氢氟酸分解

1，水处理净化剂

本品用作高氟水的除氟剂，使一种具有巨大比表面积的分子吸附剂。当原水的PH值和碱度较低时，除氟容量较高，除氟类似于阴离子交换树脂，但对氟离子的选择性阴离子树脂大，大于2.1mg/g，价格比合成树脂还低，还可用于饮水除砷。

本产品的比表面积较大，常用规格一般为3-5mm，使用时与水有较大的接触面积，比表面积指标高达260㎡/g以上，微孔数量巨大，可保证对水中的氟离子有很强的吸附能力和较高的除氟，脱砷容量。每立方米活性氧化铝吸氟6400克。活性氧化铝除氟剂，可与家用除氟缸配套使用，内装除氟剂1.6公斤，水从下面进，上面出，除氟缸操作简单，使用方便，是家庭中理想的饮水除氟装置。除氟剂也可与自来水厂除氟，脱砷装置或工业用除氟，脱砷装置配套使用。家用除氟装置除氟剂的活化：配置硫酸铝溶液（3升水、0.3kg固体硫酸铝），净氧化铝除氟剂放入上述溶液中，浸泡5-10小时弃去浸液（浸泡时要适当搅拌）而后再用清水洗涤3-5次，每次用水2升。家用除氟剂的再生：配硫酸铝溶液与活化用的溶液相同，将再生氧化铝除氟剂放入上述溶液中浸泡30小时，弃去浸液（浸泡时要适当搅拌）而后再用清水洗涤3-5次，每次用水2升左右。或者用调PH法再生，PH控制在5.5。

2，活性氧化铝除氟剂

将活性氧化铝放置于柱状装置中，当水通过填塞在柱状容器中的活性氧化铝时，污染物和水中的其它物质就被吸附在颗粒的表面，最初柱的上游变饱和，随着更多的水流通过，饱和带向下移动，最终达到全部饱和。

活性氧化铝的除氟能力与原水的PH值有密切关系，在PH值=5.5时，吸附容量最大，因此如将原水的PH值调节到5.5左右，可以增加活性氧化铝的吸附效率。原水采用投加二氧化碳气体降低原水的PH值，可提高活性氧化铝的吸附容量，活性氧化铝的颗粒大小与吸附容量成线性关系，颗粒小则吸附量大，一般为1.2—4.5mg。但小颗粒会在反复冲洗时流失，并且容易被再生剂NaOH溶解。所以国内常用的粒径一般是1-3mm,2-4mm,3-5mm。可广泛用于石油裂解气，乙烯丙烯气的干燥，粘性树脂脱氯，制氢，双氧水中氟化物的处理，烷基苯生产中的除氟剂，还可以去除废气中的硫气氢，二氧化硫，氟化氢，烃类等污染物质

1、化学沉淀法

对于高浓度含氟工业废水，一般采用钙盐沉淀法，即向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF2沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。

氟化钙在18℃时于水中的溶解度为16.3mg/L，按氟离子计为7.9mg／L，在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物。氟的残留量为10～20mg/L时形成沉淀物的速度会减慢。当水中含有一定数量的盐类，如氯化钠、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度。因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20～30mg／L。

石灰的价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加，由于生产的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。投加石灰乳时，即使其用量使废水pH达到12，也只能使废水中氟离子浓度下降到15mg/L左右，且水中悬浮物含量很高。当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时，由于同离子效应而降低氟化钙的溶解度。

含氟废水中加入石灰与氯化钙的混合物，经中和澄清和过滤后，pH为7～8时，废水中的总氟含量可降到10mg／L左右。为使生成的沉淀物快速聚凝沉淀，可在废水中单独或并用添加常用的无机盐混凝剂(如三氯化铁)或高分子混凝剂(如聚丙烯酰胺)。为不破坏这种已形成的絮凝物，搅拌操作宜缓慢进行，生成的沉淀物可用静止分离法进行固液分离。

在任何pH下，氟离子的浓度随钙离子浓度的增大而减小。在钙离子过剩量小于40mg／L时，氟离子浓度随钙离子浓度的增大而迅速降低，而钙离子浓度大于100mg／L时氟离子浓度随钙离子浓度变化缓慢。

因此，在用石灰沉淀法处理含氟废水时不能用单纯提高石灰过剩量的方法来提高除氟效果，而应在除氟效率与经济性二者之间进行协调考虑，使之既有较好的除氟效果又尽可能少地投加石灰。这也有利于减少处理后排放的污泥量。

2、絮凝沉淀法

氟离子废水的絮凝沉淀法常用的絮凝剂为铝盐。铝盐投加到水中后，利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解中间产物和最后生成的Al(OH)3(am)矾花对氟离子的配体交换、物理吸附、卷扫作用去除水中的氟离子。与钙盐沉淀法相比，铝盐絮凝沉淀法具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家排放标准的优点。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子都具有较好的混凝去除效果。

使用铝盐时，混凝最佳pH为6.4～7.2，但投加量大，根据不同情况每m3水需投加150～1000g，这会使出水中含有一定量的对人体健康有害的溶解铝。使用聚铝后，投加量可减少一半左右，絮凝沉淀的pH范围扩大到5～8。聚铝的除氟效果与聚铝本身的性质有关，碱化度为75%的聚铝除氟最佳，投加量以水中F与Al的摩尔比为0.7左右时最佳。

铝盐絮凝沉淀法也存在着明显的缺点，即使用范围小，若含氟量大，混凝剂使用量多，处理费用较大，产生污泥量多；氟离子去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中SO42-，Cl-等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定，这与目前对混凝除氟机理认识还很不够有关，研究絮凝除氟机理具有明显的现实意义。

铝盐絮凝去除氟离子机理比较复杂，主要有吸附、离子交换、络合沉降三种作用机理。

(1)吸附。铝盐絮凝沉淀除氟过程为静电吸附，最直接的证据是AC或PAC含氟絮体由于吸附了带电荷的氟离子，正电荷被部分中和，相同pH条件下ζ电位要比其本身絮体要低。另一证据是当水中SO42-，Cl-等阴离子的浓度较高时，由于存在竞争，会使絮凝过程中形成的Al(OH)3矾花对氟离子的吸附容量显著减少。

(2)离子交换。氟离子与氢氧根的半径及电荷都相近，铝盐絮凝除氟过程中，投加到水中的Al13O4(OH)147+等聚羟阳离子及其水解后形成的无定性Al(OH)3(am)沉淀，其中的OH-与F-发生交换，这一交换过程是在等电荷条件下进行的，交换后絮体所带电荷不变，絮体的ζ电位也不会因此升高或降低，但这一过程中释放出的OH-，会使体系的pH升高，说明离子交换也是铝盐除氟的一个重要的作用方式。

(3)络合沉淀。F-能与Al3+等形成从AlF2+，AlF2+，AlF3到AlF63-共6种络合物，溶液化学平衡的计算表明，在F-浓度为1×10-4～1×10-2mol/L的铝盐混凝除氟体系中，pH为5～6的情况下，主要以AlF2+，AlF3，AlF4-和AlF52-等形态存在，这些铝氟络合离子在絮凝过程中会形成铝氟络合物(AlFx(OH)(3-x)和Na(x-3)AlFx)或夹杂在新形成的Al(OH)3(am)絮体中沉降下来，絮体的IR和XPS谱图最终观察到的铝氟络离子AlFx(3-x)+一部分是络合沉降作用的结果，另一部分则可能是离子交换的产物。资料参考自www.codquchuji.cn仅供参考

1 氟是人体中必须的微量元素，水中含氟量在1.0～1.5mg/L之间时，长期饮用对人体有轻微的不良影响；水中含氟量超过1.5mg/L时，长期饮用易患氟斑牙和氟骨症，因此饮用水中氟的含量不应超过1.0mg/L,特殊情况下不得超过1.5mg/L。

2 除氟工艺除活性氧化铝吸附法、混凝沉淀法和电渗析法外，还有反渗透法、电凝聚法、骨碳法等。根据调查，目前统一供水工程中应用较多的是活性氧化铝吸附法，分质供水工程中应用较多的是电渗析法和反渗透法，因此，本条规定除氟工艺应根据原水水质、设计规模等，通过技术经济比较后确定。

3 关于活性氧化铝吸附法除氟的要求：

1 当原水浊度超过5NTU时，滤料表面的微孔易堵塞，丧失吸附能力；当原水含氟量超过10mg/L时，除氟效果不受影响，但每个吸附周期处理的水量小，再生频繁，运行成本高，因此作出本条规定。

2 活性氧化铝的粒径越小吸附容量越大；过细机械强度会降低，易磨损和被水冲走，因此作出本条规定。

3 进水pH值在5.5左右时，活性氧化铝的吸附容量最高；地下水的pH一般在7.0以上，因此，有条件时应将原水的pH值调低到6.0～7.0，以满足连续运行要求，提高除氟能力、降低成本。调整原水的pH值常采用硫酸和二氧化碳，也可采用盐酸、醋酸等酸性溶液，采用硫酸的浓度一般可为0.5%～1.0%，pH值宜调低到6.0～6.5；用二氧化碳调pH值，水质最好，pH值宜调低到6.5～7.0。

关于滤速的选择，pH值较高时滤速取较低值，活性氧化铝粒径较小时滤速取较高值。

4 关于滤层厚度的选择，进水含氟量、pH值高、滤速高时取较大值。

本条是关于滤料再生设计的规定，滤料再生是活性氧化铝吸附法除氟设计的重要环节，首次反冲洗的目的是去除滤料截留的悬浮物、疏松滤料层；再生的目的是排除滤料所有吸附的氟离子；二次反冲洗（或淋洗）的目的是迅速将滤料颗粒间含有的再生液冲出去，并降低出水的含氟量和碱度（或酸度）；中和的目的是使滤料尽快回到吸附状态，使出水含氟量迅速降下来。

4 混凝沉淀法除氟药耗量大，因此仅适用于处理水量较小、原水含氟量低的工程。

1 混凝沉淀法除氟，凝聚剂多采用铝盐，投加量随原水含氟量、温度和pH值而变化，不同的铝盐对同一种水投加量也不同，应通过试验确定。

2 水温影响混凝沉淀除氟效果，水温越高，沉淀时间越长；投加凝聚剂将引起pH值的变化，pH值的变化影响沉淀除氟效果，pH值为6.5～7.5时，沉淀效果最好。

3 目前国内混凝沉淀法除氟多采用间歇沉淀。

电渗析

1 电渗析淡化苦咸水和除氟是在直流电的作用下利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性完成的。电渗析器成本和运行能耗与原水的含盐量或含氟量成正比，因此本条规定含盐量小于5000 mg/L的苦咸水淡化以及含氟量小于12mg/L的水除氟可采用电渗析，超过该范围时通过加大电渗析器的台数、级数、段数和膜对数仍可达标，但要通过技术经济比较确定。

.3 电渗析器只能去除水中的部分盐离子，水中的硅酸盐和不解离的有机物难于去除、碳酸根的迁移率较小、溴的去除率也较小，因此进入电渗析器的水除盐离子含量和细菌指标外，其他水质指标均应符合GB5749要求；电渗析离子交换膜上的活性基团，对细菌、藻类、有机物、铁、锰敏感，在膜上会形成不可逆反应；浊度高，会阻塞隔板布水区，为避免电渗析设备的堵塞和膜的污染，进入电渗析器水应进行预处理。

4 为保护离子交换膜安全，因此作出本条规定。

5 生活饮用水中维持合理的盐分和氟含量，有利人体需要，GB5749中规定溶解性总固体不应超过1000 mg/L、氟化物含量不超过1.0mg/L，因此作出本条规定。

6 电渗析器的型号、流量、级数、段数和膜对数，是电渗析器的主要参数，因此作出本条规定。

7 离子交换膜、隔板、隔网和电极是电渗析器的主要组成部件，因此作出本条规定。

8 为避免电渗析器内部结垢，延长使用寿命和酸洗周期，电渗析器应有频繁倒极装置；为避免手动倒极不能严格地长期按时操作，因此宜采用自动频繁倒极装置。

9 电渗析器的出水包括淡水、浓水和极水三部分，为保持膜两侧浓淡室压力一致，浓水流量宜与淡水流量相同，为节水可略低于淡水流量；极水流量，太高浪费，太低影响膜的寿命。

将载铝离子树脂作为吸附F－的滤料，用于天然水的除F－。经地热水（47 ℃） 现场中试表明，每一级的吸附作用，F－ 降低量ρ（ F－ ）为2 ～3 mg／ L。用载铝离子树脂处理天然水，树脂上的铝离子与水中的F－产生选择性吸附，可将高氟水改良为符合国家标准的饮用水，而不会在水中引入其它离子。

饮用水降F－、除F－，是为生活在高氟地区的居民兴利除害，有益于人民健康的好事。在我国还有几千万人口生活在高氟地区，世界上饮用水中的氟害也是一个突出的问题。用氧化钙除氟法见于含氟废水的处理中；在众多的饮用水除氟方法中，有用骨炭吸附法，磷灰石Ca3（PO4）2或过磷酸钙CaHPO4除氟法，羟基氯化铝除氟法，但是国内应用较多的是沸石－硫酸铝法和三氧化二铝除氟法。沸石－硫酸铝法是在沸石表面制成硫酸铝涂层；而三氧化二铝法有用硫酸铝作表面涂层，也有用硫酸浸洗使生成硫酸铝的活化表层。

通过硅酸盐矿物的物化性能，经特殊加工制成降氟改水滤料，制作成除氟器，可直接安装在高氟区域的居民家中的水龙头上，可有效降低水中的含氟量。    饮用水含氟量大于百万分之一时，牙齿珐琅质会遭到破坏，光泽消失、出现灰或黄色斑点，即釉齿或斑牙症达到百万分之八时，就会使骨骼和肾脏蒙受损害。达到百万分之十时，会造成骨畸形，同时伴有神经症状，这就是残废性氟骨症。多吃新鲜蔬菜和水果等富含维生素C的食物，可以阻遏氟中毒的发生和发展。