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   處理水中含氟超標的方法

    井水中含氟超標對人體有著很大的危害性，根據我國國家生活飲用水衛生標準，井水中含氟不得超過1.0 mg/L，如果長期飲用含氟超標的水，很容易造成氟中毒，氟中毒是一種慢性全身性疾病，過量的氟進入人體后，會形成氟斑牙和氟骨癥，導致牙齒呈黃色、黃褐色或黑褐色，逐漸缺損脫落；出現腰腿痛、關節僵硬、骨骼變形、下肢彎曲、駝背，甚至癱瘓等癥狀,老人容易骨折，影響小孩智力的正常發育。而我國很大一部份地區，井水中的含氟量都是超過國家規定的標準的，嚴重的地區甚至是相關規定的十幾倍。

    那我們又該怎么處理氟超標的井水呢？

    根據我司對井水處理的多年經驗，總結出井水除氟有以下幾種方法：

    1、吸附過濾法：

    就是采用活性氧化鋁對水中的氟進行置換過濾，活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積，是除氟比較經濟有效的方法。活性氧化鋁是兩性物質，等電點約在9.5，當水的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。活性氧化鋁使用前可用硫酸鋁溶液活化，使轉化成為硫酸鹽型，

    反應如下：（Al2O3）n?2H2O+SO4 →（Al2O3）n?H2SO4 + 2OH，

    除氟時的反應為：（Al2O3）n?H2SO4+2F →（Al2O3）n?2HF+SO4

    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。

    活性氧化鋁性能特點:

    1.設備造價低廉，運行費用低，管理簡便；

    2.濾料經過再生，可多次使用濾料壽命長；

    3.除氟效果好，占地面積小。一般我們推薦使用這種除氟方法.

    2、采用膜分離法：

    此辦法就是采用目前全球過濾精度*高的反滲透膜，對水中的氟離子進行分離，但此方法的缺點是，氟離子容易造成對膜的堵塞，所以含氟過高的水源不適宜用這種方法。

    3、絮凝沉淀法：

    凝沉淀法常用的絮凝劑為鋁鹽。鋁鹽投加到水中后，利用Al3+與F-的絡合以及鋁鹽水解中間產物和*后生成的Al(OH)3(am)礬花對氟離子的配體交換、物理吸附、卷掃作用去除水中的氟離子。與鈣鹽沉淀法相比，鋁鹽絮凝沉淀法具有藥劑投加量少、處理量大、一次處理后可達國家排放標準的優點。硫酸鋁、聚合鋁等鋁鹽對氟離子都具有較好的混凝去除效果。使用鋁鹽時，混凝*佳pH為6.4～7.2，但投加量大，根據不同情況每m3水需投加150～1000g，這會使出水中含有一定量的對人體健康有害的溶解鋁。使用聚鋁后，投加量可減少一半左右，絮凝沉淀的pH范圍擴大到5～8 。聚鋁的除氟效果與聚鋁本身的性質有關，堿化度為75%的聚鋁除氟*佳，投加量以水中F與 Al的摩爾比為0.7左右時*佳。鋁鹽絮凝沉淀法也存在著明顯的缺點，即使用范圍小，若含氟量大，混凝劑使用量多，處理費用較大，產生污泥量多；氟離子去除效果受攪拌條件、沉降時間等操作因素及水中SO42-，Cl-等陰離子的影響較大，出水水質不夠穩定，這與目前對混凝除氟機理認識還很不夠有關，研究絮凝除氟機理具有明顯的現實意義。

    鋁鹽絮凝去除氟離子機理比較復雜，主要有吸附、離子交換、絡合沉降三種作用機理。

    （1）吸附法：

    鋁鹽絮凝沉淀除氟過程為靜電吸附，*直接的證據是AC或PAC含氟絮體由于吸附了帶電荷的氟離子，正電荷被部分中和，相同pH條件下ζ電位要比其本身絮體要低。另一證據是當水中SO42-，Cl-等陰離子的濃度較高時，由于存在競爭，會使絮凝過程中形成的Al(OH)3(am)礬花對氟離子的吸附容量顯著減少。

    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(am)絮體，對氟離子產生氫鍵吸附。氟離子半徑小，電負性強，這一吸附方式很容易發生，這已在鋁鹽除氟絮體紅外光譜中得到證實。不管是化學吸附還是物理上的靜電吸附，只要是離子吸附方式，就會使鋁鹽水解陽離子所帶的正電荷降低，從而使絮體的ζ電位值下降。AC和 PAC含氟絮體的ζ電位都比本身絮體的ζ電位低，說明鋁鹽除氟過程中離子吸附是一重要的作用方式。

    XPS試驗表明，絮體Al(OH)3(am)對NaF和HF的吸附為分子吸附。這兩種吸附的具體方式尚有待于進一步研究，*有可能的是氟離子先以氫鍵或靜電作用方式吸附到絮體上，然后鈉離子和氫離子作為電荷平衡離子吸附到上面而構成分子吸附。

    （2）離子交換法：

    氟離子與氫氧根的半徑及電荷都相近，鋁鹽絮凝除氟過程中，投加到水中的 Al13O4(OH)147+等聚羥陽離子及其水解后形成的無定性Al(OH)3(am)沉淀，其中的OH-與F-發生交換，這一交換過程是在等電荷條件下進行的，交換后絮體所帶電荷不變，絮體的ζ電位也不會因此升高或降低，但這一過程中釋放出的OH-，會使體系的pH升高，說明離子交換也是鋁鹽除氟的一個重要的作用方式。

    （3）絡合沉淀法：

    F-能與Al3+等形成從AlF2+，AlF2+，AlF3到 AlF63-共6種絡合物，溶液化學平衡的計算表明，在F-濃度為1×10-4～1×10-2 mol/L的鋁鹽混凝除氟體系中，pH為5～6的情況下，主要以AlF2+， AlF3，AlF4- 和AlF52-等形態存在，這些鋁氟絡合離子在絮凝過程中會形成鋁氟絡合物 (AlFx(OH)(3-x)和Na(x-3)AlFx)或夾雜在新形成的 Al(OH)3(am)絮體中沉降下來，絮體的IR和XPS譜圖*終觀察到的鋁氟絡離子AlFx(3-x)+一部分是絡合沉降作用的結果，另一部分則可能是離子交換的產物。

    水中氟含量過高對人體傷害很大，如果發現水中含氟量偏高，一定要及時處理。這樣才能預防長期飲用含氟水而對身體造成的傷害。