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活性氧化铝法用于地下水除氟工艺

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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;

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