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除氟設(shè)備

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除氟設(shè)備 一、概述地下水除氟設(shè)備,為了平衡多功能除氟濾料結(jié)構(gòu)中的電荷而進(jìn)入多功能除氟濾料晶體結(jié)構(gòu)的堿金屬或堿土金屬離子,可以被其它的離子所置換。作為多功能除氟濾料主要成分之一的氧化鋁,其水解與鋁鹽相似,鋁鹽水解和鋁膠體帶正電的性質(zhì),對(duì)吸附電負(fù)性的氟離子提供了理論依據(jù)。多功能除氟濾料經(jīng)特定的高溫改性及化學(xué)活化后,對(duì)氟離子有高選擇交換性能。吸氟后的多功能除氟濾料可用解吸劑再生,反復(fù)使用。......

詳細(xì)介紹

一、概述

地下水除氟設(shè)備,為了平衡多功能除氟濾料結(jié)構(gòu)中的電荷而進(jìn)入多功能除氟濾料晶體結(jié)構(gòu)的堿金屬或堿土金屬離子,可以被其它的離子所置換。作為多功能除氟濾料主要成分之一的氧化鋁,其水解與鋁鹽相似,鋁鹽水解和鋁膠體帶正電的性質(zhì),對(duì)吸附電負(fù)性的氟離子提供了理論依據(jù)。多功能除氟濾料經(jīng)特定的高溫改性及化學(xué)活化后,對(duì)氟離子有高選擇交換性能。吸氟后的多功能除氟濾料可用解吸劑再生,反復(fù)使用。

二、工作原理

我國(guó)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(diǎn)約在9.5,當(dāng)水的pH值小于9.5時(shí)可吸附陰離子,大于9.5時(shí)去除陽(yáng)離子。

因此,在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑,對(duì)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:

Al2O3n·2H2O + SO4 →Al2O3n·H2SO4 + 2OH

2.除氟時(shí)的反應(yīng)為:

Al2O3n·H2SO4 + 2F → Al2O3n·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:

Al2O3n·2HF + SO4 →Al2O3n·H2SO4 + 2F

每克活性氧化鋁所能吸附氟的重量,一般為1.24.5mg,它取決于:原水的氟濃度、pH、活性氧化鋁的顆粒大小等。

三、運(yùn)行特點(diǎn)

1.原水PH值在8.0以內(nèi),不需要調(diào)節(jié)PH

2.具有更好的穩(wěn)定性?;钚匝趸X等除氟材料自次再生后,除氟能量既有所下降,隨著生產(chǎn)周期的增加,下降速度也加快;多功能除氟濾料而在幾個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi),每再生一次,能量提高一次,直至穩(wěn)定為止。

3.出水水質(zhì)好?;钚匝趸X等僅能除氟而不能水質(zhì);多功能除氟濾料能水質(zhì)?;钚匝趸X出水有鋁離子增加甚至超標(biāo)問題,多功能除氟濾料則不存在這一問題。鋁離子會(huì)使人的心腦血管過早硬化,引起中風(fēng)、偏癱、大腦癡呆等。

4.抗干擾性強(qiáng)?;钚匝趸X、羥基磷酸鈣等遇有鐵、錳、硬度高的水質(zhì),粒徑會(huì)很快變小、顏色變黃、再生后功能很難恢復(fù),甚至兩三個(gè)周期即失效。多功能除氟濾料基本不受惡劣水質(zhì)的干擾,且能夠?qū)⒏蓴_物質(zhì)一并去除。

5.操作及管理簡(jiǎn)便?;钚匝趸X等管理難度較大,弄不好就板結(jié)失效;多功能除氟濾料不存在板結(jié)問題,即使擱置幾年不用,使用前清洗一遍,即恢復(fù)至原有的吸附能力。

四、工作原理

除氟濾料在吸附鋁離子后,在表面及孔隙中形成羥基絡(luò)合離子團(tuán),水中的氟離子F—與多功能除氟濾料的OH—發(fā)生離子交換,達(dá)到除氟的目的,去除率>95%,總反應(yīng)式如下:

nF—+F.FAInOH—=F.FAlnF—+nOH—

F.F復(fù)合分子篩結(jié)構(gòu):多功能除氟濾料是一種架狀構(gòu)造的含水鋁硅酸鹽礦物,主要含有Na、Ca以及少數(shù)Sr、Ba、K、Mg等金屬。F.F的化學(xué)組成,通常用以下式表示:

Na,xMg ,Ca,SrBay{Al(x+2y)Si[n-(x+2y)]O2n}·mH2O

簡(jiǎn)寫MxDy—R。其中:M代表1價(jià)陽(yáng)離子NaK;D代表2價(jià)陽(yáng)離子Mg Ca,SrBa;R代表沸石骨架{Al(x+2y)Si[n-(x+2y)]O2n}·mH2O。

多功能除氟濾料的結(jié)構(gòu)一般由三維硅(鋁)氧格架組成,其基本單元是以硅為中心和周圍4個(gè)氧離子排列而成的硅氧四面體[Si O4]

如果硅氧四面體中的硅被鋁離子所置換,則形成鋁氧四面體。鋁是+3價(jià)的,這樣鋁氧四面體的4個(gè)頂角中的氧離子有1個(gè)得不到中和,因而出現(xiàn)了負(fù)電苛。為了中和其電性,相應(yīng)就有金屬陽(yáng)離子加入。硅氧四面體和鋁氧四面體通過其角頂互相連接,便構(gòu)成了各種形狀的三維硅(鋁)氧格架狀結(jié)構(gòu),即多功能除氟濾料結(jié)構(gòu)。由于硅(鋁)氧四面體多樣性的連接方式,在多功能除氟濾料結(jié)構(gòu)中便形成了許多孔穴和孔道。

多功能除氟濾料結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔穴和孔道通常都被水分子填充,能在特定溫度下而脫除,脫除后留下的孔穴和孔道,變成了如海綿或泡沫狀的結(jié)構(gòu),具有吸附性質(zhì)[4]。


五、再生過程

地下水、井水除氟設(shè)備

吸附飽和的多功能除氟濾料用硫酸鋁鉀溶液再生。當(dāng)多功能除氟濾料被浸入到硫酸鋁鉀溶液中時(shí),化學(xué)平衡被破壞,氟被高濃度正電荷的鋁的羥基絡(luò)合物吸引,隨著硫酸鋁鉀溶液被排出,而硫酸鋁鉀中的K+重新與(MxDy+發(fā)生交換并進(jìn)入除氟濾料孔道中。過剩的鋁和羥基絡(luò)合物重新借助K+在交換過程中進(jìn)行電荷傳遞作用,在多功能除氟濾料表面吸附聚集,反應(yīng)表示為:

MxDy—R·AlOHF2 + K+ + SO42- +H2O→R—K·AlOHSO4 +MxDy+

+AlOHF2 +H+

 


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