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1、DOI:10.15890/j.cnki.jsjs.2005.06.013净水技术WATERPURIFICATIONTECHNOLOGYVol.24No.62005饮用水除氟方法及其机理1231查春花张胜林夏明芳张林生(1.东南大学环境工程系,江苏南京210096;2.江苏省环保厅,江苏南京210024;3.江苏省环境科学研究院,江苏南京210029)摘要综述了近年来国内外饮用水除氟方法,如石灰沉淀法、混凝沉降法、吸附与离子交换法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法等。同时讨论了各种除氟方法的机理及进展
2、。关键词饮用水除氟方法机理MethodsandMechanismofFluorideRemovalfromDrinkingWater1231ZhaChunhuaZhangShenglinXiaMingfangZhangLinsheng(1.InstituteofEnvironmentalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China;2.JiangsuProvinceEnvironmentalProtectionBureau,Nanjing
3、210024,China;3.JiangsuProvinceEncironmentalScienceAcademy,Nanjing210029,China)AbstractThemetnodsoffluorideremovalfromdrinkingwaterwasanalyzedinthispaper,suchasprecipitation,coagulation,adsorptionorionexchange,electro-coagulation,electro-dialysisandre
4、verseos-mosis.Thentheresearchfieldinthefuturewaspredicted.Meanwhile,themechanismofeachmethodwasdiscussed.Keywordsdrinkingwaterfluorideremovalmethodsmechanism氟是人体生命必不可少的微量元素之一。适量1石灰沉淀法的氟能使骨、牙坚固,减少龋齿发病率。但是氟长期石灰沉淀法是将石灰投入含氟水中,使其生成积累于人体时能深入骨髂生成CaF2,造成骨质松氟
5、化物沉淀,然后用过滤或沉降等方法,使沉淀物与[1]脆,牙齿斑釉,韧带钙化,关节僵硬甚至瘫痪,严重者水分离,达到除氟目的。其反应方程式如下:2+-丧失劳动能力。氟慢性中毒还可产生软组织损害,Ca+2F※CaF2↑甚至肿瘤发生,并有致白血病的危险性。据近年的石灰沉淀法一次处理后水中残氟不能达到饮用水的资料报道,长期摄入过量的氟化物还有致癌、致畸变标准,因此只能作饮用水除氟的预处理。反应。钙盐联合使用铝盐、磷酸盐后,除氟效果改善,我国不少地区饮用水源的氟含量较高,如内蒙主要原因是形成了新的更难溶的含氟
6、化合物。如石[2]古雅布赖地区,东北克山地区,宁夏、河北部分地区灰与磷酸盐合用时,生成[Ca5(PO4)3F]沉淀;等,水中含氟量最高可达12～18mg/L。目前,全国CaCl2和AlCl3合用时,形成一种由Ca、Al及F组[3]农村约有6300多万人饮用高氟水(氟含量>1mg/成的络合物沉淀。L)。为了防止和减少氟病发生率,控制饮用水中的2混凝沉降法-3+3+氟含量是十分必要的。混凝沉降法是利用水中的F与Al、Fe、2+水的除氟方法很多,大致有:石灰沉淀法、混凝Mg等阳离子形成络合物沉降而除氟
7、的一种方法。3+-(3-x)+沉降法、吸附与离子交换法及电凝聚法、电渗析法、如铝盐混凝法中Al与F形成AlFx而吸附[4]反渗透法等。在Al的水解缩聚产物中沉降下来。铝盐混凝剂7+的水解缩聚产物[Al13O4(OH)24]及[Al(OH)3]本课题根据江苏省科技厅社会发展重点项目“高氟水地区农村改水凝胶,其中的OH-配位体都可以F-交换[4]:技术示范”(BS2004-002)制定.7+-x+-[Al13O4(OH)24]+xF※Al13O4(OH)24-xF7+xOH—46—净水技术Vol.2
8、4No.62005--[Al(OH)3]+xF※Al(OH)3-xFx+xOH活性氧化铝的除氟机理主要有两种观点:一种-这一机理已被除F后体系pH值升高现象所认为活性氧化铝除氟是吸附过程。对X光电子能7+证实。[Al13O4(OH)24-xFx]等阳离子形成后,可谱解析表明,初次用于水处理的活性氧化铝除氟本进一步水解生成Al13O4(OH)21F10等羟氟铝化合质上是分子吸附。一种认为活性氧化铝除氟是水中[4]物。这一类化合物在水中有一定的溶解度,致使氟离子与除氟剂中的阴离子的交换过程。刘裴文等
