新型饮用水除氟材料Bio-F的除氟特性和比较研究

对3种传统除氟剂活性氧化铝、骨炭和改性沸石与自制的新型生物除氟剂Bio-F的除氟性能及影响因素（材料粒径、pH值、吸附时间、水样含氟浓度、其它离子、再生能力等）进行了比较,并模拟动态实验评估了这4种除氟材料对实际高氟地下水处理的效果.结果表明,Bio-F生物除氟剂对F^-的吸附过程符合Lagergren一级吸附动力学特征（R²=0.958 0）,吸附速率较快,且该过程属于吸热反应; Bio-F吸附F^-符合Langmuir吸附等温模型（R²=0.999 2）,吸附容量高,静态吸附容量可达4.088 3 mg·g^-1,分别约是活性氧化铝和改性沸石的1.8和 5.8倍.4种除氟材料吸附容量与氟浓度正相关,与吸附剂粒径负相关.高浓度的CO^2-₃、HCO^-₃明显抑制Bio-F的除氟（p<0.05）,但高浓度的Ca²⁺、NO^-₃、HPO^2-₄有利于Bio-F的除氟（p<0.001）.Bio-F除氟最佳停留时间3～4 min,远远低于沸石20 min和活性氧化铝11 min.在pH 4.0～9.0范围内Bio-F可保持90％以上吸附F^-的能力.再生性能稳定,10次再生后吸附容量变化不超过15%.Bio-F综合性能优于其它3种传统除氟剂,在我国广大农村地区推广有显著优越性.     

电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的效果与影响因素

以含氟地下水为研究对象,采用自制电促吸附除氟反应器,开展电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的动态实验,研究了不同电压、极板间距、地下水碱度和流速对吸附除氟效果的影响。实验结果表明,在负载炭纤维毡的电极一端加正电,可以提高除氟效果。当电压为1.6 V时除氟效果较好,单位面积炭毡处理达标水量为56.7 L/m2;极板间距设置为4mm时电吸附反应器除氟效果最佳;通过调节pH改变地下水碱度,当地下水pH调节为5.5时,电吸附反应器除氟效果较未调节前提高50%;当采用3对电极板,流速为1.88 m/h时,达到最高表面处理负荷2 073.6 L/(m2.d);探究了反应器的反洗再生方式,并连续进行了吸附再生的动态实验;穿透的反应器以Al2(SO4)3溶液为再生液并采用反向加电1.6 V的方式,可以达到较好的再生效果,实现连续动态运行。     

吸附法除氟技术的原理与方法

在水处理中应用的除氟的方法主要有：沉淀法、吸附法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法和离子交换法等,其中吸附法是处理高含氟水的重要方法。本文重点介绍了几种常用的及新型的氟吸附剂的特点及应用概况,其中包括：铝盐吸附剂、铁盐吸附剂、稀土类吸附剂、生物类吸附剂以及其他类型的吸附剂;介绍了几种常用的及新型的氟吸附剂的除氟作用机理,并对今后的除氟研究进行了展望。     

铝基吸附剂去除饮用水中氟的研究进展

活性氧化铝是饮用水除氟中使用最为广泛的吸附剂,但它存在一些问题,如吸附容量偏低、适用pH范围偏小、吸附平衡时间较长、出水铝超标等。针对这些问题,许多研究者对活性氧化铝吸附剂进行改进,将多种金属元素或金属氧化物以不同的比例和方式掺杂到活性氧化铝中,开发了多种基于活性氧化铝的新型复合吸附剂。其中被用于掺杂的金属主要有铁、镁、锰、锌及稀土元素等。文章按掺杂金属的不同,对铝基吸附剂的各类性能和除氟效果进行了比较,并对除氟吸附剂未来的发展进行了展望。     

含氟废水安全保障技术研究

许多行业产生的废水中都含有大量氟离子,电子元件生产、电镀和金属冶炼等行业排放的废水中都含有高浓度氟化物.而目前缺乏经济性好且适用性强的除氟方法,针对氟化物去除难度大、达标困难这一典型问题,采用不同的制备方法,制备了羟基氧化铁和两种铈基吸附剂,研究了吸附等温模型、吸附动力学以及pH对吸附的影响.结果表明:3种吸附剂在吸附...     

颗粒羟基氧化锆的除氟性能

以羟基氧化锆粉末为原料,制备颗粒羟基氧化锆,评价了颗粒羟基氧化锆对溶液中F-的吸附性能。结果表明:颗粒羟基氧化锆除氟过程符合Freundlich吸附等温线模型和拟二级动力学模型,F-的吸附过程包括液膜扩散和颗粒内的孔扩散;pH在3～4时,颗粒羟基氧化锆的氟吸附量达到最大值27.72 mg/g,其他范围内pH的升高或降低都会导致氟吸附量的降低;Cl-对颗粒羟基氧化锆除氟过程无明显影响,而SO24-和PO34-对颗粒羟基氧化锆除氟过程影响较大,且浓度越高影响越大;扫描电镜和X射线能谱测试结果显示颗粒内随着颗粒深度的增加,F-含量逐渐降低,F-在颗粒内部的传质过程受到阻碍,SO24-和PO34-对颗粒羟基氧化锆除氟的干扰作用主要发生在颗粒表面。     

Al13改性羟基磷灰石的除氟性能研究

为了提高羟基磷灰石（HAP）的除氟效果,采用化学沉淀法合成3种不同Al/Ca值的Al₁₃改性后的HAP吸附材料,并对其进行XRD、FTIR、SEM、BET等表征,考察吸附过程中pH的影响,同时通过吸附热力学、吸附动力学等探讨了其除氟性能.结果表明,Al₁₃-HAP材料比HAP更加疏松多孔,当Al/Ca=0.7时,比表面积增大到了137.2 m²·g^-1,孔容增大到0.8217 cm³·g^-1.FTIR结果表明,Al₁₃的掺入给吸附材料中带入了大量—OH.根据Al₁₃-HAP吸附F^-前后的表征,F^-主要通过配体交换取代Al₁₃-HAP中的—OH从环境中被去除.当Al/Ca=0.4时,Al₁₃-HAP最大除氟效果达到5.03 mg·L^-1;零电荷点pH_PZC为8.46,大于HAP的pH_PZC,具体表现为对天然水体pH值适用性较广.吸附过程与Langmuir吸附模型以及拟二级动力学模型契合度高,这也证实了化学吸附为主要作用,吸附热力学结果表明Al₁₃-HAP吸附氟是自发的吸热过程.     

铝盐混凝去除氟离子的作用机理探讨

在烧杯搅拌实验的基础上，通过絮体的ζ电位测定、X射线粉晶衍射、红外光谱、X射线光电子能谱等实验手段考察了铝盐混凝除氟的作用机理。结果表明，铝盐混除氟的主要作用机理有吸附、离子交换、络合沉降等。对于两种形态的铝盐，从除氟过程和机理上看，单体铝盐中的Al(H2O)6^3 形态要比聚合多中的聚羟铝阳离子形态更有利，因而总体除氟效果和比聚合铝要好。     

共存氯离子对饮用水纳滤除氟的影响研究

采用深井地下水配水试验研究了高氟饮用水纳滤除氟的可行性、膜污染及共存氯离子浓度对纳滤除氟的影响.结果表明,纳滤对原水中的所有共存阴离子均有截留效果,原水F^-浓度低于6 mg/L,纳滤出水的F^-浓度低于1.2 mg/L,能满足农村地区的生活饮用水标准.随着F^-浓度的增加,其截留率下降;进水共存Cl^-浓度的增加,F^-的截留率呈下降的趋势,F^-的截留率降低的百分数在Cl^-每增加1个mol数和氟离子增加0.1个mol数时相当,当Cl^-浓度>220 mg/L时,F^-的截留率有所上升,但变化没有达到显著水平.环境扫描电子显微镜、能谱分析和X-射线衍射(XRD)对膜污染成分分析表明,膜污染主要是晶体颗粒形状规则的无机碳酸钙,柠檬酸+氨水清洗可有效清除污染成分,恢复膜通量.     

Removal of fluoride from water using aluminium containing compounds

Batch adsorption studies were undertaken to assess the suitability of aluminium titanate (AT) and bismuth aluminate (BA) to remove fluoride ions from water. The e ect of pH, dose of adsorbent, contact time, initial concentration, co-ions and temperature on fluoride removal e ciency were studied. The amounts of fluoride ions adsorbed, at 30°C from 4 mg/L of fluoride ion solution, by AT and BA were 0.85 and 1.55 mg/g, respectively. The experimental data fitted well to the Freundlich and Langmuir isotherms. Thermodynamic parameters such as H0, S 0 and G0 indicated that the removal of fluoride ions by AT was exothermic and non-spontaneous while that by BA was endothermic and spontaneous. Fourier transform infrared (FT-IR) analysis and X-ray di raction (XRD) patterns of the adsorbent before and after adsorption indicated that fluoride ions were chemisorbed by these adsorbents.