
四、系統(tǒng)工藝原理:
我國飲用水除氟方法中,應(yīng)用最多的是吸附過濾法,作為濾料的吸附劑主要是活性氧化鋁。
活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑,有較大的比表面積,是除氟比較經(jīng)濟(jì)有效的方法?;钚匝趸X是兩性物質(zhì),等電點約在9.5,當(dāng)水的pH值小于9.5時可吸附陰離子,大于9.5時可去除陽離子。
因此,在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑,對氟有極大的選擇性。
1.活性氧化鋁使用前可用硫酸鋁溶液活化,使轉(zhuǎn)化成為硫酸鹽型,反應(yīng)如下:
(Al2O3)n•2H2O + SO4 →(Al2O3)n•H2SO4 + 2OH
2.除氟時的反應(yīng)為:
(Al2O3)n•H2SO4 + 2F → (Al2O3)n•2HF + SO4
3.活性氧化鋁失去除氟能力后,可用1%-2%嘗試的硫酸鋁溶液再生:
(Al2O3)n•2HF + SO4 →(Al2O3)n•H2SO4 + 2F
每克活性氧化鋁所能吸附氟的重量,一般為1.2~4.5mg,它取決于:原水的氟濃度、pH值、活性氧化鋁的顆粒大小等。
五、除氟設(shè)備應(yīng)用范圍:
我國地下水含氟地區(qū)的分布范圍很廣,因長期飲用含氟量高的水可引起慢性中毒,特別是對牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害。輕者患氟斑牙,表現(xiàn)為牙釉質(zhì)損壞,牙齒過早脫落等,重者則骨關(guān)節(jié)疼痛,甚至骨骼變形,出現(xiàn)彎腰駝背等,完全喪失勞動能力。
所以高氟水的危害是嚴(yán)重的。我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟的含量不得超過1mg/L。
六、除氟設(shè)備性能特點
1、設(shè)備造價低廉,運(yùn)行費(fèi)用低,管理簡便;
2、濾料經(jīng)過再生,可多次使用濾料壽命長;
3、除氟效果好,占地面積小。
七、除氟設(shè)備產(chǎn)品結(jié)構(gòu):
本裝置由除氟罐、濾料、再生裝置、管路閥門等組成,根據(jù)不同的氟含量和處理水量,可選擇不同大小的設(shè)備。
八、除氟器的選用方法:
除氟器的大小依據(jù)水量而定,根據(jù)用途不同可選用鋼制或玻璃鋼。除氟裝置有固定床和流動床。固定床的水流一般為升流式,濾層厚度1.1~1.5m,濾速為3~6m/h。移動床濾層厚度為1.8~2.4m,濾速10~12m/h。
九、除氟設(shè)備操作方法:
活性氧化鋁在pH = 5~8范圍內(nèi)時,除氟效果較好,而在pH值為5.5時,吸附量最大。為減少酸的消耗和降低成本,我國多將pH控制在6.5~7.0之間,除氟裝置的接觸時間應(yīng)在15min以上。
活性氧化鋁失效后,出水含氟量超過標(biāo)準(zhǔn)時,運(yùn)行周期即千結(jié)束須進(jìn)行再生。再生時,活性氧化鋁柱首先反沖洗10~15min,膨脹率為30~50%,以去除濾層中的懸浮物。
再生液濃度和用量應(yīng)通過試驗,一般采用Al2(SO4)2再生時為1~2%,采用NaOH時為1.0%。再生后用除氟水反沖洗8~10min,再生時間約1.0~1.5h。采用NaOH溶液時,再生后的濾層呈堿性,須再轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝?,以便去除F離子和其它陰離子。
十、除氟設(shè)備功能特點:
1.采用特殊活化的活性氧化鋁作吸附劑,具有吸附速度快,吸附容量大,受PH值影響小,解吸容易等特點,各項性能優(yōu)于常規(guī)活性氧化鋁。
2.再生劑以氫氧化鈉取代傳統(tǒng)的硫酸鋁,消除了出水中鋁離子超標(biāo)對人體造成的危害。
3.采用循環(huán)再生法,可將傳統(tǒng)的再生時間縮短到4小時內(nèi)完成。
4.采用調(diào)整PH值及催化吸附工藝使吸附容量大幅提高。
5.定量連續(xù)投加催化劑,增加氟的吸附速率。
6.徹底解決了活性氧化鋁的“板結(jié)”問題及“假疲勞”現(xiàn)象。
含氟水經(jīng)過比表面積較大的活性氧化鋁吸附過濾層。在PH值5~6的條件下,水中氟離子被吸附生成難溶解的氟化物而被除去,其反應(yīng)式如下:R2SO4+2F-=R2F2+SO42-
吸附劑失效后,用硫酸鋁溶液進(jìn)行再生,以恢復(fù)其吸附能力。當(dāng)原水PH值大于7時,一般用二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行調(diào)節(jié)。
除氟設(shè)備工藝特點:1、造價低、投資??;2、運(yùn)行費(fèi)用低,制水成本低;3、設(shè)備操作簡便:實行自動化、半自動化操作不用調(diào)節(jié)pH值;4、設(shè)備安裝和使用便利,該設(shè)備可以直接與深井中的變頻泵連接,設(shè)備出水直接進(jìn)入管網(wǎng)入戶,無需原水池和出水池,無需二次加壓;5、新型除氟設(shè)備的水利用率高,為98-99%以上;6、設(shè)備占地面積小。
我國許多地區(qū),地下水含氟量都超過國家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(1.5mg/L)。有些地區(qū)甚至高達(dá)20mg/L。長期飲用高氟水,輕者使牙齒產(chǎn)生斑釉,關(guān)節(jié)疼痛,重者會影響骨骼發(fā)育,致使喪失勞動力。北京海揚(yáng)公司提供的新型工藝采用活性氧化鋁為介質(zhì)的除氟設(shè)備能有效解決上述問題,使人們不再受高氟的侵害。
此外,氟還會抑制人的腎上腺、生殖腺、甲狀腺、胰腺功能,并損害人的消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng),嚴(yán)重的氟中毒會導(dǎo)致高氟區(qū)居民喪失勞動力。飲高氟水是害骨毀齒的主要原因,氟中毒是一種嚴(yán)重危害人民健康的地方病。