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技術(shù)文章

地下水除氟用活性氧化鋁

閱讀:2802發(fā)布時(shí)間:2007-4-19

9.11 地下水除氟
    9.11.1 氟是人體中必須的微量元素,水中含氟量在1.0~1.5mg/L之間時(shí),長(zhǎng)期飲用對(duì)人體有輕微的不良影響;水中含氟量超過1.5mg/L時(shí),長(zhǎng)期飲用易患氟斑牙和氟骨癥,因此飲用水中氟的含量不應(yīng)超過1.0mg/L,特殊情況下不得超過1.5mg/L。
    9.11.2 除氟工藝除活性氧化鋁吸附法、混凝沉淀法和電滲析法外,還有反滲透法、電凝聚法、骨碳法等。根據(jù)調(diào)查,目前統(tǒng)一供水工程中應(yīng)用較多的是活性氧化鋁吸附法,分質(zhì)供水工程中應(yīng)用較多的是電滲析法和反滲透法,因此,本條規(guī)定除氟工藝應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、設(shè)計(jì)規(guī)模等,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。
    9.11.3 關(guān)于活性氧化鋁吸附法除氟的要求:
       1 當(dāng)原水濁度超過5NTU時(shí),濾料表面的微孔易堵塞,喪失吸附能力;當(dāng)原水含氟量超過10mg/L時(shí),除氟效果不受影響,但每個(gè)吸附周期處理的水量小,再生頻繁,運(yùn)行成本高,因此作出本條規(guī)定。
       2 活性氧化鋁的粒徑越小吸附容量越大;過細(xì)機(jī)械強(qiáng)度會(huì)降低,易磨損和被水沖走,因此作出本條規(guī)定。
       3 進(jìn)水pH值在5.5左右時(shí),活性氧化鋁的吸附容量zui高;地下水的pH一般在7.0以上,因此,有條件時(shí)應(yīng)將原水的pH值調(diào)低到6.0~7.0,以滿足連續(xù)運(yùn)行要求,提高除氟能力、降低成本。調(diào)整原水的pH值常采用硫酸和二氧化碳,也可采用鹽酸、醋酸等酸性溶液,采用硫酸的濃度一般可為0.5%~1.0%,pH值宜調(diào)低到6.0~6.5;用二氧化碳調(diào)pH值,水質(zhì),pH值宜調(diào)低到6.5~7.0。
        關(guān)于濾速的選擇,pH值較高時(shí)濾速取較低值,活性氧化鋁粒徑較小時(shí)濾速取較高值。
       4 關(guān)于濾層厚度的選擇,進(jìn)水含氟量、pH值高、濾速高時(shí)取較大值。
       8 本條是關(guān)于濾料再生設(shè)計(jì)的規(guī)定,濾料再生是活性氧化鋁吸附法除氟設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),反沖洗的目的是去除濾料截留的懸浮物、疏松濾料層;再生的目的是排除濾料所有吸附的氟離子;二次反沖洗(或淋洗)的目的是迅速將濾料顆粒間含有的再生液沖出去,并降低出水的含氟量和堿度(或酸度);中和的目的是使濾料盡快回到吸附狀態(tài),使出水含氟量迅速降下來。
    9.11.4 混凝沉淀法除氟藥耗量大,因此僅適用于處理水量較小、原水含氟量低的工程。
       1 混凝沉淀法除氟,凝聚劑多采用鋁鹽,投加量隨原水含氟量、溫度和pH值而變化,不同的鋁鹽對(duì)同一種水投加量也不同,應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
       2 水溫影響混凝沉淀除氟效果,水溫越高,沉淀時(shí)間越長(zhǎng);投加凝聚劑將引起pH值的變化,pH值的變化影響沉淀除氟效果,pH值為6.5~7.5時(shí),沉淀效果。
       3 目前國(guó)內(nèi)混凝沉淀法除氟多采用間歇沉淀。
    9.12 電滲析
    9.12.1 電滲析淡化苦咸水和除氟是在直流電的作用下利用陰、陽離子交換膜對(duì)水中陰、陽離子的選擇透過性完成的。電滲析器成本和運(yùn)行能耗與原水的含鹽量或含氟量成正比,因此本條規(guī)定含鹽量小于5000 mg/L的苦咸水淡化以及含氟量小于12mg/L的水除氟可采用電滲析,超過該范圍時(shí)通過加大電滲析器的臺(tái)數(shù)、級(jí)數(shù)、段數(shù)和膜對(duì)數(shù)仍可達(dá)標(biāo),但要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
    9.12.3 電滲析器只能去除水中的部分鹽離子,水中的硅酸鹽和不解離的有機(jī)物難于去除、碳酸根的遷移率較小、溴的去除率也較小,因此進(jìn)入電滲析器的水除鹽離子含量和細(xì)菌指標(biāo)外,其他水質(zhì)指標(biāo)均應(yīng)符合GB5749要求;電滲析離子交換膜上的活性基團(tuán),對(duì)細(xì)菌、藻類、有機(jī)物、鐵、錳敏感,在膜上會(huì)形成不可逆反應(yīng);濁度高,會(huì)阻塞隔板布水區(qū),為避免電滲析設(shè)備的堵塞和膜的污染,進(jìn)入電滲析器水應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。
    9.12.4 為保護(hù)離子交換膜安全,因此作出本條規(guī)定。
    9.12.5 生活飲用水中維持合理的鹽分和氟含量,有利人體需要,GB5749中規(guī)定溶解性總固體不應(yīng)超過1000 mg/L、氟化物含量不超過1.0mg/L,因此作出本條規(guī)定。
    9.12.6 電滲析器的型號(hào)、流量、級(jí)數(shù)、段數(shù)和膜對(duì)數(shù),是電滲析器的主要參數(shù),因此作出本條規(guī)定。
    9.12.7 離子交換膜、隔板、隔網(wǎng)和電極是電滲析器的主要組成部件,因此作出本條規(guī)定。
    9.12.8 為避免電滲析器內(nèi)部結(jié)垢,延長(zhǎng)使用壽命和酸洗周期,電滲析器應(yīng)有頻繁倒極裝置;為避免手動(dòng)倒極不能嚴(yán)格地長(zhǎng)期按時(shí)操作,因此宜采用自動(dòng)頻繁倒極裝置。
    9.12.9 電滲析器的出水包括淡水、濃水和極水三部分,為保持膜兩側(cè)濃淡室壓力一致,濃水流量宜與淡水流量相同,為節(jié)水可略低于淡水流量;極水流量,太高浪費(fèi),太低影響膜的壽命。具體細(xì)節(jié)請(qǐng)咨詢

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