[发明专利]纳米三氯化铝的除氟方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氟水处理方法，特别涉及一种纳米三氯化铝的除氟方法。

背景技术

我国高氟水分布广泛，范围遍及全国各省、市和自治区。氟中毒严重损害着广大群众的身体健康，是我国主要地方病。工业上，含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、焦炭、玻璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水中常含有高浓度的氟化物，造成环境污染。对于这些含氟废水，目前国内大多数生产厂尚无完善的处理设施，所排放的废水中氟含量指标尚未达到国家排放标准，严重污染着人类赖以生存的环境。按照国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于10mg/L；对于饮用水，氟离子浓度要求在1mg/L以下。含氟废水的处理方法有多种，在此简单介绍以下两种处理方法，即离子交换树脂法和电渗析法。

离子交换树脂除氟法因为处理成本高，除氟效率低，至今多停留在实验阶段，很少推广应用于工业含氟废水治理。

电渗析法除氟同时降低了水的矿化度，保证了水的洁净程度、卫生指标和毒理性指标符合国家标准。由于电渗析法的脱盐原理决定了其仅能除去带电荷的溶质，对于不带电荷的有机物就无能为力了，并且不能除去细菌。若操作不当对水质影响较大。电渗析设备的价格高于活性氧化铝，电渗析设备的水回收率和脱盐率随水中含盐量变化，水回收率一般在45％～75％，脱盐率在45％～90％之间，处理一立方米含氟水耗电量小于2.5kW。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，从而提出一种纳米三氯化铝的除氟方法。

本发明的包括含氟水预处理、纳米吸附和再生处理三个部分。

本发明的内容如下：

(1)含氟水通过管道送入过滤设备，除去其中的固体杂质；

(2)除去固体杂质的含氟水进入装有纳米滤料的脱氟塔，进行吸附除氟过滤，排出达标水；

(3)使用碱罐中的NaOH溶液对纳米三氯化铝滤料进行脱附，而后浸入含有三氯化铝溶液的再生罐混合后，即可再次投入使用；

(4)脱附液经处理后进入沉淀池，进行固液分离。上述步骤2)中，吸附流速为5～10BV/h(滤料体积/小时)。

所述的脱附溶液是质量分数为2～4％的NaOH溶液。

所述的脱氟塔中的吸附滤料是纳米三氯化铝。

所述的固液分离过程为：在沉淀池中加入过量40mg/L的氯化钙，而后加入适量的铁盐、铝盐，再加入硫酸中和至pH＝7，沉淀。充分搅拌后，滤掉沉淀物。澄清液体即可排放。

本发明采用先进的预处理技术，设备价格低廉，处理水的过程中耗电量比电渗析法小，水回收率和脱盐率随水中含盐量变化，水回收率一般在50％～80％，脱氟率大于90％。

本发明的工艺具备以下突出特点：

(1)处理工艺简单，运行稳定可靠，操作简单，易于控制；

(2)处理过程中不投加任何药剂，不增加处理水体后的二次污染；

(3)过滤后水质对填料造成负面影响小，滤料可进行数千次的吸附和脱附。使用寿命长，脱附后的脱附液为高浓度的含氟废液，可进行资源化利用或浓缩处理，可有效的防止二次污染；

(4)设备投资规模小，运行成本低。

(5)采用本发明的去除水中氟离子，得到的出水清液，达到国家相关水质排放标准。

数据对比表