物理化学降氟改水主要有混凝沉淀法、滤层吸附法、离子交换法、电凝聚法、电渗析法及反渗透等方法。常采用的是混凝沉淀法。混凝沉淀法所选用的混凝剂一般有硫酸铝、聚铁、聚铝和明矾等,不同混凝剂的降氟效果不同。
· 硫酸铝的混凝沉淀除氟
硫酸铝用量对降氟效果的影响:硫酸铝溶液配成浓度为10%。用F-浓度为11mgΠL的原水进行试验,硫酸铝用量分别为011gΠL、012gΠL、013gΠL、014gΠL。试验结果显示,当硫酸铝用量不同时,降氟率均低于40%,且各浓度的硫酸铝降氟率相差不大,说明硫酸铝溶液降氟率不高。依硫酸铝混凝沉淀法的原理,硫酸铝的铝离子与水中氢氧根反应,生成氢氧化铝。氢氧化铝在pH值6~7的范围,按下列反应,F-被吸附在氢氧化铝胶体颗粒上,发生沉淀被去除。Al(OH)3+F-=Al(OH)2F。
基本原理:
1、吸附、铝盐絮凝除氟过程中生成的具有很大表面积的无定性的Al(OH)3(锄)、原体对氟产生氢键吸附,氟离子半径小,电负性强,这一吸附方式很容易生产。
2、离子交换F一与OH一的半径相近,电荷相同,在铝盐絮凝除氟过程中,投加到水中后,All304(OH)147+等聚阳离子及水解后形成的无定性Al(OH)3(锄)沉淀,其中的OH一和F一产生交换。
3、络合沉淀F一能与A13“m等形成从AlF2+到A氓3一等6种络合物,络合沉降而去除氟。
树脂进水条件限制
1)树脂使用前用清水冲洗干净,除去树脂生产过程中残留的杂质;
2)树脂进水需经过过滤处理,除去水中固体悬浮物杂质,过滤系统建议采用:石英砂+活性炭+精密过滤器(1μm)系统,以防树脂堵塞;
3)进水中油脂含量控制在5mg/l以下;
4)进水pH值控制在7-11之间;
5)进水总硬度控制在100mg/l以下,若超过,建议做预处理;
特种除氟树脂深度处理工艺
1)吸附能力:目前水质为高盐水,电导率高达10万μs/cm,水中含有大量阴离子存在(主要有硫酸根,氯离子,碳酸氢根等),树脂在吸附氟离子时不受其他阴离子的干扰,可实现高盐水中稳定除氟效果。故采用选择性除氟特种树脂CH-87,在20-30mg/l的进水氟含量时,满足稳定出水3mg/l以下的效果是完全能够达到的,树脂吸附容量能够达到6-8g/l;
2)再生浓液量及氟含量:树脂的再生采用10%浓度硫酸铝溶液,再生液用量为树脂体积的1.5-2倍,即1.5-2BV。再生后再生浓液中氟的含量在3-4g/l左右;
再生浓液处理工艺方法
氟化物的终去向为污泥(氟化钙沉淀)。所以,对除氟树脂再生浓液的处理,一般均采用钙法沉淀(加石灰)的处理工艺,可返回前端沉淀池进行沉淀处理,沉淀产生的污泥经过污泥脱水工艺后走固废处理路线。
Tulsimer® CH-87 是一款去除水溶液中氟离子的专用的凝胶型选择性离子交换树脂。它是
具有氟化物选择性官能团的交联聚苯乙烯共聚物架构的树脂。
Tulsimer ® CH-87 的去除氟离子的能力可以达到 1ppm 以下的水平。它在中性至碱性的 PH
范围内有的工作效率,并且很容易再生