活性氧化铝法用于地下水除氟工艺

2 活性氧化铝法

2.1 一般规定
2.1.1 本规范适用于以活性氧化铝为滤料的除氟工艺。
2.1.2 除氟滤池的原水含氟量宜小于10mg/L，悬浮物不宜超过5mg/L。
2.1.3 当原水中含砷量超过[0.05mg/L]时，应通过试验确定除氟的工艺参数。
2.2 滤 料
2.2.1 活性氧化铝的粒径不得大于2.5ｍｍ，一般宜为0.4～1.5ｍｍ。
2.2.2 活性氧化铝应有足够的机械强度。
2.3 吸 附
2.3.1 在原水接触滤料之前，宜降低pH值，其降低值应通过技术经济比较确定，一般宜调整到6.0～7.0之间。
2.3.2 原水可采用投加硫酸、盐酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳气体降低pH值，投加量应根据原水碱度和pH值计算或通过试验来确定。
2.3.3 滤池的滤速可按下列两种方式采用：
　　(1)当滤池进水pH值大于7.0时，应采用间断运行方式，其设计滤速为2～3m/h，连续运行时间4～6h，间断4～6ｘ。
　　(2)当进水pH值小于7.0时，可采用连续运行方式，其滤速为6～10m/h。
2.3.4 原水通过滤料层的流向可采用自下而上或自上而下方式。 当采用硫酸溶液调节pH值时，宜采用自上而下方式。[当采用二]氧化碳调节pH值时，宜采用自下而上方式。
2.3.5 单个滤池除氟周期终点出水的含氟量可稍高于1mg/L，并应根据混合调节能力确定终点含氟量值，但混合后处理水含氟量应不大于1.0mg/L。
2.3.6 滤料的周期吸附容量主要根据原水含氟量、pH值、滤速、滤层厚度、终点含氟量及滤料性能等因素来选定。
　　(1)当采用硫酸溶液调节pH值为6.0～6.5时，一般可为4～5g(F)/kg(Al2O3)。
　　(2)当采用二氧化碳调节pH值为6.5～7.0时，一般可为3～4g(F)/kg(Al2O3)。
2.3.7 单个滤池滤料厚度按下列规定采用：
　　(1)当原水含氟量小于4mg/L时，滤料厚度宜大于1.5ｍ；
　　(2)当原水含氟量在4～10ｍｇL时，滤料厚度宜大于1.8ｍ。
　　注：当采用硫酸调pH值，规模较小、滤速转低时，滤层厚度可降为0.8～1.2ｍ。
2.4 再 生
2.4.1 当滤池出水含氟量达到终点含氟量值时，滤料应进行解析处理。解析液宜采用氢氧化钠溶液，也可采用硫酸铝溶液。
2.4.2 当采用氢氧化钠解析时，解析过程可分为解析反冲、解析、二次反冲(或淋洗)及中和四个阶段。当采用硫酸铝解析时，上述中和阶段可以省去。
2.4.3 首反冲洗滤层膨胀率可采用30％～50％，反冲时间可采用10～15min，冲洗强度视滤料粒径大小，一般可采用12～16L/ｍ2·s。
2.4.4 解析溶液宜自上而下通过滤层；解析液流速、浓度和用量可按下列规定采用：
　　(1)氢氧化钠解析：可采用浓度为0.75％～1％ＮAOh溶液，氢氧化钠的消耗量可按每去除1ｇ氟化物需要8～10ｇ固体氢氧化钠来计算。。解析液用量容积为滤粒体积的3～6倍，解析时间为1～2h，解析液流速为3～10ｍ/h。
　　(2)硫酸铝解析：浓度为2％～3％，硫酸铝的消耗量可按每去除1ｇ氟化物需要60～80ｇ固体硫酸铝｛AL2(sO4)3·18h2O｝来计算。解析时间可选用2～3h，流速可选用1～2.5m/h。
　　解析后滤池内的解析溶液必须排空。
2.4.5 二次反冲强度可采用3～5L/ｍ2s，流向自下而上通过滤层，反冲时间可采用1～3h。淋洗采用原水以1/2正常过滤流量，从上部对滤粒进行淋洗，淋洗时间0.5h，淋洗时间0.5ｈ。
2.4.6 采用硫酸铝作解析剂，二次反冲终点出水pH值应大于6.5，含氟量应小于1mg/L。
2.4.7 采用氢氧化钠作解析剂，二次反冲(或淋洗)后应进行中和。中和可采用1％硫酸溶液调节进水pH值至3左右，进水流速与正常除氟过程相同，中和时间为1～2h，直至出水pH值降至8～9时为止。
2.4.8 首反冲、二次反冲、淋洗以及配制解析溶液均可利用原水。
2.4.9 首反冲、二次反冲、淋洗及中和的出水均严禁饮用，必须废弃。

3.除氟树脂法

Tulsimer ®CH-87 是一款去除水溶液中氟离子的专用的凝胶型选择性离子交换树脂。它是具有氟化物选择性官能团的交联聚苯乙烯共聚物架构的树脂。
去除氟离子的能力可以达到 1ppm 以下的水平。它在中性至碱性的 PH范围内有极的工作效率，并且很容易解析。
二、重要参数
型式 强碱性阴离子交换树脂
官能团 氟选择性官能基
处理精度 ≤1mg/l
解析药剂 硫酸铝或氯化铝（10-15%左右浓度）
解析剂用量 2-3BV
解析流速 4BV/H
解析时间 30-45分钟
反洗用水 纯水/软水/自来水
反洗流速 5-10BV/H
反洗时间 30分钟
三、产品优势
1、处理精度，处理后废水氟化物含量可达到1ppm以下，稳定达标《地表水环境质量标准》GB3838-2002，表三标准；
2、吸附量大，对于氟化物实际操作交换量能够达到6-8g/l；
3、选择性除氟，树脂可以在盐环境运行，并且只吸附氟，不受硫酸根等阴离子的影响；
4、专门开发用于污水除氟的特种离子交换树脂，解决了活性氧化铝、羟基磷灰石等吸附材料用于污水除氟时，使用过程中出现的吸附量小、解析时间长（至少8小时），解析后交换量衰减严重、运行成本、滤料体量大、占地面积大等难题；
5、能对低浓度含氟废水进行解析处理，浓缩比，解决低浓度废水处理难题；
6、模块组件形式，自动化程度，操作简单。
四、使用场景
矿井水除氟化物；
深井水提标处理除氟化物；
光伏行业含氟废水处理；
氟化工废水除氟；
工业废水除氟；
金属冶炼行业除氟；
电镀行业除氟；
含氟矿物的开采废水提标除氟；
金属冶炼废水提标除氟；
合成化工废水提标除氟；
电子工业成为含氟废水提标除氟等。

提标除氟工艺

1、活性氧化铝：需PH调整至酸性

2、碳基/羟基磷灰石：解析次数有限制

3、反渗透膜：造价成本高

4、特种除氟树脂：预处理需做好

树脂除氟水质预处理的要求

1、SS值降至1mg/l以内；

2、硬度降至300mg/l以内；

3、PH值调整至7——9；

4、树脂床层高度控制在1500——2000mm;

5、其它常规要求

CH-87除氟树脂解析液

成分情况：酸性，氟离子和硫酸铝的混合溶液；

解析剂：铝离子没有明显消耗

解析废液处理方式：沉淀处理

解析剂浓度：10%

解析剂选择：如果是氯化铝（不能用PAC）浓度可控制在5%

CH-87除氟运行状况

1、除氟流速控制在8——10BV/H，氟含量在2以内可以适当提高流速，不建议超过15BV/H

2、产水PH值偏酸，进水PH值在8.5左右，产水PH值在6.5；

3、树脂属于凝胶性树脂；