[发明专利]一种饮用水除氟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水净化领域，特别是一种饮用水除氟方法。

背景技术

近二、三十年来，国内外对含氟水的处理进行了大量的研究，对除氟工艺及相关的基础理论的研究也取得了一些进展。目前，含氟水的除氟方法主要有吸附法，离子交换法，混凝沉淀法，电凝聚住，电渗析法，反渗透法等，对保障入民的身体健康起到了一定的作用。但是，迄今为止，饮水除氟和“防氟改水”工作还存在着规模不够，持久性不够的问题，尤其是我国广大农村地区人们居住分散，水处理形不成规模，因此，近年来氟中毒的“回潮”现象非常突出。

日本旭硝子玻璃公司已开发成功电解盐用高强度氟离子交换膜。这种膜是由层压在一起的羧酸基材料和磺酸基材料配合构成，电解效率高，机械强度好，不过有些验证试验仍然在试验性电解槽内进行。近年来我国采用无机物质除氟的研究也比较多如：粉煤灰-铝盐法处理含氟废水，改性海泡石除氟影响因素分析及机理探讨，改性蒙脱石吸附水中氟离子的实验研究，褐煤型吸附剂对氟离子的吸附，活性氧化铝对饮用水中氟离子的吸附行为，累托石对含氟废水中氟离子吸附作用的研究，载铁改性沸石吸附剂去除含氟水中氟离子的研究，粘土对水中氟离子吸附去除机理的研究，这些方法各有优点，但也都存在着不足，主要表现为：成本高，处理方法复杂，处理效果欠佳，技术不成熟。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低、除氟效率高，处理方法简单，易操作，具有很强的实际应用价值和推广性的饮用水除氟方法。

一种饮用水除氟方法，其特征在于：该除氟方法包含以下步骤：

(1).采用X型纳米分子筛作为除氟剂，在100～300℃下将X型纳米分子筛进行加热活化；

(2).将X型纳米分子筛加入含氟水进行混合，X型纳米分子筛与含氟水的质量份数的比值为：1：1000～3：1000；

(3).将加入X型纳米分子筛含氟水进行搅拌，搅拌时间不低于5分钟；

(4).将搅拌后的含氟水进行静置，静置时间不低于10分钟，即可得到氟含量符合国家标准的饮用水。

而且，所述的搅拌时间在20～30分钟最佳。

而且，所述的静置时间在10～20分钟最佳。

本发明的优点和积极效果是：

1.由于X型纳米分子筛的结构特征，经过简单活化处理后，可使它部分和全部脱水，调整了其孔道结构，而其结晶骨架未破坏，从而能形成一个个内表面很大的空穴和孔道，使其活性表面积增大，活化后能更好地吸附。

2.活化后X型纳米分子筛具有极强的吸附能力，活化分子筛与末活化分子筛的一个显著差异在于活化之后的分子筛除氟能力增强。

3.活化X型纳米分子筛对氟离子的吸附容量最大达11.2mg/g，不需使用酸、碱类溶液，活化处理程序简单，是一种新型的除氟材料。

4.X型纳米分子筛的原料是一种天然矿物——高岭土，资源丰富，而我国有品质优良的天然高岭土矿，成本低。对饮用水除氟效果明显，一旦被投入使用，必将带来很好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

以下对本发明的实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本饮用水除氟方法，包含以下步骤：

(1).采用X型纳米分子筛作为除氟剂，X型纳米分子筛主晶相为：Na：Al：Si：O：H2O＝2：2：2.5：9：6.2，结晶度为99.99％。在电子显微镜(TEM)下放大19万倍，可观察到分子筛样品晶粒处于纳米级，粒径大小为10～15nm。在100～300℃下将X型纳米分子筛进行加热活化，X型纳米分子筛在未经活化处理时对氟离子的吸附量较小，但已具备了一定的除氟能力。随活化温度升高处理过的X型纳米分子筛吸附能力逐渐增强。

(2).将X型纳米分子筛加入含氟水进行混合，X型纳米分子筛与含氟水的质量份数的比值为：1：1000～3：1000。随X型纳米分子筛用量增加，氟离子去除率迅速升高，当X型纳米分子筛与含氟水的质量份数的比值达3：1000以上，去除率均大于80％。X型纳米分子筛投放量再继续增大后除氟率增加幅度减缓。

(3).将加入X型纳米分子筛含氟水进行搅拌，搅拌时间不低于5分钟；X型纳米分子筛开始对水中氟离子的吸附速度很快.仅仅5min就能将80.5％的氟离子去除掉，随着搅拌时间的增加，吸附量增加缓慢。搅拌时间在20～30分钟最佳。

(4).将搅拌后的含氟水进行静置，静置时间不低于10分钟，随着静置时间的增加，氟离子去除率升高，在15min左右去除率达到84.6％，吸附基本达到饱和。静置时间在10～20分钟最佳。在100mL浓度为10mg/L的高氟水中加入0.4g活化X型纳米分子筛，只要保证搅拌吸附时间30min，静置吸附时间15min，去除率达92.8％，氟离子残留量小于1mg/L的国家饮用水标准，因而可以达到去除水中氟离子的目的。