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除氟設備
點擊數:562次 添加時間:2018/4/18 [打印] [返回] [收藏]

 

       當原水流經除氟器,降氟器內部核心濾層——天然礦物質濾料時,水與除氟,降氟器中的天然礦物質濾料接觸,通過物理、化學反應——吸附、離子交換,水中的氟離子被濾料吸附、交換,水中的氟離子即被去除,使水中的氟含量達到國家生活飲用水衛生標準
       1降氟設備工作原理
       當原水流經除氟器,降氟器內部核心濾層——天然礦物質濾料時,水與除氟,降氟器中的天然礦物質濾料接觸,通過物理、化學反應——吸附、離子交換,水中的氟離子被濾料吸附、交換,水中的氟離子即被去除,使水中的氟含量達到國家生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)規定的1.0 mg/L以內。經過一段時間運行後,天然礦物質濾料吸附交換飽和,需要通過再生係統進行再生,再生後濾料性能恢複如初,可長期反複使用。再生劑可采用硫酸鋁鉀(明礬)。
       2主要特點
       1.對人體有益的新型天然礦物質濾料;
       2.高效除氟,同時去除水中多種有害物質;
       3.性能穩定,使用壽命可達30年;運行費用低,一般0.3元/噸水。
       4.結構簡單,占地麵積小,操作維護管理簡便;
       5.規模靈活,可大可小,按用戶要求設計製造;
       6.備有手動、半自動、全自動規格供用戶選擇;
       3除氟的必要性
       氟是屬於鹵素的在化合物中顯負一價的非金屬元素,通常情況下氟氣是一種淺黃綠色的、有強烈助燃性的、刺激性毒氣。氟氣與水的反應很複雜,主要氟化氫和氧,以及較少量的過氧化氫,二氟化氧和臭氧產生,也可在化合物中置換其他非金屬元素。可以同所有的非金屬和金屬元素起猛烈的反應,生成氟化物,並發生燃燒。有極強的腐蝕性和毒性。
       工作原理
       我國飲用水除氟方法中,應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,有較大的比表麵積,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值小於9.5時可吸附陰離子,大於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。
       1.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
       2.除氟時的反應為:
       (Al2O3)n·H2SO4 + 2F → (Al2O3)n·2HF + SO4
       3.活性氧化鋁失去除氟能力後,可用1%-2%嚐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,它取決於:原水的氟濃度、pH值、活性氧化鋁的顆粒大小等。
       應用範圍
       我國地下水含氟地區的分布範圍很廣,因長期飲用含氟量高的水可引起慢性中毒,特別是對牙齒和骨骼產生嚴重危害。輕者患氟斑牙,表現為牙釉質損壞,牙齒過早脫落等,重者則骨關節疼痛,甚至骨骼變形,出現彎腰駝背等,完全喪失勞動能力。
       所以高氟水的危害是嚴重的。我國飲用水標準中規定氟的含量不得超過1mg/L。
       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,占地麵積小。
       產品結構
       本裝置由除氟罐、濾料、再生裝置、管路閥門等組成,根據不同的氟含量和處理水量,可選擇不同大小的設備。
       除氟器的選用方法
       除氟器的大小依據水量而定,根據用途不同可選用鋼製或玻璃鋼。濾層厚度1.1~1.5m,濾速為3~6m/h。
       操作方法
       活性氧化鋁在pH = 5~8範圍內時,除氟效果較好,而在pH值為5.5時,吸附量最大。為減少酸的消耗和降低成本,我國多將pH控製在6.5~7.0之間,除氟裝置的接觸時間應在15min以上。
       活性氧化鋁失效後,出水含氟量超過標準時,運行周期即千結束須進行再生。再生時,活性氧化鋁柱首先反衝洗10~15min,膨脹率為30~50%,以去除濾層中的懸浮物。
       再生液濃度和用量應通過試驗,一般采用Al2(SO4)2再生時為1~2%,采用NaOH時為1.0%。再生後用除氟水反衝洗8~10min,再生時間約1.0~1.5h。采用NaOH溶液時,再生後的濾層呈堿性,須再轉變為酸性,以便去除F離子和其它陰離子。
       4除氟設備
       地下水、飲用水除氟設備(除氟過濾器)引進新技術、新工藝、新型裝置,采用特殊活化氧化鋁作為除氟吸附劑,除氟過程結合用酸或對原水PH值調解並進行吸附催化,獲得對氟的高吸附性能,除氟裝置以硫酸鋁或氫氧化鈉作為再生劑,采用大流量循環再生,快速中和。可最大限度地恢複活性氧化鋁的吸附性能,從而達到除氟過程的連續進行。專用除氟材料作為吸附劑,罐體采用碳鋼或玻璃鋼製作。用濃度為1%-2%的硫酸鋁或氫氧化鈉溶液作為再生劑,濾料可重複使用。是不同於去離子法(電滲析器、反滲透)的新型除氟設備。
       5除氟設備功能特點
       1.采用特殊活化的活性氧化鋁作吸附劑,具有吸附速度快,吸附容量大,受PH值影響小,解吸容易等特點,各項性能優於常規活性氧化鋁。
       2.再生劑以氫氧化鈉取代傳統的硫酸鋁,消除了出水中鋁離子超標對人體造成的危害。
       3.采用循環再生法,可將傳統的再生時間縮短到4小時內完成。
       4.采用調整PH值及催化吸附工藝使吸附容量大幅提高。
       5.定量連續投加催化劑,增加氟的吸附速率。
       6.徹底解決了活性氧化鋁的“板結”問題及“假疲勞”現象。
       新型除氟設備的原理與工藝流程
       含氟水經過比表麵積較大的活性氧化鋁吸附過濾層。在PH值5~6的條件下,水中氟離子被吸附生成難溶解的氟化物而被除去,其反應式如下:R2SO4+2F-=R2F2+SO42-
       吸附劑失效後,用硫酸鋁溶液進行再生,以恢複其吸附能力。當原水PH值大於7時,一般用二氧化碳氣體進行調節。
       除氟設備工藝特點:
       1、造價低、投資省;
       2、運行費用低,製水成本低;
       3、設備操作簡便:實行自動化、半自動化操作不用調節pH值;
       4、設備安裝和使用便利,該設備可以直接與深井中的變頻泵連接,設備出水直接進入管網入戶,無需原水池和出水池,無需二次加壓;
       5、新型除氟設備的水利用率高,為98-99%以上;
       6、設備占地麵積小。
       我國許多地區,地下水含氟量都超過國家規定的生活飲用水衛生標準(1.5mg/L)。有些地區甚至高達20mg/L。長期飲用高氟水,輕者使牙齒產生斑   釉,關節疼痛,重者會影響骨骼發育,致使喪失勞動力。新型工藝采用活性氧化鋁為介質的除氟設備能有效解決上述問題,使人們不再受高氟的侵害。
       6為什麽要除氟
       氟適量有益於牙齒的健康,但過量則會引起氟中毒。
       氟中氟中毒是一種慢性、全身性疾病,但氟中毒的主要症狀是氟斑牙和氟骨症。氟斑牙表麵粗糙、著色、缺損,並容易脫落。比較嚴懲的是氟骨下,主要表現為骨質疏鬆、變性,極易產生骨折。氟還可沉積於關節中,造成骨質增生,韌帶骨化,嚴重者出現骨骼變殂,關節僵硬,最後致人殘廢和癱瘓。
       此外,氟還會抑製人的腎上腺、生殖腺、甲狀腺、胰腺功能,並損害人的消化係統、心血管係統,嚴重的氟中毒會導致高氟區居民喪失勞動力。飲高氟水是害骨毀齒的主要原因,氟中毒是一種嚴重危害人民健康的地方病。