活性氧化鋁法用于地下水除氟工藝

2 活性氧化鋁法

2.1 一般規(guī)定
2.1.1 本規(guī)范適用于以活性氧化鋁為濾料的除氟工藝。
2.1.2 除氟濾池的原水含氟量宜小于10mg/L，懸浮物不宜超過5mg/L。
2.1.3 當原水中含砷量超過[0.05mg/L]時，應通過試驗確定除氟的工藝參數(shù)。
2.2 濾 料
2.2.1 活性氧化鋁的粒徑不得大于2.5ｍｍ，一般宜為0.4～1.5ｍｍ。
2.2.2 活性氧化鋁應有足夠的機械強度。
2.3 吸 附
2.3.1 在原水接觸濾料之前，宜降低pH值，其降低值應通過技術經(jīng)濟比較確定，一般宜調整到6.0～7.0之間。
2.3.2 原水可采用投加硫酸、鹽酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳氣體降低pH值，投加量應根據(jù)原水堿度和pH值計算或通過試驗來確定。
2.3.3 濾池的濾速可按下列兩種方式采用：
　　(1)當濾池進水pH值大于7.0時，應采用間斷運行方式，其設計濾速為2～3m/h，連續(xù)運行時間4～6h，間斷4～6ｘ。
　　(2)當進水pH值小于7.0時，可采用連續(xù)運行方式，其濾速為6～10m/h。
2.3.4 原水通過濾料層的流向可采用自下而上或自上而下方式。 當采用硫酸溶液調節(jié)pH值時，宜采用自上而下方式。[當采用二]氧化碳調節(jié)pH值時，宜采用自下而上方式。
2.3.5 單個濾池除氟周期終點出水的含氟量可稍高于1mg/L，并應根據(jù)混合調節(jié)能力確定終點含氟量值，但混合后處理水含氟量應不大于1.0mg/L。
2.3.6 濾料的周期吸附容量主要根據(jù)原水含氟量、pH值、濾速、濾層厚度、終點含氟量及濾料性能等因素來選定。
　　(1)當采用硫酸溶液調節(jié)pH值為6.0～6.5時，一般可為4～5g(F)/kg(Al2O3)。
　　(2)當采用二氧化碳調節(jié)pH值為6.5～7.0時，一般可為3～4g(F)/kg(Al2O3)。
2.3.7 單個濾池濾料厚度按下列規(guī)定采用：
　　(1)當原水含氟量小于4mg/L時，濾料厚度宜大于1.5ｍ；
　　(2)當原水含氟量在4～10ｍｇL時，濾料厚度宜大于1.8ｍ。
　　注：當采用硫酸調pH值，規(guī)模較小、濾速轉低時，濾層厚度可降為0.8～1.2ｍ。
2.4 再 生
2.4.1 當濾池出水含氟量達到終點含氟量值時，濾料應進行解析處理。解析液宜采用氫氧化鈉溶液，也可采用硫酸鋁溶液。
2.4.2 當采用氫氧化鈉解析時，解析過程可分為解析反沖、解析、二次反沖(或淋洗)及中和四個階段。當采用硫酸鋁解析時，上述中和階段可以省去。
2.4.3 首反沖洗濾層膨脹率可采用30％～50％，反沖時間可采用10～15min，沖洗強度視濾料粒徑大小，一般可采用12～16L/ｍ2·s。
2.4.4 解析溶液宜自上而下通過濾層；解析液流速、濃度和用量可按下列規(guī)定采用：
　　(1)氫氧化鈉解析：可采用濃度為0.75％～1％ＮAOh溶液，氫氧化鈉的消耗量可按每去除1ｇ氟化物需要8～10ｇ固體氫氧化鈉來計算。。解析液用量容積為濾粒體積的3～6倍，解析時間為1～2h，解析液流速為3～10ｍ/h。
　　(2)硫酸鋁解析：濃度為2％～3％，硫酸鋁的消耗量可按每去除1ｇ氟化物需要60～80ｇ固體硫酸鋁｛AL2(sO4)3·18h2O｝來計算。解析時間可選用2～3h，流速可選用1～2.5m/h。
　　解析后濾池內的解析溶液必須排空。
2.4.5 二次反沖強度可采用3～5L/ｍ2s，流向自下而上通過濾層，反沖時間可采用1～3h。淋洗采用原水以1/2正常過濾流量，從上部對濾粒進行淋洗，淋洗時間0.5h，淋洗時間0.5ｈ。
2.4.6 采用硫酸鋁作解析劑，二次反沖終點出水pH值應大于6.5，含氟量應小于1mg/L。
2.4.7 采用氫氧化鈉作解析劑，二次反沖(或淋洗)后應進行中和。中和可采用1％硫酸溶液調節(jié)進水pH值至3左右，進水流速與正常除氟過程相同，中和時間為1～2h，直至出水pH值降至8～9時為止。
2.4.8 首反沖、二次反沖、淋洗以及配制解析溶液均可利用原水。
2.4.9 首反沖、二次反沖、淋洗及中和的出水均嚴禁飲用，必須廢棄。

3.除氟樹脂法

Tulsimer ®CH-87 是一款去除水溶液中氟離子的專用的凝膠型選擇性離子交換樹脂。它是具有氟化物選擇性官能團的交聯(lián)聚苯乙烯共聚物架構的樹脂。
去除氟離子的能力可以達到 1ppm 以下的水平。它在中性至堿性的 PH范圍內有極的工作效率，并且很容易解析。
二、重要參數(shù)
型式 強堿性陰離子交換樹脂
官能團 氟選擇性官能基
處理精度 ≤1mg/l
解析藥劑 硫酸鋁或氯化鋁（10-15%左右濃度）
解析劑用量 2-3BV
解析流速 4BV/H
解析時間 30-45分鐘
反洗用水 純水/軟水/自來水
反洗流速 5-10BV/H
反洗時間 30分鐘
三、產(chǎn)品優(yōu)勢
1、處理精度，處理后廢水氟化物含量可達到1ppm以下，穩(wěn)定達標《地表水環(huán)境質量標準》GB3838-2002，表三標準；
2、吸附量大，對于氟化物實際操作交換量能夠達到6-8g/l；
3、選擇性除氟，樹脂可以在鹽環(huán)境運行，并且只吸附氟，不受硫酸根等陰離子的影響；
4、專門開發(fā)用于污水除氟的特種離子交換樹脂，解決了活性氧化鋁、羥基磷灰石等吸附材料用于污水除氟時，使用過程中出現(xiàn)的吸附量小、解析時間長（至少8小時），解析后交換量衰減嚴重、運行成本、濾料體量大、占地面積大等難題；
5、能對低濃度含氟廢水進行解析處理，濃縮比，解決低濃度廢水處理難題；
6、模塊組件形式，自動化程度，操作簡單。
四、使用場景
礦井水除氟化物；
深井水提標處理除氟化物；
光伏行業(yè)含氟廢水處理；
氟化工廢水除氟；
工業(yè)廢水除氟；
金屬冶煉行業(yè)除氟；
電鍍行業(yè)除氟；
含氟礦物的開采廢水提標除氟；
金屬冶煉廢水提標除氟；
合成化工廢水提標除氟；
電子工業(yè)成為含氟廢水提標除氟等。

提標除氟工藝

1、活性氧化鋁：需PH調整至酸性

2、碳基/羥基磷灰石：解析次數(shù)有限制

3、反滲透膜：造價成本高

4、特種除氟樹脂：預處理需做好

樹脂除氟水質預處理的要求

1、SS值降至1mg/l以內；

2、硬度降至300mg/l以內；

3、PH值調整至7——9；

4、樹脂床層高度控制在1500——2000mm;

5、其它常規(guī)要求

CH-87除氟樹脂解析液

成分情況：酸性，氟離子和硫酸鋁的混合溶液；

解析劑：鋁離子沒有明顯消耗

解析廢液處理方式：沉淀處理

解析劑濃度：10%

解析劑選擇：如果是氯化鋁（不能用PAC）濃度可控制在5%

CH-87除氟運行狀況

1、除氟流速控制在8——10BV/H，氟含量在2以內可以適當提高流速，不建議超過15BV/H

2、產(chǎn)水PH值偏酸，進水PH值在8.5左右，產(chǎn)水PH值在6.5；

3、樹脂屬于凝膠性樹脂；