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降氟設備的特點及操作方法

更新日期：2019年4月18日大字小字

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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濾料，除氟過程結合用酸或對原水PH值調解并進行吸附催化，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。可最大限度地恢復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制作。用濃度為1%-2%的硫酸鋁或氫氧化鈉溶液作為再生劑，濾料可重復使用。是不同于去離子法（電滲析器、反滲透）的新型除氟設備。

一、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。經過一段時間運行后，天然礦物質濾料吸附交換飽和，需要通過再生系統進行再生，再生后濾料性能恢復如初，可長期反復使用。再生劑可采用硫酸鋁鉀(明礬)。

二、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，占地面積小，操作維護管理簡便；

5.規模靈活，可大可小，按用戶要求設計制造；

6.備有手動、半自動、全自動規格供用戶選擇；

三、除氟的必要性

它是屬于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。氟氣與水的反應很復雜，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，并發生燃燒。有極強的腐蝕性和毒性。

四、系統工藝原理：

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，有較大的比表面積，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值小于9.5時可吸附陰離子，大于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后，可用1%-2%嘗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，它取決于：原水的氟濃度、pH值、活性氧化鋁的顆粒大小等。

五、除氟設備應用范圍：

我國地下水含氟地區的分布范圍很廣，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。

六、除氟設備性能特點

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，占地面積小。

七、除氟設備產品結構：

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。

八、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制或玻璃鋼。除氟裝置有固定床和流動床。固定床的水流一般為升流式，濾層厚度1.1～1.5m，濾速為3～6m/h。移動床濾層厚度為1.8～2.4m，濾速10～12m/h。

九、除氟設備操作方法：

活性氧化鋁在pH = 5～8范圍內時，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控制在6.5～7.0之間，除氟裝置的接觸時間應在15min以上。

活性氧化鋁失效后，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沖洗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%。再生后用除氟水反沖洗8～10min，再生時間約1.0～1.5h。采用NaOH溶液時，再生后的濾層呈堿性，須再轉變為酸性，以便去除F離子和其它陰離子。

十、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，各項性能優于常規活性氧化鋁。

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。

十一、新型除氟設備的原理與工藝流程

含氟水經過比表面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－

吸附劑失效后，用硫酸鋁溶液進行再生，以恢復其吸附能力。當原水PH值大于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，制水成本低；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、設備占地面積小。

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。北京海揚公司提供的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。

此外，氟還會抑制人的腎上腺、生殖腺、甲狀腺、胰腺功能，并損害人的消化系統、心血管系統，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。

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