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1、地下水除氟除砷第1页，本讲稿共17页氟的危害氟中毒病是世界上普遍存氟中毒病是世界上普遍存在的地方病之一在的地方病之一,尤其在尤其在依赖地下水为饮用水的农依赖地下水为饮用水的农村地区较为常见。氟中毒村地区较为常见。氟中毒的主要症状表现为氟斑牙的主要症状表现为氟斑牙和氟骨症。和氟骨症。我国生活饮用水卫生标我国生活饮用水卫生标准规定准规定:饮用水中氟化饮用水中氟化物不超过物不超过110mgPL1 110mgPL1 。饮水中氟含量为饮水中氟含量为015015110mgPL 110mgPL 时是人体必需的时是人体必需的,可以预防牙齿和骨骼疾可以预防牙齿和骨骼疾病病,但饮水中氟浓度大但饮水中氟浓度大于于1
2、15mgPL,115mgPL,会对人体有会对人体有负面影响负面影响。第2页，本讲稿共17页地下水除氟的方法一.吸附法二.絮凝沉淀法三.电化学方法四.膜滤法五.化学沉淀法第3页，本讲稿共17页一.吸附法（1）活性氧化铝法活性氧化铝法 活性氧化铝是将氧化铝的水化物经活性氧化铝是将氧化铝的水化物经400C400C 600qC600qC灼烧而成或用普通的氧化铝投加碱性金属离灼烧而成或用普通的氧化铝投加碱性金属离 子在子在400400一一500C500C下煅烧而成。下煅烧而成。除氟工艺主要包括活化、除氟及再生三个环节。除氟工艺主要包括活化、除氟及再生三个环节。第4页，本讲稿共17页(2)骨炭法骨炭法也称
3、磷酸三钙过滤法骨炭是兽骨燃烧去掉有机质后形成的一种黑色多孔的颗粒状吸附剂。骨炭是兽骨燃烧去掉有机质后形成的一种黑色多孔的颗粒状吸附剂。除氟流程基本与活性氧化铝相同。除氟流程基本与活性氧化铝相同。缺陷：处理含氟含砷的水时，砷也能被去除，但除砷过程不可逆。缺陷：处理含氟含砷的水时，砷也能被去除，但除砷过程不可逆。由于砷同氟的竞争砷不能通过正常的碱再生过程被洗掉，因由于砷同氟的竞争砷不能通过正常的碱再生过程被洗掉，因 此骨炭需要更换。此骨炭需要更换。优点：操作方便。适合于农村分散式的家庭使用。优点：操作方便。适合于农村分散式的家庭使用。不足：机械强度低，磨损快，易破碎出水水质物理感官不佳，有的不足：
4、机械强度低，磨损快，易破碎出水水质物理感官不佳，有的 还存在漂浮杂质。还存在漂浮杂质。第5页，本讲稿共17页(3)沸石法沸石又名分子筛。具有筛分性、离子交换性、耐酸性和对沸石又名分子筛。具有筛分性、离子交换性、耐酸性和对水的吸附性。水的吸附性。天然沸石本身除氟容量很低必须经过天然沸石本身除氟容量很低必须经过“活化活化”后才能用后才能用于除氟。于除氟。沸石的除氟容量与沸石本身的类型、质量、粒径、滤料厚沸石的除氟容量与沸石本身的类型、质量、粒径、滤料厚度、滤速以及原水度、滤速以及原水pHpH值、氟离子浓度、水中其他离子含量值、氟离子浓度、水中其他离子含量等综合因素有关。等综合因素有关。第6页，本讲
5、稿共17页2絮凝沉淀法硫酸铝和聚合铝硫酸铝和聚合铝(聚合氯化铝、聚合硫酸铝等聚合氯化铝、聚合硫酸铝等)对对 氟离子都具有较好的去除效果。氟离子都具有较好的去除效果。铝盐沉淀法的设施是絮凝、沉淀池铝盐沉淀法的设施是絮凝、沉淀池(当原水水质较当原水水质较 好时可以省去沉淀或过滤其中之一的处理单元好时可以省去沉淀或过滤其中之一的处理单元)，沉淀方式一般采取变速或间歇沉淀沉淀方式一般采取变速或间歇沉淀 第7页，本讲稿共17页3电化学方法(1)电凝聚电凝聚除氟法是利用电解铝过程中产生羟基铝络合物和电凝聚除氟法是利用电解铝过程中产生羟基铝络合物和Al(OH)Al(OH)凝胶的络合凝聚作用而除氟的方法。凝胶
6、的络合凝聚作用而除氟的方法。缺点：铝材消耗量较大缺点：铝材消耗量较大。（2）电渗析适用：当原水中的含氟量与矿化度均较高时宜选择电渗适用：当原水中的含氟量与矿化度均较高时宜选择电渗析法除氟。析法除氟。第8页，本讲稿共17页4 膜滤法原理：利用特殊的反渗透膜在压力作用下除氟，原理：利用特殊的反渗透膜在压力作用下除氟，即水分子在压力作用下通过即水分子在压力作用下通过半透膜，而氟离子及绝大多数盐类物质则被脱除。半透膜，而氟离子及绝大多数盐类物质则被脱除。优点：不需任何药剂，设备较简单。优点：不需任何药剂，设备较简单。适用：低含氟水、低含盐量的苦咸水处理。适用：低含氟水、低含盐量的苦咸水处理。缺点：不适
7、用于溶解性固体含量高的水处理。缺点：不适用于溶解性固体含量高的水处理。半透膜处理成本较高。半透膜处理成本较高。目前多用于制取纯净水。目前多用于制取纯净水。第9页，本讲稿共17页5.离子交换法原理原理:利用离子交换树脂的交换能力将水中的氟除掉的一利用离子交换树脂的交换能力将水中的氟除掉的一种方法。种方法。优点：最常用的氨基磷酸树脂吸附氟的最高量达优点：最常用的氨基磷酸树脂吸附氟的最高量达9 931 mg31 mgL L，且去除率为，且去除率为7575以上，以上，不足：在去除掉水中的矿物质时引入了胺类有机物不足：在去除掉水中的矿物质时引入了胺类有机物。第10页，本讲稿共17页6.化学沉淀法原理：水
8、中氟离子与钙反应可以生成原理：水中氟离子与钙反应可以生成CaF CaF 不溶物，使氟离不溶物，使氟离子沉淀而被去除。子沉淀而被去除。优点：石灰和硫酸钙价格便宜优点：石灰和硫酸钙价格便宜缺点：除氟效率较低通常需较大的投药量，且沉淀物较缺点：除氟效率较低通常需较大的投药量，且沉淀物较多，现多用于高含氟废水的处理。多，现多用于高含氟废水的处理。第11页，本讲稿共17页砷的危害砷是一种有毒的非金属砷是一种有毒的非金属元素，长期饮用高砷水，元素，长期饮用高砷水，会造成砷中毒，主要以会造成砷中毒，主要以皮肤改变为特征，可导皮肤改变为特征，可导致皮肤色素脱失、着色、致皮肤色素脱失、着色、角化，严重的会诱发皮
9、角化，严重的会诱发皮肤癌，同时还会对心脑肤癌，同时还会对心脑血管系统、消化系统、血管系统、消化系统、神经系统产生损害神经系统产生损害。国家生活饮用水卫生标国家生活饮用水卫生标准规定，饮用水中砷含准规定，饮用水中砷含量不得超过量不得超过0.05 mg/L0.05 mg/L。第12页，本讲稿共17页地下水除砷的方法一.混凝沉淀二.离子交换三.吸附法第13页，本讲稿共17页1.混凝沉淀混凝沉淀是最常用的一种饮用水除砷方法。混凝沉淀是最常用的一种饮用水除砷方法。常用的混凝剂主要有铝盐和铁盐常用的混凝剂主要有铝盐和铁盐.通过以下三个过程：通过以下三个过程：沉淀：沉淀：可形成不溶性的化合物如可形成不溶性的
10、化合物如AlAl（AsO4AsO4）或者或者FeFe（AsO4AsO4）而沉淀。）而沉淀。共沉淀：可溶性的砷嵌入正在生长的金属氢氧化物中而共沉淀：可溶性的砷嵌入正在生长的金属氢氧化物中而一起发生共沉淀。一起发生共沉淀。吸附。可溶性砷与金属氢氧化物外表面的静电结合而被吸附。可溶性砷与金属氢氧化物外表面的静电结合而被吸附，从而达到除砷之目的。吸附，从而达到除砷之目的。第14页，本讲稿共17页2.离子交换法用于除砷的树脂主要是碱性材料，这种树脂带正电荷，能用于除砷的树脂主要是碱性材料，这种树脂带正电荷，能够有效地去除水中的五价砷，使出水中砷的浓度低于够有效地去除水中的五价砷，使出水中砷的浓度低于1
11、1 g/Lg/L。但当水中为三价砷时，。但当水中为三价砷时，由于三价砷不带电荷而无由于三价砷不带电荷而无法用离子交换去除，法用离子交换去除，所以必须先进行预氧化，然后再用所以必须先进行预氧化，然后再用离子交换法去除。离子交换法去除。第15页，本讲稿共17页3.吸附法因为具有操作简单、经济高效以及可再生等特点，吸附法因为具有操作简单、经济高效以及可再生等特点，吸附法被认为是最有应用前景的除砷方法。常用的吸附材料包括被认为是最有应用前景的除砷方法。常用的吸附材料包括天然矿物、活性氧化铝、铁的氧化物及羟基氧化物、铁氧天然矿物、活性氧化铝、铁的氧化物及羟基氧化物、铁氧化物负载材料、零价铁、钛氧化物及负载材料、稀土氧化化物负载材料、零价铁、钛氧化物及负载材料、稀土氧化物及活性炭等。物及活性炭等。第16页，本讲稿共17页谢谢观看！组员：刘玉娇 邵怡斌 施佳赟 王慧冬 王金凯第17页，本讲稿共17页