[科普中国]-饮用水除氟设备-

饮用水除氟设备是指用于饮用水除氟、降氟的设备。当原水流经除氟器，降氟器内部核心滤层——天然矿物质滤料时，水与除氟，降氟器中的天然矿物质滤料接触，通过物理、化学反应——吸附、离子交换，水中的氟离子被滤料吸附、交换，水中的氟离子即被去除，使水中的氟含量达到国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定的1.0 mg/L以内。经过一段时间运行后，天然矿物质滤料吸附交换饱和，需要通过再生系统进行再生，再生后滤料性能恢复如初，可长期反复使用。再生剂可采用硫酸铝钾（明矾）。

简介饮用水除氟是指去除原水中过量的氟，使其达到GB 5749-85《生活饮用水卫生标准》规定的工艺措施。饮用水中的氟离子对人体健康的影响，主要取决于氟离子的含量。当含氟量过低时，易患龋齿；过高时易患氟斑牙、氟骨症和其他疾病。通常认为能够导致牙齿珐琅质上生长斑点的氟起始浓度是1.5mg/L。GB5749—85规定为含氟量不应超过1.0mg/L，超过时必须处理。

降氟设备主要特点饮用水除氟，降氟设备主要特点：

1.对人体有益的新型天然矿物质滤料；

2.高效除氟，同时去除水中多种有害物质;

3.性能稳定，使用寿命可达30年；运行费用低，一般0.3元/吨水。

4.结构简单，占地面积小，操作维护管理简便；

5.规模灵活，可大可小，按用户要求设计制造；

6.备有手动、半自动、全自动规格供用户选择；

新的调查发现，氟对人类的身心健康有很大的危害，健康生活，使用健康饮用水是不能被忽视的，此产品对于水质污染严重的重工业区是不可或缺的1。

除氟方法含氟量高的原水水质特点是pH值高，碱度大。除氟的方法很多，例如活性氧化铝法、电渗析法、絮凝沉淀池、骨炭祛、电凝聚祛和反渗析法等。其中前3种方法应用比较普遍。

活性氧化铝法以颗粒状活性氧化铝为吸附剂，用过滤方法吸附水中的氟离子。当活性氧化铝吸附氟离子饱和后可再生重复使用。

(1)吸附。活性氧化铝的粒径越小，吸附容量越高，一般宜为0.4~1.5 mm。为了提高吸附容量，原水进入滤池前宜投加硫酸(或盐酸，醋酸)等酸性瘩液或投加二氧化碳气体，以降低pH值至6.0~7.0。若进水的pH值不调节，应采用间断运行方式，滤速2~3 m/h，连续运行4~6 h，间断4~6 h；若降低pH值，可采用连续运行方式，滤速为6~10 m/h。滤池可并联或串联运行。单个滤池吸附剂厚度常在1.5~1.8 m,当工程规模小、滤速低、进水的pH值用硫酸榕液调节时，厚度可在0.8~1.2 m之间。

(2)再生。当滤池出水含氟量超标时，对活性氧化铝就应进行再生，再生液常采用0.75%~ 1%的氢氧化钠溶液，也可采用2%~ 3%的硫酸铝溶液。再生过程可分为首次冲洗、再生、二次冲洗及中和4个阶段。当采用硫酸铝再生时，中和阶段可以省略。氢氧化钠的消耗量可按每去除1 g氟化物需要8~ 10 g固体氢氧化钠计算;硫酸铝的消耗量可按每去除1 g氟化物需要60~ 80 g固体硫酸铝计算。

电渗析法在电场作用下，通过离子交换膜的选择透过性使水中离于作定向迁移，达到离子从水中分离。该祛适用于含盐量在500~10000mg/L、含氟量小于12mg/L的原水。并在除盐的同时去除氟离子。原水水质并应符合下列条件:

①浑浊度小于5NTU；

②化学需氧量(COD) 小于3mg/L；

③铁小于0.3mg/L；

④锰小于0.3mg/L；

⑤游离余气小于1 mg/L。

除氟使用的电惨析法普遍采用浓水循环和自动倒极技术，在切换电极极性的同时改变浓淡水的方向，倒极周期0.5~1 h。电渗析流程长度和极、段数应按脱盐率确定。

絮凝沉淀法投加凝聚剂经混合，絮凝、沉淀以去除水中的氟离子。由于凝聚剂投加量大时，易引起水中SO²¯或CI¯超标，故原水含氟量不宜大于4mg/L。处理水量宜不大于30m³/d。

凝聚剂多采用铝盐，如氯化铝、硫酸铝和聚合氯化铝等。投加量一般为原水含氟量的10~15倍，投药后pH值将影响到去除效果，宜控制在6.5~7.5范围。由于矾花很轻，宜采用静止沉淀的方法。

主要配套设备有:

①再生液泵；

②调节原水pH值的二氧化碳钢瓶或二氧化碳发生器，若采用硫酸调节pH值，需设置稀释槽和酸被输送泵；

③排液泵；

④电气控制箱；

⑤水质化验设备。主要测定项目为水的含氟量和pH值。

主要附属建筑物有：操作间和化验值班室，规模较大时需建药剂仓库。操作间内应有再生液池和废液处理池1。

发展前景20世纪90年代以来，膜技术有了突破性的发展，使用日益普及。其中微滤(MF)和超滤(UF)由于膜孔径大，不具备除氟的能力，而纳滤(NF)和反掺透(RO)，具有去除水中佩离子的功能，可用于饮用水除氟。随着生活水平的提高，饮用纯净水将成为氟病区居民的主要饮水方式。可以预料，膜法过滤将成为除氟的主要方式1。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学