氧化铝除氟影响因素与设计

百科   2025-02-03 08:03   山东  

活性氧化铝结构中的SO42-离子可以被水中的氟离子置换,从而去除水中的氟离子,同时水中的SO42-离子浓度会升高。

氧化铝再使用前,必须用硫酸铝对其进行活化,活化后的氧化铝才能进行除氟

活性氧化铝吸附饱和后,需用硫酸铝进行再生,再生药剂浓度为1%-2%

(图片来源网络)

影响活性氧化铝除氟的因素:

1. 粒径

粒径越大,交换容量越小;粒径越小,交换容量越大,但粒径过小,活性氧化铝的强度会降低。

一般选用粒径为0.5-2mm

2. pH

活性氧化铝除氟需要在偏酸性条件下进行,pH越低(pH6下),活性氧化铝的吸附容量越高。

通常控制在6-7之间即可。

pH6-6.5之间,吸附容量在4-5 g(F)/kg(Al2O3)。

pH6.5-7之间,吸附容量在3-4 g(F)/kg(Al2O3)

pH为碱性时,吸附容量仅为0.8-1.2 g(F)/kg(Al2O3)

3. 碱度

活性氧化铝在除氟过程,同时可交换水中的HCO3-离子,若水中HCO3-离子浓度较高,会使活性氧化铝除氟容量大大降低。

性氧化铝除氟设备分重力式和压力式。若进水氟含量≤4mg/L,可采用一级除氟,若进水氟含量>4mg/L,可采用二级串联除氟。

如果进除氟设备前需去除水中的CO2,可采用脱气塔去除水中的CO2,以降低水中的碱度。

除氟设计要点:

1. 滤层高度

滤料粒径一般为0.5-1.5mm,耐压强度应>10N/个。

当进水氟含量≤4mg/L,滤料高度宜≥1.5m;当进水氟含量>4mg/L,滤料高度宜≥1.8m。

一般情况下,滤料底部可不设承托层,但当采用滤头布水时,可设粒径2-4mm的石英砂承托层,承托层厚度100-150mm。

2. 设备高度

设备直边高度包含滤料高度、承托层高度、反洗膨胀高度及保护超高。反洗膨胀高度及保护超高一般为1.5-1.8m。

3. 滤速

当进水pH<7时,滤速可设计为6-10m/h。如果不调整pH,滤速可设计为2-3m/h。

4. 吸附容量

当进水pH在6-6.5之间,滤料吸附容量在4-5 g(F)/kg(Al2O3)。

当进水pH在6.5-7之间,滤料吸附容量在3-4 g(F)/kg(Al2O3)。

当进水pH为碱性时,滤料吸附容量仅为0.8-1.2 g(F)/kg(Al2O3)。

5. 再生

滤料采用硫酸铝再生,再生液浓度为2-3%,可按每去除1g氟化物需要60-80g固体硫酸铝计算。

再生过程为一次冲洗→再生→二次冲洗。

一次冲洗:可采用原水,滤料膨胀率30%-50%,冲洗时间10-15min,冲洗强度采用12-16L/s·m2。

再生:再生流速1-2.5m/h,再生时间2-3h,再生液自上而下通过滤料层。

二次冲洗:采用除氟后的水,冲洗时间1-3h,冲洗强度采用3-5L/s·m2。

芊澄科技
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