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关于氟离子交换去除

发布时间:2022-09-02 23:22:52

Ⅰ 含氟废水的处理方法有哪些

沉淀法和吸复附法
1)化学沉淀法是通过投制加钙盐等化学药品,形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀。
2)吸附法是指含氟废水流经接触床,通过与床中固体介质进行离子交换或化学反应,去除氟化物。

Ⅱ 水烧开能除水中的氟吗

水烧开可以去除水中的氟。溶解在水中的氟分子非常活跃,在加热之后,可以使得水中的氟迅速游离、蒸发。



水处理除氟的方法都有哪些

目前国内外水处理除氟的方法主要有:化学法、吸附法、离子交换法、电化学法和反渗透法等。
1.化学法
化学处理方法又包括混凝沉淀法和钙盐沉淀法等。混凝沉淀法除氟的原理为:当混凝剂溶于水时,会迅速水解,生成的不溶沉淀物将氟离子吸附,共同沉淀从而去除水中的氟离子。当前应用较广的混凝剂主要是铝盐(明矾、氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝)。
钙盐沉淀法主要采用钙盐(氧化钙、氢氧化钙、氯化钙、石灰等)与水中的氟离子形成沉淀来除氟。氧化钙投加到水中,与水中氟离子形成氟化钙沉淀,然后通过过滤或沉降等方法,使沉淀物与水分离,达到除氟目的。受氟化钙溶解度的影响,该方法不易达到饮用水标准,主要用于含氟较高的工业水处理。石灰和氢氧化钙除氟机理是与水中的Ca、Mg无机盐反应生成大量的Mg(OH)2和CaCO3沉淀。Mg(OH)2沉淀表面经一级交换吸附共沉淀而使氟离子浓度降低,同时CaCO3沉淀亦有少量除氟作用。在石灰苏打软化过程中也可达到一定的除氟效果,被软化水中去除的氟量与溶液中的镁的含量有关。
2.吸附法
用于除氟的常用吸附剂主要有活性氧化铝、活化沸石、活性氧化镁、骨炭等,近年来还报道了氟吸附容量较高的羟基磷石灰、氧化锆树脂等。利用这些吸附剂可将氟浓度为10mg/L的含氟水处理到1.0mg/L以下,达到饮用水标准。
活性氧化铝是美国公认的六种除氟方法的一种,在我国的研究和使用也较早。作为传统的除氟剂,具有吸附容量大、技术成熟等优点,适用于进行大规模的除氟处理,可用做水厂集中除氟使用。
沸石作为一种天然矿石,无毒无害,来源广泛,价格低廉,是三维无限结构的含水碱金属和碱土金属的结晶铝硅酸盐,其主要特点是具有吸水性和失水性,并具有离子交换反应性能而不引起结构多大变化的性质。活化和再生方法简单,不需要掌握特殊的技术,虽初次投资较大,但有越用越好的趋势,适合长期使用。
国内目前应用骨炭除氟的数量仅次于活性氧化铝。除氟机理是氟与水中的Ca2+生成CaF2被羟基磷酸钙所吸收,从而达到除氟的目的。M.J.Larsen等人用磷酸氢钙处理含氟水使其达到氟磷灰石过饱和状态,加骨炭和羟基磷灰石作为晶种的两步共沉淀除氟方法,除氟容量随原水含氟量的增加而增加,而除氟效率则随原水含氟量的增加而降低。
3.离子交换法
离子交换法主要采用离子交换树脂、磺化烟煤、锯屑等,利用离子交换作用达到除氟的目的。常用的除氟树脂有氨基膦酸树脂、聚酰胺树脂、阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。吸附饱和后可用再生剂再生、反复使用。但当水中共存有其他阴离子时,受交换顺序的影响,除氟效果也会相应受到影响。阴离子交换树脂对地下水主要阴离子的吸附交换次序为:SO42->NO3->Cl->F-。
4.电化学法
电化学法主要分为电渗析法、电凝聚法与电吸附法等。电渗析法是利用膜分离技术,在直流电场作用下,溶液中可溶性离子迁移,通过选择透过性离子交换膜得到分离,使水中的一部分离子迁移到另一部分水中,水的含盐量降低,氟化物含量也相应降低。
电凝聚法是近年来我国开发的一种新型饮用水除氟技术。其原理是利用电解铝过程生成的氢氧化铝凝聚作用除氟。
电吸附是一种不涉及电子得失的非法拉第过程,所需电流仅用于电吸附电极溶液界面的双电层充电,因此电吸附本质是一个低电耗的过程。
5.反渗透法
反渗透法是将含盐水加压超过渗透压以上,供给反渗透膜元件,盐水中的水分子便通过反渗透膜,在另一侧便可得到淡水。这是各种淡水化方法中理论上最为节省能耗的方法。全世界采用不同技术建立的生产能力大于100m3/d的脱盐淡化工厂中,反渗透法占55%。在国外已成功的大规模应用于苦咸水淡化、海水淡化和超纯水制备等方面。它可以十分有效、可靠地实现高氟苦咸水除氟除盐的双重目的。

Ⅳ 怎样除掉污水中的氟

采用实验室规模的化学沉降法处理含氟水,研究结果表明:当联合投加CaCl2-AlCl3-Ce(SO4)2调节pH = 7~8 搅拌反应30min时,能一次将含F- 500mg/L降至 10mg/L以下,此种方法简单易行,便于操作,实验结果为含F- 废水的达标处理提供了一定的科学依据。

以下来自: http://bbs.h2o-china.com/thread-205703-1-1.html
氟离子半径小,溶解性能好,是较难去除的污染物之一。目前认识到的除氟机理主要有:
(1)生成难溶氟化物沉淀
如钙盐法中将氟离子转化为难溶的CaF2沉淀。钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后,除氟效果增加,残氟浓度更低,主要原因是形成了新的更难溶的含氟化合物。如钙盐与磷酸盐合用时,生成Ca5(PO4)3F沉淀;CaCl2和AlCl3合用时,形成一种由Ca、Al及F组成的络合物沉淀,其具体组分和结构尚待进一步研究。一些由多种元素组成的氟化物,比单一元素组成的氟化物具有更低的溶解度,对它们形成条件的研究,有助于除氟工艺的改进和新方法的研究与开发。
(2)离子或配位体交换
F-与OH-半径及电荷都较为相近,除氟剂中的OH-基团可与F-交换而达到除氟的目的。如羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2的除氟机理:
Ca10(PO4)6(OH)2+2F- Ca10(PO4)6F2+2OH-
铝盐混凝法中,铝盐混凝剂的最有效成分Al13O4(OH)7+24及其水解后形成的Al(OH)3(am)凝胶,其中的OH-配位体都可与F-交换:
Al13O4(OH)7+24+xF- Al13O4(OH)24-xF7+x+xOH-
Al(OH)3(am)+xF- Al(OH)3-xFx+xOH-
这一机理已被除F-后体系pH升高现象所证实。[Al13O4(OH)24-xFx]7+等阳离子形成后,可进一步水解生成Al13O4(OH)21F10等羟氟铝化合物。由于这一类化合物在水中有一定的溶解度,致使单独使用铝盐混凝除氟时最终出水的氟离子质量浓度很难降至4~7mg/L以下。
多数情况下离子与配位体交换是在固相中的OH-和液相中的F-之间进行的,降低液相中OH-浓度或提高F-浓度都有利于交换过程的进行。体系pH降低时,OH-浓度降低,但F-浓度会因形成HF而降低。最有利于F-与OH-进行交换的环境是pH为6~7的微酸性体系,这也是多数氟离子交换剂的最佳pH范围。
(3)物理或化学吸附
X光电子能谱的研究表明,活性氧化铝对F-的吸附是通过对NaF的化学吸附来实现的:
Al2O3+Na++F- Al2O3.NaF
羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2对F-的吸附是通过对CaF2的化学吸附来实现:
Ca10(PO4)6(OH)2+Ca2++2F- Ca10(PO4)6(OH)2.CaF2
氟具有很强的电负性。红外光谱证实,在一些水化的Al2O3表面,F-可发生氢键吸附:

物理吸附中,最重要的是静电吸附。混凝除氟过程中,铝盐水解生成的Al3(OH)5+4、Al7(OH)4+17和Al13O4(OH)7+24等高价阳离子,可通过静电作用吸附F-,从而被随后形成的Al(OH)3(am)矾花卷扫下来。在这种情况下,当水中SO2-4、Cl-等阴离子的浓度较高时,由于存在竞争作用,会使Al(OH)3(am)矾花对F-的吸附容量显著减少。
(4)络合沉降
F-能与Al3+、Fe3+、Mg2+等阳离子形成络合物而沉降。如铝盐混凝法中Al3+与F-形成AlF(3-x)+x而夹杂在Al(OH)3(am)中沉降下来。

目前的技术情况
(1)对含氟水的处理,切实可行的方法有吸附法、化学沉淀法和混凝沉降法。吸附法适用于水量较小的饮用水的处理,使用羟基磷灰石、活性氧化镁、稀土金属氧化物等新型吸附剂可提高处理效率。化学沉淀法适用于氟浓度高的工业废水的处理,在传统的钙盐沉淀法基础上,联合使用磷酸盐、镁盐、铝盐等,比单纯用钙盐除氟效果好。混凝沉降法中,使用聚合铝类混凝剂,如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等,除氟效果比用Al2(SO4)3、AlCl3好。总的看来,各种方法中提高除氟效率的关键在于除氟剂的改进,如引入新组分,提高其中有利于除氟的化学形态的含量等。
(2)目前人们已认识到的除氟机理主要有生成难溶氟化物沉淀、离子或配位体交换、物理或化学吸附、络合沉降等。含氟水处理过程中,各种除氟机理有可能同时发生。开展除氟机理的研究工作,有助于现有除氟工艺的改进和除氟新方法的开发。

希望对你有用

Ⅳ 高氟地下水的主要化学处理方法

高氟地下水化学处理的基本原理是根据氟的两个基本性质,即氟与其他元素存在配合趋势和胶体类物质对氟元素具有吸附作用,前者是指氟元素主要能与铝、钙、镁等元素有形成配合物的趋向,且形成的含氟配合物化学性质稳定,水解和电离均较弱,能有效降低氟对人体健康的危害;后者是指地理环境中一些具有吸收性能的物质如黏粒、黏土矿物、Al(OH)3、有机质等对环境中的氟离子具有吸着而使氟富集的性能,对空气中氟化物的吸附是分子吸附,而对溶液中氟的吸附则主要是离子交换吸附形式,其中以羟基OH-与F-的交换最为普遍。

1.含铝物质对高氟地下水的化学处理

铝是研究区普遍存在的一种元素,对广大高氟改水存在一定局限性的农村地区而言,使用铝物质降低饮用水中氟含量简便可行,可在高氟地下水区广泛使用,其中铝与氟的化学反应过程如下:

(1)铝离子与重碳酸盐反应生成氢氧化铝矾花:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

(2)生成的氢氧化铝在混凝过程中与氟离子反应:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

目前常用的含铝物质包括硫酸铝Al2(SO43·18H2O、明矾KAl(SO42·12H2O、三氯化铝AlCl3·6H2O、碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-nm及活性氧化铝Al2O3等。上述物质均具备稳定的降氟效果,但高氟地下水经过处理后易残留一定量的Al3+

、Cl-等,且pH常常降低,需要加入一定量的碱,容易对水质再次产生影响。

2.含钙物质对高氟地下水的化学处理

石灰石在广大农村地区较为常见,这也是石灰石可作为广大氟病区中降低饮用水氟含量的基础,其原理是根据水中的CaCO3沉淀可作为载体使CaF2沉淀下来以达到降氟的目的,而氧化镁作为降氟化学药剂的功能跟石灰石类似,同样是先与水形成氢氧化镁沉淀后使氟一起沉淀下来,其中钙与氟的化学反应过程如下:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

用含钙物质进行高氟地下水的化学处理的应用范围有限,仅限于高浓度氟的工业污水处理或氟含量为6~10mg/L的高氟地下水,同时必须在降氟过程中通入CO2气体,因此对研究区的广大氟病村而言并不适宜,但可以作为供水水源地的化学处理方法。

3.含羟基物质对高氟地下水的化学处理

含有羟基的物质种类较多,包括天然沸石、骨粉、蛇纹石、胶泥等各种有机物质。其基本原理是受到胶体物质对氟吸着作用的影响,其中溶液对氟的吸附主要体现为离子交换吸附,并以羟基OH-与F-的交换为主要形式,化学反应过程在天然沸石及骨粉骨炭的降氟作用下体现得最为明显:

(1)天然沸石与氟离子的离子交换吸附过程:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

式中:Mn+表示阳离子,化合价一般为1~3价。

(2)骨粉与氟离子的离子交换吸附过程:

河南省地下水中氟的分布及形成机理研究

羟基物质的化学处理对水质的影响程度较前两者要轻,虽存在一定程度的残留污染离子,但降氟效果比较稳定,且上述降氟的物质在高氟地下水区易于得到,尤其较适合在僻远的农村高氟地下水区推广使用。

4.电化学方法中的膜分离技术

膜分离技术的基本原理是在外力的作用下,通过离子交换膜,将包括氟离子在内的阴离子与水中阳离子或溶剂进行分离,从而达到去除水中氟离子的目的。根据外力作用的不同形式,如电场或外加压力的作用可分为电渗析及反渗透两种类型,虽处理效果较好,且适合处理含多种有害成分的污染水,如反渗透系统对水质极差的SO4·Cl-Na·Mg型和SO4·Cl-Na型苦咸水中的溶解性总固体、总硬度、铁、锰、钙、镁、钾、钠、硫酸盐、氯化物、二氧化硅等无机盐的去除率达到96%~100%;总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性固体等指标去除率仍大于98%,出水水质优于国家和世界水质标准,但两者处理成本均很昂贵,设备投资大,因此对研究区而言,广大高氟地下水病村并不具备应用膜分离技术的条件,仅在为城镇提供饮用水水源时,可在饮用水处理厂使用该套设备对饮用水进行水质处理。

上述四类饮用水化学处理方法虽各具有不同特点,但均存在一些不足之处:

(1)化学处理的基本原理均与氟元素本身的物理化学性质有关,如铝、钙与氟的反应是由氟与上述元素的配合趋势决定的,而含有羟基的物质则由氟能被胶体物质吸附决定,尤其在溶液中的离子交换吸附以羟基和氟离子两者的交换吸附为主,这在含氟矿物的物质组成中体现较为明显,如在一些含羟基的硅酸盐和含羟基的铝硅酸盐中固定有大量的氟,原因是羟基被氟离子所替换,这在角闪石和云母族等矿物中较为普遍;而电化学处理的原理是由氟离子的离子类型决定,其离子交换膜及外力作用只是该处理方法的外部因素。

(2)在含铝、钙或羟基三种物质的化学处理方法中,处理后的高氟地下水不同程度残留有害离子,这不能满足研究区人民群众日常饮用水水质要求,因此往往要对高氟地下水进行二次处理才能使水质符合饮用标准;电化学法虽然效果较好,并不会产生二次污染的问题,但成本昂贵,使应用范围受限。

Ⅵ 反渗透除氟原理及工艺

1.反渗透除氟的原理和除其他杂质是相同的,反渗透是一种物理处理方法,只要杂质的孔径大于反渗透膜的孔径都可以分离去除,所以氟离子是可以去除的,至于工艺和现在通用制备纯水的工艺是一样的,你可以搜索下纯净水设备的工艺,这方面的介绍很多
2.农村饮用水除氟:
如果单纯应用于农村饮用水除氟,目前来讲反渗透工艺造价还是很高的
介绍给你一种目前比较实用的农村饮用水除氟工艺:
吸附交换法:
通过除氟专用滤料,使高氟地下水中的氟离子通过交换,吸附在滤料上,达到除氟目的,当滤料吸附饱和时,注入一定浓度的氢氧化钠溶液将氟离子置换出来并随废液排掉
该工艺特点是占地面积小,用玻璃钢材质容器即可,无需任何配套设施,操作及维护都相当简单,设备造价很低
除氟滤料是一种经过高温煅烧的硅酸盐滤料
目前该工艺已大量应用于农村饮用水除氟工程

另外饮用水改造中除铁锰 除硬度 除铵氮均可以采用该工艺
还有什么不懂请给我打电话0416-2998341 如果有具体的项目我可以免费给你做项目计划书,反渗透设备和各种滤料我这都有
真诚结交每一位对水感兴趣的朋友!

Ⅶ 含氟废液有哪些处理方法

目前国内外常用的含氟废水处理方法大致分为两类,即沉淀法和吸附法
化学沉淀内法是通过投加钙盐等容化学药品,形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀。该方法简单、处理方便,费用低,但石灰溶解度低,只能以乳状液投加,且产生的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面,使之不能被充分利用,因而用量大。处理后的废水中氟含量一般只能下降到15mg/L,很难达到国标一级标准。而且存在泥渣沉降缓慢,脱水困难,处理大流量
吸附法是指含氟废水流经接触床,通过与床中固体介质进行离子交换或化学反应,去除氟化物。这种方法只适用于低浓度的含氟废水或经其他方法处理后氟化物浓度降至10~20mg/L的废水。而且接触床的再生及高浓度再生液的处理是整个运行过程中不可缺少的一部分,接触床频繁的再生使运行成本较高。排放物周期长,不适应连续处理连续排放等缺点。

Ⅷ 怎么去除废水中的 氟离子

一种去除废水中氟离子的方法,依次包括下列步骤:a.往含有氟离子的工业废水中添加氢氧化钙溶液并进行搅拌,直到废水的pH值为8.5-9.5,反应时间为15-20分钟;b.往步骤a所得废水中添加硫酸铝溶液并进行搅拌,直到废水的pH 值为6.0-6.5,反应时间为20-25分钟;c.向步骤b的废水中加入高分子絮凝剂并进行搅拌;d.将步骤c所得废水注入沉淀池进行絮凝沉淀后,上清液排放,沉淀物进行固-液分离,所得泥渣外运或填埋。

Ⅸ 含氟废液的处理方法有什么

化学沉淀法

化学沉淀法是含氟废液最常用的处理方法,主要用于高浓度含氟废液的处理,采用较多的是钙盐沉淀法,即石灰沉淀法。向废液中加入石灰乳,至废液完全呈碱性为止,并加以充分搅拌,放置一夜后进行过滤。混凝沉淀法

由于钙盐中和产生的氟化钙沉淀是一种微细的结晶,不经凝聚难以沉降,因而常常在加入钙盐的基础上再加入混凝剂来处理含氟废液。混凝沉淀法常用的混凝剂有铝盐、铁盐等无机混凝剂和聚丙烯酰胺类有机混凝剂两类。吸附法

吸附法是将装有氟吸附剂的设备放入含氟废液中,使氟离子通过与固体介质进行离子交换或者化学反应,最终吸附在吸附剂上而被除去,吸附剂可通过再生恢复交换能力。吸附法常用于处理低浓度含氟废液,可作为含氟废液的深度处理方法。由于成本较低,操作简便,除氟效果较好,吸附法是含氟废液处理的重要方法。

其他方法

除了上述几种比较常用的方法外,还有一些方法在一些特种含氟废液处理中取得较好的效果,如电渗析法、电凝聚法、反渗透膜法、离子交换法和液膜法等方法。电渗析法是在外加直流电场作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使水中的阴、阳离子作定向迁移。电凝聚法主要是依靠电解析生成的活性絮状沉淀的静电吸附和离子交换作用除氟。反渗透技术是借助比渗透压更高的压力,使高氟水中的水分子改变自然渗透方向,通过反渗透膜被分离出来的一种方法。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。

答案来自

Ⅹ 废水中如何去除氟离子

采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种,并投加磷酸专盐和钙盐使水中氟属离子在晶种表面生成氟磷酸钙(Ca10(PO4) 6F2)结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件:投加8g/L氟磷灰石,并投加NaH2PO4和CaCl2,使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10:5:1,搅拌速度为100 r/min,反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜(SEM)表征晶种在参与反应后,表面有结晶生成。研究表明,采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下,达到饮用水水质标准。

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