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饮用水除氟设备

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1、氟的危害

氟是人体维持正常生理活动不可缺少的微量元素之一,在人体的骨骼、肌肉、血液和脏器都有它的存在。每人每日摄入的氟总量大约为3.0-4.5mg,其中60%-70%的氟来自饮水,机体对饮水中的氟吸收率可高达90%。

氟离子在水中适量存在对预防龋齿是有益的,可预防血管钙化,有益于儿童生长发育,可预防老年人骨质变脆。

但高浓度的氟对人体的危害很大,轻则影响牙齿和骨骼的发育,出现氟化骨症、氟斑牙等慢性氟中毒,使得骨头密度过硬,很容易产生骨折,或者因为含氟过高引起牙体的硬组织发育不正常,使得牙齿表面出现斑点甚至变色,影响牙齿美观;重则会引起恶心、呕吐、心律不齐等急性氟中毒。饮用高氟水是导致地氟病流行的最基本、最重要的因素。

氟中毒症状的出现与饮用高氟水的含量及其时间密切相关,氟摄入量达10毫克左右即可发生急性中毒;每日摄入量15~25毫克,持续11~12年后可导致氟骨病;每日摄入20毫克,持续20年以上时可致残废甚至死亡。所以说饮用水除氟是非常有必要的。现行国家饮用水卫生标准GB5749-2006(氟≤1.0mg/L)。

目前,高氟水除氟的方法主要有活性氧化铝吸附过滤法、混凝沉淀法、反渗透法(见反渗透设备介绍)。现将高氟水除氟的主要方法及特点介绍如下:

2、活性氧化铝吸附过滤法除氟

(1)、工作原理

活性氧化铝是一种白色颗粒状多孔吸附剂,由各种含水氧化铝煅烧而成的Y型氧化铝。当水的 pH值=7.1时,它吸附阴离子的亲和力顺序为OH->F->SO42->CI->HCO3-。

原水经过调节pH值后进入滤池,原水通过滤料层的流向采用自下而上方式,当出水达到一定量时,滤料饱和,失去交换能力,须退出运行进行再生。此时出水由其他滤池提供,保证连续出水。

当滤池出水含氟量达到临界含氟量值时,滤料应进行再生处理。再生过程可分为首次反冲、再生、二次反冲(或淋洗)阶段。再生时间可选用8-12h,再生后滤池内的再生溶液必须排空。

整个系统在运转过程中,禁止滤池出现同时再生的情况。

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(2)、性能特点

优点:①、有很大的比表面积,吸附交换能力随比表面积的增大而变化;

          ②、吸附饱和的活性氧化铝可再生反复使用。

缺点:①、受PH值影响大,需酸碱调节,操作略复杂(接触强酸强碱);

  ②、活性氧化铝易板结。

综上所述,建议饮用水氟含量在4mg/L以上,水中PH值偏酸性时,使用该方法。

(3)、系统组成

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3、混凝沉淀法除氟

(1)、工作原理

铝盐混凝除氟剂包括聚合氯化铝、氯化铝、硫酸铝等。聚合氯化铝是阳离子铝的水化聚合物,通用分子式为AI(OH)(n)CI3-n,铝离子的水化程度即羟铝比可用配位价n表示,按制备工艺的不同,聚合氯化铝分不含硫酸根的和含硫酸根的两种。氯化铝和硫酸铝是饮用水处理中常用的混凝剂,对碱度和pH值较高的原水,具有较好的除氟效果。

原水经过投加铝盐进入一体化设备中的反应区,经过反应区后与助凝剂混合进入一体化设备中的沉淀与澄清区,原水中的悬浮物、固体物经投加混凝剂后形成的絮体矾花在斜管底侧表面积聚成薄泥层,依靠重力作用滑回泥渣悬浮层,继而沉入集泥斗。由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。上清液逐渐上升至集水管进入到后续系统。经过一体化设备后进入过滤段,通过过滤吸附未沉淀的细小含氟羟基络合离子团,实现除氟。过滤系统定期反洗,无需再生。

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(2)、性能特点

优点:①、只需投加一定量的混凝剂,过滤材料不需再生。

  ②、整套系统容易实现自动化,适合不同水量的运行。

缺点:占地略大。

综上所述,建议饮用水氟含量在4mg/L以下,使用该方法。

(3)、系统组成

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