專(zhuān)利名稱(chēng)：：納米三氯化鋁的除氟方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及含氟水處理方法，特別涉及一種納米三氯化鋁的除氟方法。
背景技術(shù)：
：我國(guó)高氟水分布廣泛，范圍遍及全國(guó)各省、市和自治區(qū)。氟中毒嚴(yán)重?fù)p害著廣大群眾的身體健康，是我國(guó)主要地方病。工業(yè)上，含氟礦石開(kāi)采、金屬冶煉、鋁加工、焦炭、玻璃、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥等行業(yè)排放的廢水中常含有高濃度的氟化物，造成環(huán)境污染。對(duì)于這些含氟廢水，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)廠(chǎng)尚無(wú)完善的處理設(shè)施，所排放的廢水中氟含量指標(biāo)尚未達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重污染著人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境。按照國(guó)家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，氟離子濃度應(yīng)小于IOmg/L;對(duì)于飲用水，氟離子濃度要求在lmg/L以下。含氟廢水的處理方法有多種，在此簡(jiǎn)單介紹以下兩種處理方法，即離子交換樹(shù)脂法和電滲析法。離子交換樹(shù)脂除氟法因?yàn)樘幚沓杀靖?，除氟效率低，至今多停留在?shí)驗(yàn)階段，很少推廣應(yīng)用于工業(yè)含氟廢水治理。電滲析法除氟同時(shí)降低了水的礦化度，保證了水的潔凈程度、衛(wèi)生指標(biāo)和毒理性指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。由于電滲析法的脫鹽原理決定了其僅能除去帶電荷的溶質(zhì)，對(duì)于不帶電荷的有機(jī)物就無(wú)能為力了，并且不能除去細(xì)菌。若操作不當(dāng)對(duì)水質(zhì)影響較大。電滲析設(shè)備的價(jià)格高于活性氧化鋁，電滲析設(shè)備的水回收率和脫鹽率隨水中含鹽量變化，水回收率一般在45%75%，脫鹽率在45%90%之間，處理一立方米含氟水耗電量小于2.5kW。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提出一種納米三氯化鋁的除氟方法。本發(fā)明的包括含氟水預(yù)處理、納米吸附和再生處理三個(gè)部分。本發(fā)明的內(nèi)容如下(1)含氟水通過(guò)管道送入過(guò)濾設(shè)備，除去其中的固體雜質(zhì)；(2)除去固體雜質(zhì)的含氟水進(jìn)入裝有納米濾料的脫氟塔，進(jìn)行吸附除氟過(guò)濾，排出達(dá)標(biāo)水；(3)使用堿罐中的NaOH溶液對(duì)納米三氯化鋁濾料進(jìn)行脫附，而后浸入含有三氯化鋁溶液的再生罐混合后，即可再次投入使用；(4)脫附液經(jīng)處理后進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行固液分離。上述步驟2)中，吸附流速為510BV/h(濾料體積/小時(shí))。所述的脫附溶液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%的NaOH溶液。所述的脫氟塔中的吸附濾料是納米三氯化鋁。所述的固液分離過(guò)程為在沉淀池中加入過(guò)量40mg/L的氯化鈣，而后加入適量的鐵鹽、鋁鹽，再加入硫酸中和至pH3，沉淀。充分?jǐn)嚢韬螅瑸V掉沉淀物。澄清液體即可排放。本發(fā)明采用先進(jìn)的預(yù)處理技術(shù)，設(shè)備價(jià)格低廉，處理水的過(guò)程中耗電量比電滲析法小，水回收率和脫鹽率隨水中含鹽量變化，水回收率一般在50%80%，脫氟率大于90%。本發(fā)明的工藝具備以下突出特點(diǎn)(1)處理工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單，易于控制；(2)處理過(guò)程中不投加任何藥劑，不增加處理水體后的二次污染；(3)過(guò)濾后水質(zhì)對(duì)填料造成負(fù)面影響小，濾料可進(jìn)行數(shù)千次的吸附和脫附。使用壽命長(zhǎng)，脫附后的脫附液為高濃度的含氟廢液，可進(jìn)行資源化利用或濃縮處理，可有效的防止二次污染；(4)設(shè)備投資規(guī)模小，運(yùn)行成本低。(5)采用本發(fā)明的去除水中氟離子，得到的出水清液，達(dá)到國(guó)家相關(guān)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>若入水含氟100ppm,流速5cbm/h,采用朗盛的除氟方法成本約為100元/立方，費(fèi)用大概是納米三氯化鋁的2倍。圖l:本發(fā)明的工藝流程示意圖,具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明參照附圖1。本發(fā)明所述的工藝包括含氟水l，過(guò)濾設(shè)備2，脫氟塔3及其達(dá)標(biāo)出水口4，堿罐5，再生罐6，沉淀池7;含氟水l通過(guò)管道，送入過(guò)濾設(shè)備2，過(guò)濾設(shè)備2與裝有納米濾料的脫氟塔3進(jìn)水口相連，裝有納米濾料的脫氟塔出水口4達(dá)標(biāo)排放，堿罐5同再生罐6并聯(lián)后，與脫氟塔3相連，脫氟塔3排污口與沉淀池7的進(jìn)水口相連。下面是采用本系統(tǒng)進(jìn)行處理的實(shí)例實(shí)例l:1.用某企業(yè)內(nèi)部自來(lái)水(含氟量約為26mg/L)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，去除其中的雜質(zhì)后流入脫氟塔。2.進(jìn)行吸附除氟，吸附流速為10BV/h，出水達(dá)標(biāo)排放。3.出水氟含量達(dá)到泄漏控制點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行對(duì)納米吸附劑的脫附，脫附時(shí)使用3《NaOH溶液進(jìn)行脫附。4.向堿性的含氟脫附液中(氟離子濃度約為0.75-1.5g/l)加入過(guò)量的40mg/L氯化鈣，再加入硫酸中和至pH3，沉淀。充分?jǐn)嚢韬?，濾掉沉淀物。澄清液體即可排放。納米吸附劑對(duì)含氟水的處理可以使氟含量達(dá)到3mg/L以下，并維持到吸附飽和。數(shù)據(jù)及處理<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)例2:1.用某企業(yè)含氟水，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，去除其中的雜質(zhì)后流入脫氟塔。2.進(jìn)行吸附除氟，吸附流速為5BV/h，出水達(dá)標(biāo)排放。3.出水氟含量達(dá)到泄漏控制點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行對(duì)納米吸附劑的脫附，脫附時(shí)使用4y。NaOH溶液進(jìn)行脫附。4.向堿性的含氟脫附液中(氟離子濃度約為0.75-1.5g/1)加入過(guò)量40mg/L的氯化鈣，再加入硫酸中和至P^7，沉淀。充分?jǐn)嚢韬?，濾掉沉淀物。澄清液體即可排放。納米吸附劑對(duì)含氟水的處理可以使氟含量達(dá)到3mg/L以下，并維持到吸附飽和。數(shù)據(jù)及處理去除效果數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)例3:1.用某企業(yè)內(nèi)部工藝水，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，去除其中的雜質(zhì)后流入脫氟塔。2.進(jìn)行吸附除氟，吸附流速為7BV/h，出水達(dá)標(biāo)排放。3.出水氟含量達(dá)到泄漏控制點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行對(duì)納米吸附劑的脫附，脫附時(shí)使用2y。NaOH溶液進(jìn)行脫附。4.向堿性的含氟脫附液中(氟離子濃度約為0.75-1.5g/1)加入過(guò)量40mg/L的氯化鈣，再加入硫酸中和至P^7，沉淀。充分?jǐn)嚢韬?，濾掉沉淀物。澄清液體即可排放。數(shù)據(jù)及處理去除效果數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)例4:1.用某企業(yè)內(nèi)部工藝水,經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，去除其中的雜質(zhì)后流入脫氟塔。2.進(jìn)行吸附除砷，吸附流速為6BV/h，出水達(dá)標(biāo)排放。3.出水氟含量達(dá)到泄漏控制點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行對(duì)納米吸附劑的脫附，脫附時(shí)使用4XNaOH溶液進(jìn)行脫附。4.向堿性的含氟脫附液中(氟離子濃度約為0.75-1.5g/1)加入過(guò)量40mg/L的氯化轉(zhuǎn)，再加入硫酸中和至P^7，沉淀。充分?jǐn)嚢韬?，濾掉沉淀物。澄清液體即可排放。數(shù)據(jù)及處理去除效果數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種納米三氯化鋁的除氟方法，包括含氟水預(yù)處理、納米吸附和再生處理三個(gè)部分；其特征步驟如下(1)含氟水通過(guò)管道送入過(guò)濾設(shè)備，除去其中的固體雜質(zhì)；(2)除去固體雜質(zhì)的含氟水進(jìn)入裝有納米三氯化鋁濾料的脫氟塔，進(jìn)行吸附除氟過(guò)濾，排出達(dá)標(biāo)水；(3)使用堿罐中的NaOH溶液對(duì)納米三氯化鋁濾料進(jìn)行脫附，而后浸入含有三氯化鋁溶液的再生罐混合后，即可再次投入使用；(4)脫附液經(jīng)處理后進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行固液分離。2.如權(quán)利要求1所述的一種納米三氯化鋁的除氟方法，其特征是所述步驟2)中，吸附流速為510BV/h。3.如權(quán)利要求1所述的一種納米三氯化鋁的除氟方法，其特征是所述的NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%。全文摘要本發(fā)明涉及納米三氯化鋁的除氟方法。本發(fā)明包括含氟水預(yù)處理、納米吸附和再生處理三個(gè)部分。含氟水通過(guò)管道送入過(guò)濾設(shè)備，過(guò)濾設(shè)備與裝有納米濾料的脫氟塔進(jìn)水口相連，裝有納米濾料的脫氟塔出水口達(dá)標(biāo)排放，裝有納米濾料的脫氟塔分別與堿罐和再生罐相連，脫附液經(jīng)處理后流入沉淀池。本發(fā)明在處理過(guò)程中可滿(mǎn)足不同水質(zhì)對(duì)氟吸附的需要，處理工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單，易于控制；濾料可進(jìn)行數(shù)千次的吸附和脫附，使用壽命長(zhǎng)；處理后的殘?jiān)枯^少，可有效的防止二次污染；投資少，運(yùn)行成本低，大大低于傳統(tǒng)的物化處理工藝；采用本發(fā)明去除水中的氟離子，得到的出水清液，達(dá)到國(guó)家相關(guān)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。文檔編號(hào)C02F1/28GK101538095SQ20091006863公開(kāi)日2009年9月23日申請(qǐng)日期2009年4月28日優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日發(fā)明者何絮文,明葉,李立雄,楊天磊申請(qǐng)人:中礦威德能源科技(北京)有限公司