活性氧化铝怎么用于水处理除氟

　　活性氧化铝怎么用于水处理除氟

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　　活性氧化铝呈白色或微红色球状，不溶于水及有机溶剂，但能溶于强酸、强碱、无臭、无味、无毒。在空气中有吸湿现象，吸水后不胀、不裂、保持原状。是一种多孔性高分散度的固体物料，有很大的比表面，其微孔表面具有吸附功能。就分子式Al2O3而言，它似乎是一种简单的氧化物，但是当考虑到空间因素时，却发现它是一种形态变化复杂的物质。到目前为止，已经发现χ、η、γ、δ、κ、θ、ρ及α-Al2O3等8种以上的形态，不仅不同的形态之间，即使同一形态其宏观结构性质(密度、孔隙率、孔径分布、比表面积等)也依其来源而大不相同。关于活性氧化铝的吸附性能，粉末活性氧化铝都是孔体积为300-800mm3/g，表面积为100～300m2/g的γ-A1203，孔径主要在中孔范围内，在与水溶液接触时主要被经基基团覆盖，弱的有机酸主要通过配合基体交换机制与其结合。

　　活性氧化铝的最佳方式是降氟水平低于1ppm。如果最初的氟含量超过15-20ppm的，然而治理前用石灰，以减少氟化物和防止活性氧化铝的快速饱和，将有经济优势。一些实验室的研究已有报道。氟可以删除吸附氧化铝PPM以下。有些结果是不定量，不超过其他人都同意的含氟量，或再生的最佳方法等已在德国出版的除氟全面的文献回顾。一个更近的文章总结除氟技术，这包括使用氧化铝的成本估计数据，但它是基于对实验室规模的工作。描述一个试点规模经营，使用活性氧化铝成功运作的报道。虽然一些工厂运营中提到的文献，大多数都没有详细描述。有趣的是，要注意的活性氧化铝的物理性质，化学性质，类型，从来没有在这些文章中讨论的，虽然他们可能有一个显着影响后，氟或脱砷性能。可能有后，活性氧化铝性能影响的其他因素是流速，在水中其他离子来对待，对水的pH值，与再生的方法和条件。

　　活性氧化铝球除氟预处理： 活性氧化铝吸附氟的效率吸附在第一周期，除非氧化铝预处理。预处理，其中包括允许稀的硫酸铝溶液(29克AL2(SO4)3?18每升H2O)，1小时保持与活性氧化铝相反被发现是特别令人满意。这个预处理是非常重要的，如果氧化铝被用于上一次通过的基础上，或表现良好的第一周期是必要的。在一个循环再生程序后，将启动后续吸附周期的表面。

　　活性氧化铝球可与家用除氟缸配套使用，是家庭中理想的饮水除氟装置。本除氟滤料也可与自来水厂除氟装置或工业用除氟装置配套使用。家用除氟装置除氟滤料的活化：配置硫酸铝溶液(3升水、0.3kg固体硫酸铝)，将氧化铝除氟滤料放入上述溶液中，浸泡5-10小时弃去浸液(浸泡时要适当搅拌)，而后再用清水洗涤3-5次，每次用水2升左右，或者用调PH法再生，PH值控制在7.5。活性氧化铝除氟滤料可连续使用6-8年，当表面出现黄褐色时候，除氟效果明显降低，此系水中杂质污染所致，因此最好每半年用3%稀盐酸处理一次，其操作方法与再生方法相同。

　　每立方活性氧化铝球的除氟量： 试验结果表明, 300mL氟化物质量浓度为1.75 mg/L的原水样，投加6g 活性氧化铝时，氟化物质量浓度降到1.0 mg/L 以下，且其它各项水质指标也均达到饮用水标准。活性氧化铝在酸性条件下，温度低于26℃, 反应20min时除氟效果最佳。 处理后的活性氧化铝可利用明矾、盐酸、硫酸铝作为再生试剂进行再生处理。类似于阴离子交换树脂，但对氟离子的选择性比阴离子树脂大，活性氧化铝吸附脱氟效果好，容量稳定，每立方米活性氧化铝除氟6400克，本产品具有强度高，磨损低、水浸不变软、不膨胀、不粉化、不破裂。

　　再生方法对活性氧化铝球除氟性能的影响,将再生活性氧化铝除氟剂A样和B样进行绝对饱和吸附量测试，再生活性氧化铝除氟剂具有更高的绝对饱和吸附量,表明再生态确实比初始具有更高的除氟活性.再生B样除氟剂的绝对饱和吸附量数值甚至比再生A样除氟剂大,表示再生技术有利于活性氧化铝表面及较深的表层内孔的活化,提高深层内孔的除氟能力,呈现出深层比表层具有更高的吸附量.但也必须看到,绝对饱和吸附量是一项热力 学指 标,它与 吸附过程的速率、时间等动力学指标意义不一样,仅反映除氟剂的最大理想吸附量,可作为吸附剂性能比较等参考.在 实际运用过程中,更多地要用到相对饱和吸附量。

　　同样将再生活性氧化铝球除氟剂A样和B样的相对饱和吸附量进行了测试，尽管再生B样除氟剂的绝对饱和吸附量比再生A样除氟剂大,但由于A样具有更高的比表面,吸附速率等动力学指标更加合理,呈现出再生A样除氟剂的相对饱和吸附量比再生B样除氟剂大。吸附速率和相对饱和吸附量的测试结果显示,采用小粒径除氟剂有利于改善其动力学指标,提高 除氟速率和相对饱和吸附量,使设备的除氟效率得到最佳提升,并可延长除氟剂的使用寿命.当然,除氟剂的颗粒直径不能无限制减小,因为在减小除氟剂的颗粒直径的同时,也增加了原水流动的阻力,当原水流动所需压力超过自来水的终端压力时,除氟设备需要增加额外动力完成加压,使设备复杂化。

　　力学和动力学等指标上均有良好的性能改善,为活性氧化铝除氟剂的实用化奠定了良好基础。活性氧化铝除氟剂的再生性能优异,可反复使用,既进一步降低了除氟成本,又减少了设备的维护,使用更加方便，活性氧化铝除氟剂适用小型分散式除氟设备, 特别针对自来水终端用户,设备无需外加动力,使用更加方便。活性氧化铝仍然是一项首选的实用型除氟剂,不仅具有资源广泛,价格低廉,而且除氟能力适宜, 特别在重要动力学指标上完全具备实用化的需求,已形成开发和应用态势.

　　碳酸氢盐对活性氧化铝球除氟的影响：碳酸氢钠在500ppm水平减少75%至80%的活性氧化铝氟吸附能力。在实践中，碳酸氢盐存在于不同的层次，在原水流。不同的碳酸氢盐水平的相对影响。曲线显示氟化物去除10ppm的饲料氟化钠加50，100，200和522ppm的碳酸氢盐的解决方案。氟总是在所有情况下降低到小于0.2PPM，但总的活性氧化铝的吸附能力大大降低。50ppm的碳酸氢盐，容量甚至只有0.75%，这是大约一半相同的解决方案，没有任何碳酸氢钠。更高水平的碳酸氢钠继续压低的吸附能力，但增量影响较小。上述数据表明，特别考虑，必须考虑到系统设计中存在的碳酸氢除氟。无论是碳酸氢钠有先被删除，或系统的设计要低得多氟能力。也就此问题进行进一步讨论在再生段。

　　流速对活性氧化铝除氟的影响：对于床的设计目的，最重要的关系之间的效率和流量。到目前为止提出的数据进行测量流速在每小时6床体积，这是缓慢的，足以使充分利用产床。从几个高流速的中性溶液20ppm的氟化物去除效率。在每小时12床体积，仍然取得了活性氧化铝除氟0.2 ppm的容量为每小时6床体积类似。在每小时16.4床体积，一些效率损失;在含氟污水的范围从0.5到0.8ppm和1.0ppm氟突破的氧化铝产能是1.3%。在每小时24床体积范围在1.0到1.5ppm的氟含量下降，氧化铝产能是1.5ppm的氟含量在1.0%左右。这些流量数据为14×28目氧化铝。有人指出，如果流量是几个小时，随后的突破，然后再次重新启动，停止，发生除氟改善。 这种现象也被文献报道，表明扩散速率的限制。 因此，流量效率是由颗粒大小的影响。活性氧化铝粒径越小，较高的流量可以使用，但必须针对更高的压降，导致规模较小的材料平衡。

　　活性氧化铝除氟反应化学式：氟过滤一般采用吸附容量大且化学稳定性好的活性氧化铝为交换吸附剂。活性氧化铝是白色颗粒状多空吸附剂，有较大的比表面积。当 PH 小于 9.5 时活性氧化铝与氟离子发生交换吸附，使水中的氟离子吸附在氧化铝的表面从而达到除氟的效果。活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使之转化为硫酸盐型增加了吸附容量。

　　反应如下：

　　(Al 2 O 3 ) n? H 2 O+SO42- + H 2 O → (Al 2 O 3 ) n? H 2 SO 4 +2OH -

　　除氟时反应如下：

　　(Al 2 O 3 ) n ? H 2 SO4 + 2F- → (Al 2 O 3 ) n ? 2HF+SO 4 2-

　　活性氧化铝失去除氟能力后，可用 1 %- 2 %浓度的硫酸铝溶液再生：

　　(Al 2 O 3 ) n ? 2HF+SO42- → (Al 2 O 3) n ? H 2 SO 4 + 2F