一種去除水體中氟離子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境污染與治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及水處理技術(shù)，具體涉及一種去除水體 中氟離子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著工業(yè)及經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，水污染也越來越嚴(yán)重。由于許多行業(yè)的生產(chǎn)過 程都會涉及氟化物或產(chǎn)生氟化物，如含氟礦石的開采、金屬冶煉、電鍍、農(nóng)藥、化工等行業(yè)， 氟已成為進(jìn)入水體中最頻繁污染物之一，且污染具有日益惡化的趨勢，飲用水中氟離子濃 度超標(biāo)嚴(yán)重的影響了人民群眾的身心健康，所以去除水體中氟離子迫在眉睫。
[0003] 水體中氟離子去除方法主要有化學(xué)沉淀法、混凝-絮凝沉淀法、電凝聚法、電滲析 法、離子交換法、吸附法等。其中化學(xué)沉淀法和混凝-混凝沉淀法在水中加入可溶性鋁鹽， 除氟過程會在水體中殘留大量鋁離子，過量食用鋁鹽會對人體產(chǎn)生很大的傷害，且大部分 處理后達(dá)不到國家的飲用水標(biāo)準(zhǔn)，所以不太被采用。處理低濃度含氟水的電凝聚法、電滲析 法以及反滲透法，雖然減少了鋁離子對人體的傷害和泥渣量，但是卻增加了設(shè)備的成本費(fèi) 用、能耗，且工藝技術(shù)要求高。
[0004] 從文獻(xiàn)報(bào)道看，尚未發(fā)現(xiàn)對鋁污泥經(jīng)活化處理，用于處理水體中氟離子的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種去除水體中 氟離子的方法。該方法采用活化后的鋁污泥吸附除氟，操作簡單、易行、高效，為廣大氟病病 區(qū)提供了一種新的除氟方法，對于改善飲用水條件尤其是防止氟中毒具有重要價值。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種去除水體中氟離子的方法， 其特征在于，該方法包括以下步驟：
[0007] 步驟一、將鋁污泥風(fēng)干后磨細(xì)至粒度為1mm~5mm ;所述鋁污泥為自來水廠凈化工 序產(chǎn)生的含鋁污泥；
[0008] 步驟二、將步驟一中磨細(xì)后的鋁污泥用純水洗凈后，置于濃度為0. lmol/L~ 0. 3mol/L的稀硫酸中浸泡Ih~2h，然后進(jìn)行過濾并將過濾后的濾渣加入到活化劑中活化 Ih~3h，之后再次進(jìn)行過濾并將過濾后的濾渣置于馬弗爐中，在溫度為500°C~550°C的條 件下保溫0. 5h~lh，得到活化后的鋁污泥；所述稀硫酸的體積為鋁污泥體積的3倍~10 倍，所述活化劑的體積為鋁污泥體積的3倍~5倍，所述活化劑為聚合氯化鋁水溶液、硫酸 鋁水溶液或氯化鋁水溶液；
[0009] 步驟三、將步驟二中活化后的鋁污泥加入到含有氟離子的水體中，攪拌IOmin~ 20min后靜置50min~lOOmin，然后進(jìn)行過濾并對過濾后的濾液進(jìn)行收集，得到去除氟離子 的水體；所述錯污泥的加入量為含有氟1?子的水體質(zhì)量的〇. 08%~0. 25%。
[0010] 上述的一種去除水體中氟離子的方法，其特征在于，步驟一中磨細(xì)后的鋁污泥的 粒度為2mm〇
[0011] 上述的一種去除水體中氟離子的方法，其特征在于，步驟二中所述聚合氯化鋁水 溶液、硫酸鋁水溶液和氯化鋁水溶液的質(zhì)量百分比濃度均為5%~15%。
[0012] 上述的一種去除水體中氟離子的方法，其特征在于，步驟二中所述活化劑為聚合 氯化鋁水溶液。
[0013] 上述的一種去除水體中氟離子的方法，其特征在于，步驟二中所述稀硫酸的濃度 為 0· 15mol/L。
[0014] 上述的一種去除水體中氟離子的方法，其特征在于，步驟三中所述鋁污泥的加入 量為含有氟1?子的水體質(zhì)量的〇. 21 %。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 1、本發(fā)明是一種采用活化后的鋁污泥去除氟離子的方法，經(jīng)過活化的鋁污泥可作 為一種經(jīng)濟(jì)、適用、高效的除氟吸附劑，它可除去飲用水中的氟離子，使氟濃度達(dá)到國家飲 用水標(biāo)準(zhǔn)的同時，并且對自來水廠沉淀的鋁污泥可二次利用。鋁污泥來自自來水廠的凈化 工序，該污泥主要是由沉淀池的排泥水和濾池的反沖洗排水形成的，污泥中的主要成分是 懸浮物、有機(jī)質(zhì)以及投加在水體中的混凝劑，混凝劑的主要成分為聚合氯化鋁（PAC)和聚 丙烯酰胺（PAM)。本發(fā)明采用活化后的鋁污泥吸附除氟，操作簡單、易行、高效，為廣大氟病 病區(qū)提供了一種新的除氟方法，對于改善飲用水條件尤其是防止氟中毒具有重要價值。因 此本發(fā)明對防治地方性氟?。ㄈ绶前Y、氟斑牙等）和改善人民身體健康狀況有至關(guān)重要 的意義。
[0017] 2、本發(fā)明采用活化后的鋁污泥作為吸附劑去除氟離子，氟離子的去除率高達(dá)80% 以上，去除效率高。
[0018] 3、本發(fā)明的方法過程簡單，制造成本低，易于推廣應(yīng)用。
[0019] 4、本發(fā)明用經(jīng)高溫活化后的鋁污泥作為吸附劑，在水體中不易帶來可溶性鋁離 子，可以避免過量食用鋁鹽對人體產(chǎn)生的傷害。
[0020] 5、本發(fā)明解決了自來水廠污泥的去處，減少了污泥對環(huán)境的污染；
[0021] 6、本發(fā)明獲得了靜態(tài)下鋁污泥去除水中氟離子的工藝參數(shù)。
[0022] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 本實(shí)施例去除水體中氟離子的方法包括以下步驟：
[0025] 步驟一、將鋁污泥風(fēng)干后磨細(xì)至粒度為2mm ;所述鋁污泥為自來水廠凈化工序產(chǎn) 生的含錯污泥；
[0026] 步驟二、將步驟一中磨細(xì)后的鋁污泥用純水洗凈后，置于濃度為0. 15mol/L的稀 硫酸中浸泡lh，然后進(jìn)行過濾并將過濾后的濾渣加入到活化劑中活化2h，之后再次進(jìn)行過 濾并將過濾后的濾渣置于馬弗爐中，在溫度為500°C的條件下保溫0.5h，得到活化后的鋁 污泥；所述稀硫酸的體積為鋁污泥體積的5倍，所述活化劑的體積為鋁污泥體積的4倍，所 述活化劑為質(zhì)量百分比濃度為10%的聚合氯化鋁水溶液；
[0027] 步驟三、將步驟二中活化后的鋁污泥加入到含有氟離子的水體中，攪拌15min后 靜置60min，然后進(jìn)行過濾，收集濾液，得到去除氟離子的水體；所述鋁污泥的加入量為含 有氟1?子的水體質(zhì)量的0. 21 %。
[0028] 經(jīng)檢測，經(jīng)本實(shí)施例處理前水體中的氟離子含量為2. 50mg/L，經(jīng)本實(shí)施例處理后 水體中的氟離子降至〇. 16mg/L，氟離子的去除率高達(dá)93. 6%。由此可知本實(shí)施例去采用活 化后的鋁污泥作為吸附劑去除氟離子，去除效率高，去除效果好。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 本實(shí)施例去除水體中氟離子的方法包括以下步驟：
[0031] 步驟一、將鋁污泥風(fēng)干后磨細(xì)至粒度為3mm ;所述鋁污泥為自來水廠凈化工序產(chǎn) 生的含錯污泥；
[0032] 步驟二、將步驟一中磨細(xì)后的鋁污泥用純水洗凈后，置于濃度為0. lmol/L的稀硫 酸中浸泡I. 5h，然后進(jìn)行過濾并將過濾后的濾渣加入到活化劑中活化lh，之后再次進(jìn)行過 濾并將過濾后的濾渣置于馬弗爐中，在溫度為550°C的條件下保溫0.5h，得到活化后的鋁 污泥；所述稀硫酸的體積為鋁污泥體積的3倍，所述活化劑的體積為鋁污泥體積的5倍，所 述活化劑為質(zhì)量百分比濃度為5%的聚合氯化鋁水溶液；
[0033] 步驟三、將步驟二中活化后的鋁污泥加入到含有氟離子的水體中，攪拌IOmin后 靜置lOOmin，然后進(jìn)行過濾，收集濾液，得到去除氟離子的水體；所述鋁污泥的加入量為含 有氟尚子的水體質(zhì)量的〇. 25%。