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活性氧化鋁除氟的相關(guān)知識介紹
來(lái)源:皓泉水處理 作者:Hnhqtl 日期:17-07-17 瀏覽:
延長(cháng)活性氧化鋁吸附劑濾料與強堿再生液的接觸時(shí)間, 能增大氟的洗脫率;
活性氧化鋁吸附劑作吸附劑吸附過(guò)濾活性氧化鋁吸附劑系用氧化鋁的水化物經(jīng)400℃~600℃灼燒而成,或用一般的氧化鋁投加堿性金屬離子在400℃~500℃下燃燒成白色顆粒狀多孔吸附劑。該法作用機理是:氟被吸附在吸附劑表面生成難溶氟化物,同時(shí)吸附劑上的so42–可交換水中f-及hco3ˉ等其他陰離子。吸附劑可放于濾池中,厚度一般采用700~1000mm,粒徑0.5~2.5mm,過(guò)濾速度1.5~2.5m/n,承托層采用卵石,厚400~700mm,加酸調節原水ph 至5.5~6.5。采用小顆;钚匝趸X吸附劑(比表面積大)可以提高去氟效果,降低制水成本。當吸附劑除氟能力達不到標準時(shí),可將硫酸鋁配制成1%~2%的溶液,以0.6m/n 流速通過(guò)濾柱6~8min(需用量約為除氟量的60 倍)使其再生,之后重復使用。該法除氟能力強,為去除氟化物等多種無(wú)機離子的最佳技術(shù)。[1]
[alxoy(oh)z](oh)(3x-2y-z)+ (3x-2y-z)f-→[alxoy(oh)z]f(3x-2y-z)↓+ (3x-2y-z)oh-
活性氧化鋁吸附劑呈白色或微紅色球狀,不溶于水及有機溶劑,但能溶于強酸、強堿、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒。在空氣中有吸濕現象,吸水后不脹、不裂、保持原狀。是一種多孔性高分散度的固體物料,有很大的比表面,其微孔表面具有吸附功能。就分子式al2o3而言,它似乎是一種簡(jiǎn)單的氧化物,但是當考慮到空間因素時(shí),卻發(fā)現它是一種形態(tài)變化復雜的物質(zhì)。到目前為止,已經(jīng)發(fā)現χ、η、γ、δ、κ、θ、ρ及α-al2o3等8種以上的形態(tài),不僅不同的形態(tài)之間,即使同一形態(tài)其宏觀(guān)結構性質(zhì)(密度、孔隙率、孔徑分布、比表面積等)也依其來(lái)源而大不相同。關(guān)于活性氧化鋁吸附劑的吸附性能,粉末活性氧化鋁吸附劑都是孔體積為300-800 mm3/g,表面積為100~300 m2/g的γ-a1203,孔徑主要在中孔范圍內,在與水溶液接觸時(shí)主要被經(jīng)基基團覆蓋,弱的有機酸主要通過(guò)配合基體交換機制與其結合。
(3)長(cháng)時(shí)間不調進(jìn)水ph 值運行除氟罐, 不但使濾料提前飽和, 而且影響再生后的吸附能力。
吸附劑, 其投量越少, 吸附越充分, 吸附效果越好。因此, 采用吸附劑除氟時(shí), 應在保證出水合格前提下,結合占地面積、吸附時(shí)間、處理規模, 并結合再生方式和頻率, 選擇最小的吸附劑用量。
2 活性氧化鋁吸附劑在處理含氟水中的應用
宇誠活性氧化鋁是一種多孔性,高分散度的固體物料,比表面積大,并且微孔表面具有吸附能力。
2.3.1 吸附時(shí)間與吸附效果
將吸附飽和后的活性氧化鋁吸附劑置入100 g/ l 的硫酸鋁溶液中浸泡30 h ,棄去溶液,用清水洗滌3~5次,每次用水2 l 。長(cháng)期使用后的活性氧化鋁吸附劑表面呈黃褐色,除氟效果下降,這是由雜質(zhì)吸附所致,可用3 %鹽酸處理1 次后,再用上述方法再生。再生活性氧化鋁吸附劑或處理時(shí)應注意以下問(wèn)題:
氟是人體內重要的微量元素之一,氟化物與人體生命活動(dòng)及牙齒、骨胳組織代謝密切相關(guān)。國內、外學(xué)者報道長(cháng)期過(guò)量攝入氟化物可引起氟中毒。在我國,氟骨癥流行的地區分布相當廣泛,無(wú)論城鶴壁或鄉村、山地或平原、沿;騼鹊,都有氟骨癥流行的報道。另外,隨著(zhù)社會(huì )工業(yè)化的迅速發(fā)展,環(huán)境污染有成了氟骨癥流行的病因之一。
2.4 活性氧化鋁吸附劑的再生
2.3.2 吸附劑投量與除氟效果
采用碳納米管和硝酸鋁制備了碳納米管負載氧化鋁新型除氟材料. x 射線(xiàn)衍射檢測發(fā)現, 當焙燒溫度低于850 ℃時(shí), 氧化鋁為無(wú)定形態(tài), 當焙燒溫度為1 050 ℃時(shí), 氧化鋁為a形態(tài), 掃描電子顯微鏡觀(guān)察到碳納米管與氧化鋁均勻摻雜. 同時(shí)用碳納米管負載氧化鋁復合材料進(jìn)行水中氟離子的吸附研究, 結果表明,該復合材料具有優(yōu)良的除氟效能. 氧化鋁負載量為30%、焙燒溫度為450 ℃條件下制備的碳納米管負載氧化鋁復合材料的吸附除氟能力是c2氧化鋁的2. 0~ 3. 5 倍, 與ira 2410 聚合樹(shù)脂的吸附除氟能力相當, 適宜ph 范圍為5. 0~ 9. 0。[7]
2.3.3 溶液ph值與除氟效果
各種吸附劑的吸附量均隨吸附時(shí)間的延長(cháng)而增加,但在一定時(shí)間后, 吸附劑的吸附增量均趨于緩慢。
2.5 應用
(5)延長(cháng)濾料在酸液中的浸泡時(shí)間, 能將濾料殘留堿液中和更徹底。
據統計,目前我國約有7700多萬(wàn)長(cháng)期飲用高氟水。醫學(xué)研究表明:長(cháng)期飲用高氟水會(huì )導致氟中毒,嚴重的氟中毒病人將喪失勞動(dòng)能力,給家庭和社會(huì )造成沉重的負擔。[2]
其反應通式為:
(7)強堿再生活性氧化鋁吸附劑濾料費用高, 大量含強堿、強酸廢水排放嚴重污染周?chē)h(huán)境; 而且再生后濾料運行周期明顯縮短。此種再生方法不適宜水廠(chǎng)實(shí)際運行。[6]
1.2 活性氧化鋁吸附劑的制備方法
總結
2.3 吸附效果的影響因素
2.2 除氟原理
2.1 高氟水的毒害
即f-,通過(guò)離散、紊流及分子擴散作用由水體遷移到邊界層內,而后由分子擴散到顆粒表面及孔隙中去,并與活性氧化鋁吸附劑中的聚合鋁發(fā)生沉淀反應,同時(shí)釋放出等量的oh-使水的ph值上升。又因鋁、氟化合物的性質(zhì)與活性氧化鋁吸附劑本身的性質(zhì)差異,使沉淀物與顆粒本身結合不夠緊密,故易在強動(dòng)力條件下脫落并進(jìn)入水體,在除氟器中表現為部分脫落被濾床的過(guò)濾作用所攔截,使其大部仍留在濾床中。[4]
自然界中廣泛存在著(zhù)氟化物,與氟骨癥關(guān)系較大的是溶解在飲用水中的氟化物,高氟地區水中氟濃度高,容易引起氟骨癥的流行。通常認為,引起氟骨癥的氟主要來(lái)源是:飲水和環(huán)境中的氟化物,尤其是被污染環(huán)境中的水、空氣;高氟食物等。因此,聯(lián)合國衛生組織規定飲水氟含量的衛生學(xué)標準的下限為0.5~1.0×10-6,上限為1.5~1.7×10-4,我國提出的居民飲水氟衛生標準為0.5~1.0-6,高于1.0×10-6則可能造成高氟帶來(lái)的病損。
高質(zhì)量活性氧化鋁是一種多孔性吸附劑,其具有機械強度、物化穩定性、耐高溫及抗腐蝕性能。它對含氟廢水的處理有著(zhù)較好的效果。高質(zhì)量活性氧化鋁將在其他領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)一定的作用。
鶴壁活性氧化鋁生產(chǎn)廠(chǎng)家 活性氧化鋁優(yōu)秀供應商
活性氧化鋁用途
活性氧化鋁外觀(guān):活性氧化鋁為白色球狀多孔性顆粒,粒度均勻,表面光滑,機械強度大,吸濕性強,吸水后不脹不裂保持原狀,無(wú)毒、無(wú)臭、不溶于水、乙醇,對氟有很強的吸附性,主要用于高氟地區飲用水的除氟。 活性氧化鋁對氣體、水蒸氣和某些液體的水分有選擇吸附本領(lǐng)。吸附飽和后可在約175-315℃加熱除去水而復活。吸附和復活可進(jìn)行多次。除用作干燥劑外,還可從污染的氧、氫、二氧化碳、天然氣等中吸附潤滑油的蒸氣。并可用作催化劑和催化劑載體和色層分析載體。 活性氧化鋁在一定的操作條件和再生條件下,該產(chǎn)品的干燥深度高達露點(diǎn)溫度-70 專(zhuān)業(yè)的活性氧化鋁制造商(2張)度以下,【活性氧化鋁用途】:本產(chǎn)品可用作高氟飲水的除氟劑(除氟容量大)、烷基苯生產(chǎn)中循環(huán)烷烴的脫氟劑、變壓器油的脫酸再生劑、用作制氧工業(yè)、紡織工業(yè)、電子行業(yè)氣體干燥,自動(dòng)化儀表風(fēng)的干燥以及在化肥、石油化工干燥等行業(yè)作干燥劑、凈化劑(露點(diǎn)可達-40度)、在空分行業(yè)變壓吸附露點(diǎn)可達-55度。是一種微量水深度干燥的高效干燥劑。非常適用于無(wú)熱再生裝置。 對除氟用活性氧化鋁的相關(guān)介紹:中國《生活飲用水衛生規范》規定,氟化物含量不得超過(guò)1.0mg/l。氟化物過(guò)高的原水往往呈偏
(6)調節進(jìn)水ph 值在指定范圍內(6. 5- 7. 0) ,不但能提高出水水質(zhì), 而且延長(cháng)活性氧化鋁吸附劑濾料的使用周期, 更好的發(fā)揮濾料的除氟功能。
活性氧化鋁吸附劑在ph7. 0左右對f-吸附效果最差; 酸性或堿性條件下, 其吸附能力均明顯提高。[5]
(1)對濾料的第一次再生比較徹底;
活性氧化鋁吸附劑作為常規除氟劑對氟有很強的去除能力和選擇性。在peri 等人的模型中指出,表面干燥的氧化鋁表面分兩層包含氧離子與鋁離子。其中第一層的氧離子與第二層鋁離子相接,而含量為其的一半,因此,有一半的鋁離子暴露在表面上;而第二層的氧離子數符合al2o3的al/o 比。脫水時(shí),第二層上連接的相鄰氫氧根離子脫去一分子的水。2/3的oh-被脫去后,殘留一個(gè)oh- 和一個(gè)暴露的鋁離子。該鋁離子與三個(gè)氧離子相連,可以吸附水,氨,烴等多電子化合物 。因此,以活性氧化鋁吸附劑作為吸附劑可以用來(lái)吸附在水中存在的氟離子。[3]
(2)經(jīng)過(guò)再生的濾料對氟的吸附能力明顯下降;
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