[發明專利]基于鋁基復合金屬氧化物的除氟吸附材料的絡合-凝聚-吸附去除水中氟化物的方法

有效

• 申請號: 201210589752.7
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103274539A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 曲久輝;劉銳平;劉會娟;蘭華春;鞏文信;何贊;鞠佳偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/14
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

1.一種基于鋁基復合金屬氧化物的除氟吸附材料的絡合-凝聚-吸附去除飲用水中氟化物的方法，其特征是，所述的方法包括以下步驟：

（1）向待處理含氟水中投加鋁鹽水溶液，并在混合反應器中充分反應，使待處理含氟水中的游離態氟轉化為絡合態氟；其中：鋁鹽水溶液的投量為使得鋁鹽與待處理含氟水中的氟的摩爾比為0.1：1～5：1；

當投加的鋁鹽是單體三價鋁鹽或鋁鹽聚合度為Al₂-Al₆的聚合鋁鹽時，先用無機酸或無機堿將待處理含氟水的pH值調節至6～7.2；當投加的鋁鹽是鋁鹽聚合度為Al₈-Al₁₆的聚合鋁鹽時，先用無機酸或無機堿將待處理含氟水的pH值調節至5.5～6.5；當投加的鋁鹽是鋁鹽聚合度為Al₃₀的聚合鋁鹽時，先用無機酸或無機堿將待處理含氟水的pH值調節至5～6；

（2）向步驟（1）反應后的混合反應器的出水中投加氫氧化鈣懸濁水溶液和鋁鹽水溶液，并在混合反應器中充分反應；

其中：鋁鹽水溶液的投量為使得步驟（1）與步驟（2）投加的鋁鹽水溶液中的鋁鹽的總投量與水中氟的摩爾比為2：1～15：1；

氫氧化鈣懸濁水溶液中的氫氧化鈣的投量按照如下原則確定：當步驟（1）混合反應器出水的pH值小于或等于5.5時，氫氧化鈣懸濁水溶液中的氫氧化鈣的投量為氫氧化鈣與步驟（2）鋁鹽投量的摩爾比為3：1～12：1；當步驟（1）混合反應器出水的pH值大于5.5且小于或等于6.5時，氫氧化鈣懸濁水溶液中的氫氧化鈣的投量為氫氧化鈣與步驟（2）鋁鹽投量的摩爾比為2：1～6：1；當步驟（1）混合反應器出水的pH值大于6.5時，氫氧化鈣懸濁水溶液中的氫氧化鈣的投量為氫氧化鈣與步驟（2）鋁鹽投量的摩爾比為0.25：1～3：1；

所述的鋁鹽是單體三價鋁鹽、鋁鹽聚合度為Al₂-Al₆的聚合鋁鹽、鋁鹽聚合度為Al₈-Al₁₆的聚合鋁鹽或鋁鹽聚合度為Al₃₀的聚合鋁鹽；

（3）將步驟（2）反應后的混合反應器的出水流經裝填有基于鋁基復合氧化物的除氟吸附材料的吸附固定床反應器，以去除水中游離態氟和絡合態氟；

（4）將步驟（3）吸附固定床反應器的出水流經裝填有過濾介質的過濾反應器，以去除吸附固定床反應器的出水中包含的膠體、顆粒物雜質；

（5）當步驟（4）過濾反應器出水的pH值小于6.5或大于8.5時，投加無機酸水溶液或無機堿水溶液，將過濾反應器的出水的pH值調節到6.5～8.5范圍內，得到去除了氟化物的處理水；當過濾反應器出水的pH值在6.5～8.5范圍內時，不進行pH值調節；直接得到去除了氟化物的處理水。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是：所述的待處理含氟水是飲用水源中氟濃度大于1mg/L的水。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是：步驟（1）所述的反應的時間為0.5～60分鐘。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是：步驟（2）所述的反應的時間為1～30分鐘。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是：步驟（3）所述的混合反應器的出水流經裝填有基于鋁基復合氧化物的除氟吸附材料的吸附固定床反應器的空床停留時間為10～120分鐘。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征是：所述的混合反應器是水力混合反應器、曝氣混合反應器或機械混合反應器。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征是：所述的過濾反應器中裝填的過濾介質選自石英砂、無煙煤、顆粒活性炭、纖維球、纖維束、硅藻土和陶粒中的一種或幾種的組合。