如何去除水中氟离子学论文精编WORD版

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除氟的常用方法

除氟的常用方法

除氟的常用方法氟是一种常见的元素,广泛存在于自然界和人类生活中的许多物质中。

然而,在某些情况下,我们需要除去或减少氟的存在,以满足特定需求。

下面将介绍一些常用的方法来除氟。

1. 吸附剂法吸附剂法是一种常见的除氟方法,通过使用特定的吸附剂来吸附和去除水中的氟离子。

常用的吸附剂包括活性炭、氟化铝和氟化铁等。

这些吸附剂具有高度的亲氟性,可以有效地将水中的氟离子吸附到其表面上,从而达到除氟的目的。

2. 沉淀法沉淀法是一种将氟离子与其他物质反应生成难溶沉淀物的方法。

常用的沉淀剂包括氢氧化铝、氟化钙和氟化钡等。

这些沉淀剂与氟离子反应后会生成难溶的氢氟化铝、氟化钙或氟化钡等沉淀物,通过沉淀物的形成和沉淀过程将氟离子从水中除去。

3. 离子交换法离子交换法是一种通过将水中的氟离子与离子交换树脂上的其他阴离子进行交换,从而达到除氟的目的。

常用的离子交换树脂包括强碱性树脂和强酸性树脂等。

水中的氟离子在经过离子交换树脂床层时,会与树脂上的其他阴离子进行交换,从而将氟离子从水中去除。

4. 膜分离法膜分离法是一种将水中的氟离子通过膜的选择性渗透来实现除氟的方法。

常见的膜分离方法包括反渗透、纳滤和超滤等。

这些膜的孔径较小,可以阻止氟离子的通过,从而将水中的氟离子去除。

膜分离法除氟效果较好,且操作简便,被广泛应用于水处理领域。

5. 化学沉淀法化学沉淀法是一种通过添加化学剂使水中的氟离子与之反应生成难溶的沉淀物的方法。

常用的化学剂包括氢氧化钙、氟化钙和氢氧化镁等。

这些化学剂与水中的氟离子反应后会生成氟化钙、氟化镁或氢氟化钙等沉淀物,通过沉淀物的形成和沉淀过程将氟离子从水中除去。

除氟是一项重要的工作,能够保障水质的安全和健康。

通过吸附剂法、沉淀法、离子交换法、膜分离法和化学沉淀法等常用的除氟方法,我们可以有效地去除水中的氟离子,提高水的质量,保护人们的健康。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的除氟方法,并严格控制操作条件和处理效果,以确保除氟效果和水质的安全。

去除水中铝及氟的研究

去除水中铝及氟的研究

去除水中铝及氟的研究一、背景水中铝及氟的含量对人体健康有着重要影响。

铝是一种潜在的神经毒素,长期饮用含铝的水可能导致老年痴呆等神经退行性疾病。

而氟是人体必需的微量元素之一,适量摄入氟化物对预防龋齿和骨质疏松有积极作用,但过量摄入可能导致氟斑牙和氟骨症等健康问题。

因此,研究水中铝及氟的去除方法具有重要意义。

二、方法1、物理方法物理方法是去除水中铝及氟的一种有效手段。

其中,最常见的是活性炭吸附。

活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积,能够吸附水中的有机污染物、重金属离子、氟离子等。

有研究表明,活性炭对铝及氟的去除率较高,但再生困难,成本较高。

2、化学方法化学方法是通过投加化学药剂与水中铝及氟离子反应,从而将其去除。

常用的化学药剂包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝等混凝剂,以及氟离子交换树脂等。

这些方法具有较高的去除效果,但可能会造成水质的二次污染,且运行成本较高。

3、生物方法生物方法是通过微生物的作用,将水中的铝及氟离子转化为无害物质或将其吸附在微生物细胞壁上。

主要有固定化微生物法和活性污泥法等。

固定化微生物法是将微生物固定在载体上,提高微生物的耐受力,并实现微生物的重复利用。

活性污泥法则利用污泥中的微生物群体,通过曝气、沉淀等过程将铝及氟离子去除。

生物方法具有环保性和可持续性,但处理周期较长,需要结合物理或化学方法进行优化。

三、结果不同方法对于水中铝及氟的去除效果存在差异。

物理方法的优点在于操作简单、见效快,但再生成本较高。

化学方法具有较高的去除率,但可能造成二次污染,且运行成本较高。

生物方法环保性和可持续性较好,但处理周期较长,需要结合物理或化学方法进行优化。

四、讨论在实际应用中,应根据具体的水质和处理要求,选择适合的去除方法。

对于出水水质要求较高或处理水量较大的情况,可以考虑采用物理与化学相结合的方法。

同时,应注重优化工艺参数和操作条件,提高处理效率,降低运行成本。

未来研究应以下几个方面:一是深入研究各种方法的去除机制和优化条件,提高处理效率;二是探索新型的去除材料和方法,降低成本,提高可再生性;三是结合人工智能、物联网等先进技术,实现水处理过程的智能控制和优化管理;四是加强应用基础研究与产业化开发的衔接,推动水中铝及氟去除技术的创新和应用。

水处理除氟方案范文

水处理除氟方案范文

水处理除氟方案范文随着工业的迅速发展和人口的增加,水资源的短缺问题日益突出。

为了满足人们对洁净饮用水的需求,水处理成为一项重要的技术。

然而,在有些地区,水中含氟量过高,这对人体健康造成潜在的威胁。

因此,水处理除氟成为了解决这一问题的关键方案之一物理方法是指通过改变水的温度、压力和溶解度等物理条件来除去水中的氟。

其中,蒸馏是一种常用的物理方法。

蒸馏是利用水和氟化物在不同温度下的蒸发和冷凝特性的差异来分离氟化物的技术。

具体操作时,在低压条件下使水蒸发,然后将蒸气冷凝成液体,得到干净的水。

化学方法是指通过添加化学试剂与水中的氟化物发生反应,将氟化物转化为可沉淀或可挥发的化合物,从而将其从水中去除。

常用的化学方法包括沉淀法和吸附法。

沉淀法是指通过添加适量的盐类,使氟化物与盐类反应生成不溶于水的沉淀物,从而实现除氟的目的。

吸附法是指利用吸附剂对水中的氟离子进行吸附,从而将其从水中去除。

生物方法是指利用生物材料或微生物来除去水中的氟。

常见的生物方法包括生物吸附和生物降解。

生物吸附是指利用生物材料的吸附性能将水中的氟离子吸附下来,并保持在吸附剂表面的技术。

而生物降解是指利用微生物降解水中的氟化物,将其转化为无害物质的技术。

然而,以上三种方法各有优劣。

物理方法的操作复杂,能耗较高;化学方法需要添加化学试剂,可能产生有害物质;而生物方法对生物材料和微生物的选择有一定的限制,并且处理时间较长。

因此,综合考虑各种因素,最佳的水处理除氟方案是将物理方法、化学方法和生物方法结合起来。

首先,采用物理方法,如蒸馏,使水中的氟化物浓度降低。

然后,使用化学方法,如沉淀法,使水中剩余的氟化物转化为沉淀物。

最后,利用生物方法,如生物吸附,将水中微量的氟离子吸附下来,实现完全除氟。

总之,水处理除氟是解决水资源短缺和水污染问题的重要方案之一、通过结合物理方法、化学方法和生物方法,我们可以有效地去除水中的氟,确保人们获得洁净可靠的饮用水。

废水中氟离子的去除方法

废水中氟离子的去除方法

废水中氟离子的去除方法一、石灰中合法:在处理高浓度氟废水时,石灰沉淀法是一种很有效的除氟方法,简单、便宜、效果显。

利用石灰中的钙离子与氟离子生CaF2沉淀而除去氟离子。

石灰投加的方式可采用投加石灰乳或投加石灰粉,一般情况下,投加石灰粉适合在酸性较强的场合,投加石灰乳多在pH相对较高的场合。

化学反应:CaO+H2O=Ca(OH)2+Ca2++2OH-Ca2++2F-=CaF2除去1mg氟理论上约需要消耗氧化钙的量为1.47mg,但由于废水中其他物质的影响以及氧化钙除氟效果比较差,实际处理过程中,石灰投加量往往需要过量50%以上。

另外,氟化钙本身具有一定的溶解性,溶度积常数为1.7×10-10,即便把pH值调至13,理论氟离子浓度降到10mg/L,已经石灰除氟的极限了。

二、投加混凝絮凝剂石灰沉淀的预处理后,再进行混凝沉淀,也就是:石灰沉淀+混凝沉淀组合,基本可以让氟离子达标了。

此法是业内处理低浓度(浓度小于20mg/L)含氟废水的主要方法,在碱性环境下,混凝剂入水体后形成的胶体带正电,氟离子自带负电荷,就这么被吸过去。

切记,碱性环境才好用,酸性效果不好,和常见的混凝沉淀原理一样。

三、投加磷酸盐同上,也是石灰沉淀预处理后补充使用。

通过投加石灰把pH值调节至9.8-11.8,反应半小时。

再投加磷酸盐,并且把pH值调成中性6.3-7.3,反应4-5小时,这样会生成溶度积常数更低的氟磷酸钙。

最后静止澄清4-5小时,出水氟浓度一般可以处理在5mg/L左右了。

四、物理吸附前面说的石灰沉淀+混凝沉淀组合,石灰沉淀+磷酸盐组合基本可以让氟离子达标,如果有更高的要求,我们还可以用一种办法:物理吸附!把吸附剂装入填充柱,采用动态吸附方式,也能轻松把氟离子浓度降低至1mg/L以下。

相比混凝沉淀方法,稳定太多!吸附剂材料有很多,比如沸石、膨润土、活性炭、活性氧化铝、氧化锆等等。

电渗析法除氟离子原理

电渗析法除氟离子原理

电渗析法除氟离子原理1. 引言1.1 电渗析法的概念电渗析法是一种利用电场作用下对离子进行分离的方法。

在电渗析过程中,离子在电场力的作用下会向电极的方向迁移,从而实现离子的分离和浓缩。

这种方法可以有效地去除水中的重金属离子、有机物离子以及微量元素离子等。

电渗析法具有操作简单、成本低廉、效率高等优点,在水处理领域有着广泛的应用前景。

电渗析法在除氟离子中的应用意义主要体现在可以高效、快速地去除水中的氟离子,减少水污染,保障公共水源的安全。

随着工业发展和生活水平的提高,水体中氟离子超标的问题日益突出,采用电渗析法进行处理不仅可以提高水质,还可以减少对环境的污染。

电渗析法在除氟离子中的应用意义十分重要。

1.2 电渗析法在除氟离子中的应用意义电渗析法可以避免使用化学药剂或其他对人体有害的物质,对环境友好。

传统的除氟方法常常需要使用大量化学药剂,这不仅增加了操作成本,还可能对环境造成二次污染。

而电渗析法通过物理分离的方式去除氟离子,不会产生二次污染,对环境影响较小。

电渗析法可以稳定性好,操作简单,适用范围广。

无论是对于工业废水、生活污水还是地下水中的氟离子去除,电渗析法都能够起到良好的效果。

电渗析法在操作上相对简便,只需较少的设备和人力投入,适用于各种规模的水处理系统。

电渗析法在除氟离子中的应用意义是非常重要的。

它不仅可以解决水质污染问题,还能够保护环境和人类健康,具有广阔的应用前景和社会意义。

2. 正文2.1 电渗析法的原理电渗析法是一种利用电场作用下离子在液体中移动的方法,通过在电场中引入吸附物质,利用电渗析过程将目标离子从溶液中分离出来的技术。

其原理是利用所施加的电场作用下,带电粒子在电场力和液流力的共同作用下,沿着电场方向迁移,从而实现溶液中带电物质的分离和浓缩。

电渗析法操作步骤包括:1. 准备电渗析设备,包括电解槽、电极、电源等;2. 调节电渗析设备中的电场强度和方向;3. 将含有目标离子的溶液置于电解槽中;4. 在合适的条件下进行电渗析操作,让目标离子在电场作用下迁移;5. 收集目标离子的产物。

除氟的方法

除氟的方法

氟是一种常见的有毒物质,它可被用于防腐,抑制微生物的生长,以
及干扰水中矿物质和微量元素的反应。

在向水中添加氟的过程中,氟
也可能会污染水中的物质,含量太高的氟可能会对人体的健康造成严
重问题。

因此,清除氟是一项重要的工作。

在清除氟之前,首先应进行水质污染分析,对水中的氟的水平进行定
量分析。

只有当识别出水中的污染物有氟存在时,才能采取相应的行动。

可以采用处理标准技术来清除氟,包括活性炭吸附、水洗、化学反应、交换树脂等方法,为了使清洁更加有效,可以采用组合净化系统,如
采用离子交换+活性炭吸附、生物反应器+重力离心等复合技术。

在融合不同技术以清除氟污染的详细操作中,并不比采用处理标准技
术清除氟污染的操作要繁琐,但是需要科学的操作和维护排放的水标准,以使水质污染持续下降,并保护环境。

总之,针对氟污染,无论是采用单一技术还是复合技术,在应用之前
更要对现行污染源状况进行精确识别,从而目标明确地采用正确的技
术和操作设计,达到清除氟的最佳效果。

自来水除氟的方法

自来水除氟的方法
嘿,朋友们!今天咱来聊聊自来水除氟这个事儿。

你说这氟啊,就像个调皮的小精灵,在水里藏着,有时候还真让人有点头疼呢!
咱先来说说为啥要除氟。

这氟要是多了,对咱身体可没好处呀,就像吃多了糖会蛀牙一样。

想象一下,要是天天喝着氟超标的水,那身体能吃得消吗?所以啊,除氟这事可不能马虎。

那怎么除氟呢?嘿,办法还不少呢!有一种简单的办法,就像咱淘米一样,用个特殊的滤水器。

这滤水器就像是个小卫士,能把氟给拦住。

你看,水哗哗地流进去,出来的时候氟就少了好多呢!是不是挺神奇的?就好像一个魔术,把不好的东西变没了。

还有啊,可以用活性炭。

活性炭就像是个小海绵,能把氟吸进去。

你说它厉害不厉害?就这么小小的一块,能发挥那么大的作用。

而且活性炭也不贵,咱普通老百姓都能用得起。

另外呢,有些地方会用反渗透的方法。

这反渗透啊,就像是个挑剔的守门员,只让好的水通过,氟什么的都被挡在外面啦。

这技术可先进了呢!
咱平时在家也可以多注意一些小细节来帮助除氟哦。

比如,水烧开了再喝,说不定氟在这个过程中就偷偷跑掉一些啦。

还有啊,定期清理一下水壶、水杯啥的,别让氟在里面藏起来。

咱可不能小看了这自来水除氟,这关系到咱的健康呢!要是不注意,
那不是给自己找麻烦吗?咱得对自己的身体负责呀,是不是?所以啊,大家都行动起来,把氟从咱的生活中赶跑!让我们每天都能喝上干净、健康的水,这样才能精神饱满地去迎接每一天呀!反正我是觉得这事儿挺重要的,你们觉得呢?。

浅谈离子色谱法在测定饮用水中氟离子的重要作用论文[精选多篇]

浅谈离子色谱法在测定饮用水中氟离子的重要作用论文[精选多篇]第一篇:浅谈离子色谱法在测定饮用水中氟离子的重要作用论文0.前言在饮用水检测过程中,氟离子的检测是关键。

为了全面提高饮用水中氟离子的检测效果,离子色谱法作为一种有效的检测方法在饮用水检测中得到了重要应用。

为了提高离子色谱法的应用效果并提高饮用水中氟离子的检测效果,认真分析离子色谱法在测定饮用水中氟离子的应用过程是十分必要的。

因此,我们应深入分析离子色谱法在测定饮用水中氟离子的原理,并从氟离子溶液制备和试验仪器的选择等方面入手,重点分析离子色谱法对饮用水中氟离子的测定效果,满足饮用水检测需要。

1.离子色谱法在测定饮用水中氟离子的原理分析离子色谱法测定原理是水样中待测阴离子随碳酸盐-重碳酸盐淋洗液进入离子交换系统,根据分离柱对各阴离子的不同的亲和度进行分离。

由电导检测器测量各阴离子组分的电导率,以相对保留时间和峰高或面积定性和定量。

结合离子色谱法的具体应用,离子色谱法的优势主要表现在以下几个方面:1.1 离子色谱法能够有效实现离子分离在离子色谱法应用过程中,主要采用了离子交换系统,可以将饮用水中的氟离子进行有效交换,并将交换后的离子送入下一个检测程序。

从实际检测来看,离子分离对提高氟离子检测效果具有重要作用。

1.2 离子色谱法测定氟离子的电导率在对氟离子进行分离之后,离子色谱法主要采用了电导检测器对各个阴离子进行检测,达到获得氟离子电导率数据的目的,从而提高氟离子检测效果。

因此,离子色谱法测定氟离子的电导率十分重要。

1.3 离子色谱法可以对氟离子进行定量分析通过对氟离子电导率的测定,离子色谱法实现了对氟离子的定量测定,对解决氟离子测定问题和提高氟离子测定质量具有重要作用。

因此,定量分析手段在离子色谱法中得到了重要应用,达到了提高检测效果的目的。

2.离子色谱法在测定饮用水中氟离子溶液的制备在引用水氟离子检测过程中,离子色谱法在具体实施时需要正确配置检测溶液,其中检测溶液的配置方法关系到离子色谱法能否正常进行。

去除水中氟化物的方法

去除水中氟化物的方法水,是生命之源,我们的生活离不开水。

但有时候,水中可能会含有一些不太友好的物质,比如氟化物。

氟化物要是超标的话,那可就麻烦啦!咱先来说说为啥要去除水中的氟化物吧。

氟化物过量可能会对我们的身体造成一些危害呢,比如影响牙齿和骨骼的健康。

就好像一棵小树苗,如果土壤里有不好的东西,它就不能茁壮成长啦。

那怎么去除水中的氟化物呢?嘿,办法还不少呢!有一种常见的方法就是使用活性炭过滤。

活性炭就像是一个超级厉害的小卫士,能把氟化物这些坏家伙给吸附住。

你可以想象一下,活性炭就像是一个有着无数小口袋的魔法袋子,氟化物一旦碰到它,就被装进小口袋里出不来啦。

还有反渗透法呢!这就好比是一个特别严格的守门员,只让干净的水分子通过,而氟化物这样的杂质就被挡在门外啦。

反渗透膜就像是一道坚固的防线,把不好的东西统统拒之门外。

离子交换树脂也是个不错的选择呀!它就像是一个聪明的分拣员,能把氟化物和其他离子分离开来。

氟化物会乖乖地和树脂结合,然后我们就能把它们处理掉啦。

另外,沉淀法也挺好用的哦!通过加入一些化学药剂,让氟化物变成沉淀,就像灰尘落在地上一样,然后我们就可以把沉淀过滤掉啦。

当然啦,这些方法各有各的优缺点呢。

活性炭过滤比较简单方便,但可能需要定期更换活性炭。

反渗透法效果好,但设备可能会有点贵。

离子交换树脂呢,处理效果也不错,但也要注意树脂的再生问题。

沉淀法相对来说可能操作会稍微复杂一点。

那我们在实际生活中该怎么选择呢?这就要根据具体情况啦!如果是家庭用水,可能活性炭过滤或者反渗透法会比较合适。

如果是工业用水处理,那可能就要综合考虑各种方法的成本和效果啦。

总之呢,去除水中氟化物是很重要的一件事。

我们可不能让这些小小的氟化物影响了我们的健康和生活呀!就像我们打扫房间一样,要把那些不干净的东西都清理掉,才能住得舒服嘛。

所以呀,大家一定要重视起来,选择适合自己的方法去去除水中的氟化物哦!让我们的生活用水更加干净、健康,这样我们才能活力满满地迎接每一天呀!。

氟废水处理方法范文

氟废水处理方法范文物理方法:1.沉淀法:利用沉淀剂与氟离子发生反应,生成难溶的沉淀物,从而将氟离子去除。

常用的沉淀剂包括氢氧化铝、硫酸钙、石灰等。

这种方法适用于氟离子浓度较高的废水处理。

2.活性炭吸附法:通过活性炭的吸附作用将废水中的氟离子去除。

活性炭具有较大的比表面积和孔隙结构,能够有效吸附和固定废水中的氟离子。

这种方法操作简单、处理效果稳定,但需要定期更换活性炭。

3.膜分离法:利用透析膜、超滤膜等膜的选择性渗透作用,将废水中的氟离子从水中分离出来。

这种方法具有操作简便、处理效果好的特点,但成本较高。

化学方法:1.沉淀-絮凝法:在废水中添加沉淀剂与絮凝剂,通过生成沉淀物和絮凝体的方式将氟离子固定在废水中。

该方法对氟离子的去除效果较好,但污泥的处理问题需要考虑。

2.离子交换法:利用离子交换树脂选择性地吸附和释放废水中的氟离子。

离子交换法具有操作简单、处理效果好的优点,但需要定期对树脂进行再生或更换。

生物方法:1.微生物还原法:将废水中的氟化物转化为无毒的氟化钙。

通过利用微生物的代谢过程,将氟化物还原为氟化钙,从而实现氟离子的去除。

这种方法对氟离子的去除效果好,且不产生二次污染。

2.人工湿地处理法:通过人工建设湿地,利用湿地内的植物和微生物降解废水中的氟离子。

这种方法具有处理效果好、操作简单的特点,且能够实现废水的循环利用。

综合利用方法:氟废水中的氟化钠可回收利用,可以通过蒸发浓缩、冷凝结晶等方法将其分离出来,作为工业原料进行再利用,从而实现资源化利用。

总之,针对氟废水的处理方法各有优劣,选择合适的处理方法需要综合考虑废水的特性、处理效果、成本和环境影响等因素。

在实际应用中,常常采用多种方法结合的方法,以达到氟废水的高效处理和资源化利用。

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如何去除水中氟离子学论文精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】学年论文(课程设计)题目水体中氟离子的去除方法学生姓名陈旭学号 20111362014学院环境科学与工程学院专业给水排水工程指导教师许正文二O一五年一月一日水体中氟离子的去除方法学号20111362014 姓名陈旭摘要:目前,我国水体污染情况变得日益严重,地表水体和地下水中氟离子的污染频发,因此也越来越受到人们的关注。

中国是典型的大面积高氟地区,因此对水体中氟离子的去除研究十分必要。

水体除氟方法主要有离子交换法、吸附法、化学沉淀法等,其中吸附法是应用最广的除氟方法。

本文主要综述了当前水体中常用的除氟方法及水体除氟方法最新的研究进展,重点分析各种方法所存在的各种优势和缺陷,并探究在实际除氟应用中的可行性,指出了今后水体除氟的主要研究方向。

关键词:水体;氟离子;氟污染现状;吸附;去除方法1. 前言氟,卤族元素,广泛地存在于地下水中。

地下水流经富氟岩矿,如萤石、磷灰石、水晶石时,经过长年的物理、化学作用,氟由固态迁移入地下水,一般地下水含氟少于Img/L。

由于地理、环境、地质构造等因素的影响,我国部分地区特别是矿区地下水含氟超标,其含量为1.1mg/L到15mg/L不等,其中以≤10mg/L居多[]1。

氟离子和氢离子的电荷量相同,它们的离子半径也近乎一样,在很多矿物结构中它们能经常的互相取代。

在自然界中岩石、土壤及矿物中都含有氟元素,在岩石中氟多以氟石,氟磷灰石和冰晶石等化合物的形式存在[]4~2。

土壤中氟化物的含量从痕量到7070mg. kg1-不等,岩石类中的磷矿石中氟化物含量在80~ 4700mg.kg1-之间。

它们都是重要的化工原料,广泛应用于炼铝、磷肥、钢铁以及有机氟高级润滑油。

氟化物具有一个重要环境化学特征:它有一定的水溶解性,在酸性和中性环境中也能以稳定的离子、金属络合物的状态存在,易于随着水发生迁移,所以氟的迁移性比较强。

大气中的氟主要来源于扬尘、工业排放、海水蒸发、燃煤废气、火山爆发等。

火山爆发产生的氟化物在世界范围内约为每年730吨[]5。

负一价是自然界中的氟唯一的形式存在,而大多数氟化物都有一定的水溶性,因此天然水氟离子浓度的大小随其流经的土壤、岩石的含氟量变化而变化。

且在一定程度上,含氟量也与其流经的土壤、岩石的pH值和温度等因素有关[]10~6。

1.1 水体中氟的来源一切加含氟原料和制备含氟产品的工业企业,在未设置深度的除氟工艺流程的情况下,都是产生含氟三废的污染来源。

在钢铁、铝电解、磷肥、水泥、砖瓦、陶瓷、玻璃等行业均存在不同程度的氟污染。

钢铁企业的高炉、转炉等冶炼工艺中需要加入萤石作为助熔剂,冶炼过程产生的烟气和粉尘是钢铁企业氟污染的主要来源。

炼铝企业的氟污染主要来自铝电解时所消耗的氟化铝和冰晶石,一般每生产1铝锭约消耗40 至50 kg氟化物盐,同时生产氟化铝和冰晶石的过程中也有氟污染产生;磷肥工业的氟污染则是因磷矿石中普遍含氟(约2%)所致,其中约19%的氟随废水、废气、废渣进入环境;在玻璃、陶瓷、搪瓷及水泥生产中,为改善工艺条件,提高产品质量,常需添加萤石、冰晶石、氟硅酸钠等含氟原料,高温下烧制时,也会产生大量的氟污染物;砖瓦生产中,因制砖粘土含氟,在砖坯烧制过程中,会产生大量的氟污染。

此外,煤炭中也含有氟,燃煤过程约有75%的氟排入大气,其对环境的影响也不小[]11。

影响地表水中氟的积累的因素主要有3个:(1)地理环境的不同会使氟的分布产生影响;(2)气候条件的影响,蒸发的浓缩作用会使地表水中形成大量的氟富集;(3)水化学特性的影响。

自然环境中氟的地球化学行为在很大程度上受钙离子控制。

另外,pH值是控制水中[C a+2]和[CHO3-]的重要因素,故在碱性条件下则有利于氟的富集[]12。

在自然状态下,土壤、海水、地面水、地下水都含一定量的氟。

地下水含氟量一般为1.0至3.0mg/L,而高氟区可达10至20mg/L。

高氟区居民被迫长期饮用这种高氟地下水,会出现牙齿和骨骼的氟中毒症状。

所以氟污染导致的发病人群常有明显的地区性,因此这类氟中毒被称为地方性氟中毒。

饮用水含高浓度的氟是否有致畸作用、致突变作用以及致癌作用至今尚无定论,这也是许多学者研究的方向。

此外,氟污染不仅影响人类的身体健康,还可以使动、植物中毒,影响农业和畜牧业的生产和发展。

1.2 污染物的危害人体内的氟的摄取,直接来自饮用水、进食和空气。

如果饮用水中含有微量浓度的氟离子,这被认为对人类和动物均是一种非常重要的微量营养物质,他对于防治龋齿和促进硬组织的矿化过程具有关键作用[]14。

在牙釉质和骨骼形成的钙化所允许适宜阂值范围内,氟化物尤其对8岁以下的幼童是有益的[]15。

但是,吸收氟化物过量,会让儿童的恒牙发育受到影响。

当牙齿形成时,釉质表面的某些区域可能会脱色,严重时牙齿还会出现缺损。

科学家发现,牙齿的氟中毒现象在饮用氟化水的社区中极为普遍。

所以,如果氟化物的含量超过一定值,它便转化为一种有害物质,能导致对人类健康非常严重的危害。

缺氟或过量摄入氟对人体健康都是不利的。

缺氟会导致齿质变差,容易脱落。

过量的氟会抑制体内酶化过程,破坏人体正常的钙、磷代谢,使钙从正常组织中沉积和造成血钙减少;由于氟的矿化作用有可能将骨骼中的轻基磷酸钙转变为氟磷酸钙,而破坏骨骼中正常的氟磷比;氟还能引起骨膜增生及生成骨刺等病变,使骨节硬化、骨质疏松、骨骼变形发脆,危及骨骼正常的生理机能。

解决氟污染问题成为迫切需要解决的重大任务与课题[]16。

2. 污染物的处理方法2.1离子交换法离子交换法主要是通过离子交换树脂、磺化烟煤、锯屑等的离子与水中氟离子发生交换作用从而达到除氟的目的。

由于原理简单,学者们很早就对该方法展开了研究。

1935年英国人B. A.亚当斯和E. L.霍姆斯用苯酚和甲醛合成了有机离子交换树脂并应用于工业生产过程中。

1960年美国的两家公司合成了兼具离子交换和吸附功能的大孔树脂,促进了离子交换法在水处理中的应用。

现阶段主要采用离子交换树脂作为离子交换剂,因其具有较强的交换吸附能力,可以有效降低氟的含量。

目前常用的是氨基磷酸树脂,它对氟离子有很强的络合作用,吸附氟的最高量为9.31 mg/L,去除率大于75 % 。

目前,学者们也在不断的探究新的技术,探究不同种类和性质的树脂在水体除氟中的应用。

P.Koilraj等[]17采用了包含Zn/Cr的层状双氢氧化物和它的聚合物除氟,研究发现这种聚合物的最大除氟能力为31 mg/g,除氟量大,性质稳定,有很高的扩散系数。

采用离子交换法可以使氟浓度有效降至1. 0mg/L以下,离子交换剂可以通过再生重复使用,对于水体的污染较小,应用离子交换法还可以回收有用的物质继续用于生产中。

但是由于目前主要使用的是阴离子交换树脂,对水中主要阴离子的交换能力为:SO-24>N0-3> Cl- > F-,因此,会造成竞争吸附,影响除氟效果。

另外,离子交换树脂的再生工艺复杂,增加了使用成本。

因此在实际中主要是应用在工业企业的水处理中,并没有大面积的推广。

今后,如何合成交换容量大、成本低、再生简单的离子交换树脂将成为应用离子交换法除氟取得突破的关键。

2.2吸附法吸附法是目前研究最多的地表水除氟技术之一,主要针对含氟量较低的天然水体或饮用水。

该法是利用具有高比表面积、易再生的吸附材料,通过物理、化学等作用将水中溶解的氟离子吸附从而降低氟含量的目的。

吸附剂吸附氟的能力与所用吸附剂的种类和吸附剂的表面积有很大关系,吸附剂表面积越大,吸附能力越强。

同时,吸附能力也与水化学条件,如溶液的州值,温度以及氟浓度等有关。

根据原料的不同,去除含氟水中氟的吸附剂可分为:改性沸石类吸附剂、铝盐吸附剂、铁盐吸附剂、稀土类吸附剂、生物吸附剂以及其他类吸附剂。

2.2.1吸附法具体介绍吸附法是利用吸附剂具有高比表面积、易再生等特性,通过物理、化学等作用吸附水中的氟离子,从而降低氟含量。

沸石、粉煤灰、矾土等天然材料由于具有多孔性、化学性质稳定等特点,很早就作为吸附剂应用在含氟水处理工艺中。

Vaishali等[]18发现柠檬叶可以作为吸附剂除氟,当氟离子浓度为2 mg/L,pH为2时,最大吸附量可达70 %,该方法成本低,操作简单,吸附剂易得,有很好的发展前景。

但是由于一些天然材料的吸附效果并不理想,一些学者开始研究将它们改性,改性后它们的孔道特性会使吸附性能显着增强,除氟率较高,具有很好的应用潜力:梁鹏等[]19比较了用混合稀土离子改性的壳聚糖和只用La+3改性的壳聚糖的除氟能力,实验表明,2h 内,两者的除氟量分别为3. 72 mg/g和3. 16 mg/g,水中的碳酸盐对于吸附的影响较大。

沸石由于廉价易得、无毒无害,且改性工艺简单,易于操作,成为近年来发展迅速的一种除氟工艺。

几种吸附剂的除氟率参见表1[]20.通过表1可以看出,改性沸石的除氟效果明显优于其他几种吸附剂。

离子交换法之所以没有大面积推广的原因之一是溶液中的共存离子会影响离子交换树脂的除氟效果,对于沸石而言,董岁明等[]20采用Fe+3改性沸石,并且通过实验证明,改性沸石有较高的吸附容量且几乎受溶液中绝大部分共存离子的影响,具有较高的选择吸附性。

虽然学者们己经做了大量的研究,但大多数集中于沸石的改性方法以及改性沸石的再生等方面,并且仍处于实验室阶段,沸石作为一种比较新的技术实际应用在水处理中目前还处于起步阶段。

由于水体成分较为复杂,在实际中沸石除氟的最佳吸附条件以及再生条件等还需要做大量的研究,但是可以预言改性沸石是取代传统水处理材料的一种理想选择,必将得到广泛的应用。

活性氧化铝作为吸附剂是目前国内外研究较为成熟并成功地应用于含氟水处理的一种有效方法。

龚文新等合成并比较了5种具有不同pH,锻烧温度和表面性质的氧化铝的除氟能力,发现酸性的氧化铝具有较高的吸附能力,除氟效果最好,溶液的酸碱度以及初始氟离子的浓度都会对实验造成影响。

近年来也在不断出现新的技术和方法:胶原纤维是一种天然生物质材料,可以与一些金属离子形成稳定的配合物,将胶原纤维负载错有较高的吸附容量,并且具有很好的吸附选择性;纳米材料是近年来受到广泛重视的一种新型功能材料,对许多金属离子具有很强的吸附能力,且吸附容量大,吸附速率快;M.Karthikeya。

等[]21合成了PA-Ni/Ch和PPy/Ch 两种聚合物除氟,实验表明在50℃时。

处理10 mg/L的含氟水,这两种材料的除氟量分别为5. 9 mg/g和6. 7 mg/g,几乎不会产生污染。

Krishn。

等[Cpl合成了一种Fe+3-Al-3-Cr+3三元混合的氧化物用于除氟,pH对除氟效果有较大的影响,研究发现最适pH在4. 0-7. 0之间,平衡时间为1.5 h,0.2 g该种氧化物除氟率可达80%以上,吸附剂用0. 5 mol/L的NaOH 再生可以回收90%,有很好的发展前景。

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