去除水中铝及氟的研究

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磷酸铝吸附除水中氟的研究

磷酸铝吸附除水中氟的研究

离子交换与吸附, 2006, 22(6): 527 ~ 535ION EXCHANGE AND ADSORPTION文章编号:1001-5493(2006)06-0527-09磷酸铝吸附除水中氟的研究*詹予忠李玲玲汪永威杨向东郑州大学化工学院,郑州450002摘要:采用静态吸附法研究了比表面为308m2/g的无定形磷酸铝吸附除氟性能,研究了接触时间、pH值、吸附剂量等对吸附的影响。

结果表明,磷酸铝吸附除氟高效、迅速,30min内可以接近最大吸附量。

对含氟50mg/g的溶液,优化条件下的最大除氟率约93%。

研究了吸附与溶液pH的关系,得到了优化pH值并解释了吸附机理。

吸附的最佳pH值约为5.5。

用拟二级动力学方程描述了吸附速率并计算了速率常数。

用Langmuir方程拟合了吸附等温线,计算的饱和吸附量为53.5mg/g。

吸附剂量对分配系数的影响表明吸附剂表面是不均匀的。

关键词:除氟;吸附;磷酸铝;吸附动力学;吸附等温线中图分类号:O647.3; X791 文献标识码:A1 引言氟是人体必须的微量元素之一,饮用水适宜的氟浓度为0.5mg/L~1mg/L,当饮用水中氟含量不足时,易患龋齿病;但若长期饮用氟浓度高于1mg/L的水,则会引起氟斑牙病;长期饮用氟浓度为3mg/L~6mg/L的水会引起氟骨症。

因此,我国和世界卫生组织的饮用水卫生标准均为含氟不大于1mg/L。

我国含氟地下水分布广泛,影响20多个省、自治区和直辖市的1.1亿人。

另外,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,经一般的化学沉淀法处理含氟量仍有20mg/L~30mg/L,高于国家规定的10mg/L的排放标准,进一步污染水源,使饮用水处理更加困难。

吸附法是一种重要的除水中氟的方法[1],成本较低,而且除氟效果较好,尤其适用于含氟量较低的水处理。

目前应用最多的是活性氧化铝除氟,但其吸附容量只有0.06mg/g~2mg/g,适用于处理水量较小的场合。

水中氟的去除的研究现状及发展前景

水中氟的去除的研究现状及发展前景

水中氟的去除的研究现状及发展前景本文介绍了饮用水中氟的含量过多对人体造成的危害,近两年来国内外去氟工艺的发展现状,介绍了各种去氟工艺的原理,比较了其优缺点及适用条件。

详细地介绍近几年来的新发现的氟吸附剂。

对以后发现新的饮用水的去氟工艺进行了展望。

标签:氟离子;吸附法;电去离子法1、含氟水的来源及危害氟是人体中必需的微量元素,适宜地摄取氟离子可以有效地预防龃齿。

饮用水是人类获取氟的主要方式。

我国水中饮用水中氟的来源主要有两种,一是工业生产中的含氟废水,含氟废渣,含氟废气的排放导致部分地区的饮用水氟含量超标;二是高氟地下水。

目前我国约有3.3亿人饮用高氟水,解决饮用水中氟含量高的问题十分必要。

饮用型高氟水的解决方法有:一是更换水源,二是找到合适的去氟工艺,在原水的基础上降低水中氟的含量。

我们一般采用的是通过物理化学的方法降低水中的氟的含量。

2、目前去除氟的方法2.1 吸附法,吸附法是普遍采用的方法,具有易于操作,成本低和有效的特点,且具有可再生的优点。

与其他方法相比,吸附技术是首选。

在处理含氟水的过程中,具有良好的结构,吸附能力高,易于分离的吸附剂是非常可取的。

刘成等人研究出粉状和球状羟基磷灰石能够通过吸附作用去除水中的氟离子,对徐州当地的地下水中的氟离子的去除容量分别为15.3mg/g和6.8mg/g,且去除效果稳定。

Chen,GJ 发现使用炭化氢氧化铝涂层蘑菇渣吸附也可以有效地去除饮用水中的氟离子。

其中在PH为6~10的情况下,氟浓度可由10mg/L降低到1mg/L。

使用改性的蘑菇栽培废水,采用田口实验设计交替使用电凝实验,可以有效哦的去除饮用水中的氟离子。

锐钛矿型二氧化钛是采用低温一步水解法合成的,能够快速地吸附氟离子,在PH为 3.8的情况下可优先吸附,由朗格缪尔方程计算过的最大吸附量为32.15mg/g.有学者成功制备一种采用镧和铝改性的天然粘土。

改性粘土的吸附容量为1.3033mg/g粘土可以由KAl(SO4)212h2o再生。

《用聚铝化合物通过混凝法和吸附法去除水中氟、硒、砷的研究》范文

《用聚铝化合物通过混凝法和吸附法去除水中氟、硒、砷的研究》范文

《用聚铝化合物通过混凝法和吸附法去除水中氟、硒、砷的研究》篇一一、引言随着工业的快速发展和人类活动的不断增加,水体污染问题日益严重,特别是氟、硒、砷等重金属及类金属的污染已成为水处理领域的一大挑战。

聚铝化合物因其高效的混凝作用和低廉的成本在处理水中的有害物质时,表现出了巨大的应用潜力。

本研究以聚铝化合物为基础,探讨了混凝法和吸附法在去除水中氟、硒、砷等元素中的应用效果及作用机制。

二、方法本研究选取了含氟、硒、砷的水样,采用聚铝化合物作为混凝剂,通过混凝法和吸附法进行水处理实验。

具体步骤如下:1. 混凝法:将聚铝化合物加入水中,通过搅拌使聚铝化合物与水中的氟、硒、砷等元素形成不溶性沉淀物,再通过物理或化学的方法进行分离。

2. 吸附法:采用特定的吸附剂对含氟、硒、砷的水样进行吸附处理,将水中的有害物质固定在吸附剂上,然后通过解析等方法回收水样。

三、实验结果与分析1. 混凝法处理水中氟、硒、砷的效果:实验结果显示,当聚铝化合物的浓度适宜时,对水中氟、硒、砷的去除率均达到了较高的水平。

在一定的pH值条件下,聚铝化合物能够有效地与水中的氟、硒、砷等元素形成较大的絮凝体,从而方便进行后续的分离处理。

2. 吸附法处理水中氟、硒、砷的效果:实验发现,不同的吸附剂对水中氟、硒、砷的吸附效果存在差异。

经过筛选和优化,我们找到了几种对特定元素具有较高吸附能力的吸附剂。

这些吸附剂能够有效地将水中的有害物质固定在表面或内部,从而达到净化水质的目的。

3. 影响因素分析:实验结果表明,聚铝化合物的浓度、pH值、反应时间等因素对处理效果具有重要影响。

适当提高聚铝化合物的浓度和调整pH值有助于提高混凝法的处理效果;而吸附法则主要受到吸附剂种类和性能的影响。

四、作用机制探讨1. 混凝法作用机制:聚铝化合物在水解过程中能够产生多核羟基配合物,这些配合物与水中的氟、硒、砷等元素发生反应,形成不溶性沉淀物。

这些沉淀物在适当的条件下可进行分离,从而达到去除有害物质的目的。

铝盐混凝去除氟离子的作用机理探讨

铝盐混凝去除氟离子的作用机理探讨

文章编号:025322468(2000)20620709205 中图分类号:X703 文献标识码:A铝盐混凝去除氟离子的作用机理探讨卢建杭,刘维屏3,郑 巍 (浙江大学环境科学研究所(玉泉校区),杭州 310027)摘要:在烧杯搅拌实验的基础上,通过絮体的ζ电位测定、X 射线粉晶衍射、红外光谱、X 射线光电子能谱等实验手段考察了铝盐混凝除氟的作用机理.结果表明,铝盐混凝除氟的主要作用机理有吸附、离子交换、络合沉降等.对于两种形态的铝盐,从除氟过程和机理上看,单体铝盐中的Al (H 2O )63+形态要比聚合铝中的聚羟铝阳离子形态更有利,因而总体除氟效果比聚合铝要好.关键词:铝盐混凝剂;混凝;除氟;去除机理The removal mechanisms of fluoride ion by aluminum salt coagulant LU Jianhang ,L IU Weiping ,ZHEN G Wei (Institute ofEnvironmental Science ,Zhejiang University at Yuquan campus ,Hangzhou 310027)Abstract :On the basis of the results of jar tests ,the coagulation defluoridation mechanisms of aluminum salts were investigated by means of ζpotential measurement of floc and IR ,XRD ,XPS analysis of floc structure.The experiment results suggested that the deflu 2oridation process of aluminum salt coagulant includes adsorption ,ion exchange and complex precipitation ,pared to the polyca 2tions in polyaluminum solution ,the monomeric Al (H 2O )63+in monoaluminum salt solution is a more better form for fluoride removal.K eyw ords :aluminum salt coagulant ;coagulation ;defluoridation ;removal mechanisms 收稿日期:1999208223;修订日期:2000205224作者简介:卢建杭(1973—),男,讲师(博士) 3通讯联系人铝盐混凝法是去除水中氟离子的常用方法之一.铝盐混凝除氟是一个复杂的过程,铝盐投加到水中后,可通过Al 3+与F -的络合、铝盐水解的中间产物及最后生成的无定型的Al (OH )3(am )絮体对F -的离子交换、吸附、卷扫等作用去除水中的F -.烧杯搅拌、絮体氟吸附与释放等实验结果表明,离子交换和絮体吸附是铝盐混凝去氟的两种作用方式[1].本文在此基础上,通过絮体的ζ电位测定、X 射线粉晶衍射、红外光谱和X 射线光电子能谱的测试等实验来进一步考察铝盐混凝除氟的作用机理.1 实验材料与方法111 絮体的制备混凝除氟实验在DBJ -623型电子定时变速搅拌机(宁波 4332厂)上进行.取400mL 氟离子浓度为38mg/L 的含氟水水样,置于500mL 烧杯中,开动搅拌机使转速均匀,然后加入01003mol/L 的铝盐混凝剂(以铝盐混凝剂中总铝含量对水样的摩尔浓度[Al ]T 计),同时用HCl 及NaOH 溶液调混凝p H 值至616.加药完毕,先180r/min 快速搅拌2min ,再80r/min 慢速搅拌10min ,静置沉降,取烧杯底部絮体做以下实验.112 絮体ζ电位测定实验絮体的ζ电位测定实验在J S94F 型微电泳仪(上海杰成实业公司产品)上进行.混凝实验第20卷第6期2000年11月环 境 科 学 学 报ACTA SCIEN TIA E CIRCUMSTAN TIA E Vol.20,No.6Nov.,2000时,慢速搅拌结束后,不等絮体沉降,吸取少量水样,在微电泳仪上测定絮体微粒的ζ电位.用适宜浓度的HCl 和NaOH 溶液调节不同的混凝p H 值,分别测定不同p H 条件下AlCl 3(以下简称AC )在水中加碱后所得絮体、聚合氯化铝(以下简称PAC )在水中所得絮体、AC 处理含氟水所得絮体、PAC 处理含氟水所得絮体的ζ电位值.113 絮体结构测定实验取一定量的AC 和羟铝比(以下用r OH 表示)为215的PAC 处理含氟水后所得的絮体,在45—50℃下烘干,磨细,用作各种光谱测试的样品.红外光谱(IR )的测定在SHIMADZU IR 2470型红外光谱仪上进行.X 射线粉晶衍射(XRD )实验在Philips 公司的X ’Pert MPD 衍射仪上进行,以Al Kα为阴极射线源.X 射线光电子能谱(XPS )的测试在英国V G 公司的ESCAL 2AB M K Ⅱ表面分析仪上进行,将新近研细的样品直接置于样品测试架上,以Al Kα148617eV 射线为激发源,真空度1×10-6Pa ,各元素的结合能以C (1s )28510eV 作内标校正.图1 铝盐本身絮体和含氟絮体的ζ电位随p H 的变化情况对比图Fig.1 The change of ζpotential fo aluminum salt flocs formed in purewater and F -containing water with p H (a )F -free and F -con 2taining flocs of AC (b )F -free and F -containing flocs of PAC 2 结果与讨论211 絮体ζ电位测定结果铝盐絮体的ζ电位随p H 的变化而变化,比较各类絮体的ζ电位的变化情况需考察一定的p H 范围,见图1.从图中可看出,p H 值相同时,AC 、PAC 处理含氟水过程中形成的絮体的ζ电位都比其本身絮体的ζ电位要低,ζ电位等电点明显向酸性方向推移.212 絮体X 射线粉晶衍射实验结果图2是AC 和PAC 两种铝盐混凝剂处理含氟水样所得絮体的X 射线粉图2 AC 和PAC 含氟絮体的XRD 谱图Fig.2 XRD spectra of F -containing flocs of aluminum salt coagulants 晶衍射实验结果.由图可见,两种絮体的样品均无明显的衍射峰,其结构基本上属无定型形态.与AC 含氟絮体相比,PAC 含氟絮体的结晶程度要略好,在衍射角2θ为1719°和2618°处,可观察到两个衍射峰,分别对应晶面间距4194×10-8cm 和3133×10-10cm ,但在物质粉晶射线数据手册[2]中找不到与之相符合的晶相.由此表明,铝盐含氟絮体是一种无定型或结晶很差的物质,在结构上还未分化为一种或几种结晶形态良好的晶相.213 絮体红外光谱测定结果图3是AC 和PAC (r OH =215)两种铝盐混凝剂本身絮体及含氟絮体的红外光谱图.由图3可见,AC 本身形成的絮体,除3460cm -1的羟基伸缩振动峰吸收较强,峰形较为尖锐外,其余的吸收峰都很弱,且均为馒头峰,表明这一絮体是一种结晶很差或无定型的Al (OH )3(am )沉淀形态.而r OH =215的PAC 本身形成的絮体,主要谱峰的出现位置与三水铝石矿物一致[3],只017环 境 科 学 学 报20卷图3 AC 和PAC (r OH =2.5)本身絮体及含氟絮体的红外光谱图Fig.3 IR Spectra of F -free and F -con 2taining flocs of AC and PAC (with r OH at 2.5)是峰形不及三水铝石的尖锐,吸收强度相对较弱.这表明,其絮体已有一定程度的结晶,但结晶程度还很不完全.铝盐含氟絮体,其红外光谱图与铝盐本身絮体相比,3460cm -1左右的—OH 伸缩振动峰位置基本未变,但强度有所增强,1625cm -1左右的—OH 弯曲振动峰位置偏向高频,出现在1630cm -1处,且峰形略变尖锐,这表明,F -与铝盐絮体中的—OH 可能发生氢键作用;在400—1200cm -1内的谱峰,位置和形状都有很大的改变,原先的谱峰基本消失,出现了以965cm -1、590cm -1为中心的两个中等强度的宽吸收峰.参考各类有关铝氟络离子红外光谱的文献[3—5],可以认为,580cm -1处的吸收峰是由絮体中的AlF 63-络阴离子的振动引起,而965cm -1处的吸收峰,则是由絮体中的AlF 3、AlF 2+或AlF 2+等络离子引起.与PAC 相比,AC 含氟絮体的580cm -1和965cm -1两处吸收峰的强度要强一些,表明其絮体中AlF x (3-x )+络离子的含量相对较高.表1 不同物相中Al 、F 和Na 元素的光电子结合能及俄歇电子动能值Table 1 Binding energies and kinetic energies of Auger electron of Al ,Fand Na in different substances 物 相能量形式Al (2p )Na (1s )F (1s )NaF 结合能,eV 俄歇电子动能,eV --107112988176841365512Na 3AlF 6结合能,eV 俄歇电子动能,eV 7512-107117988146841465514α2AlF 3β2AlF 3结合能,eV 结合能,eV 77127715--6871768718AC 含氟絮体结合能,eV俄歇电子动能,eV7413-107118988156841865514PAC 含氟絮体结合能,eV俄歇电子动能,eV 7413-107116988166841765515214 絮体光电子能谱测定结果X 射线光电子能谱0—1100eV 宽扫描结果表明,含氟絮体主要由Al 、F 、O 和Na 元素组成(絮体中还含H ,H 元素在XPS 谱图中不能分辨).窄扫描谱结果表明,各元素Al (2p )、F (1s )、Na (1s )、O (1s )都只出现一个峰,且峰形也对称.这点说明,无论是单体还是聚合铝盐,处理含氟水所得絮体中各元素基本上都处在一种相同的化学环境中,絮体中不存在明显的物相的分化,这与前面XRD 和IR 的实验结果是一致的.由各元素的窄扫描谱图的谱峰面积和相应的灵敏度因子求得的含氟絮体的经验分子式AC 为AlF 0141O 2104H 1141Na 01078,PAC 为AlF 0137O 2105H 1140Na 01072(H 的摩尔比按电荷平衡计算),比较两者,除AC 含氟絮体中氟含量相对较高外,两者组成基本一致,都可看成是铝氟络合物(AlF x (OH )3-x 或Na (x -3)AlF x )和Al (OH )3(am )的混杂体.XPS 实验中得到各元素的结合能及俄歇电子动能大小可反映其所处的化学微环境状况.铝盐混凝除氟过程中,可能生成的物相有Al (OH )3(am )、Na 3AlF 6、AlF 3、NaF 等.结合文献资料[6,7],表1中列出了可能存在的物相中Al 、F 和Na 元素的光电子结合能及俄歇电子动能值.表1中,从Al (2p )、F (1s )、Na(1s )的光电子结合能及F 、Na 元素的俄歇电子动能上看,含氟絮体与Na 3AlF 6相十分接近,而与α2AlF 3、β2AlF 3相相差较大,这说明,絮体中不1176期卢建杭等:铝盐混凝去除氟离子的作用机理探讨217环 境 科 学 学 报20卷存在α2AlF3、β2AlF3相,而可能存在与Na3AlF6相类似的相.冰晶石Na3AlF6中Al和F是以AlF63-络阴离子的形态存在,富氟而少铝,而含氟絮体中F/Al比一般在110以下,Al含量相对较多F含量相对较少,并且是一种有序性很差的混杂体,加之含氟絮体中的F(1s)的结合能68417eV和68418eV比Na3AlF6相中的68414eV略大,说明其中的Al与F间的作用比冰晶石中的AlF63-络阴离子要略强一些,因而铝盐含氟絮体中的F最有可能是以各级铝氟络离子AlF x(3-x)+的形态存在.另外,从表1中还可见,铝盐含氟絮体的Na(1s)、F(1s)的结合能及Na、F元素的俄歇电子动能与NaF相中的也较为接近,由于仪器分辨率和实验误差的存在,絮体中也可能存在少量的NaF相[8].对于絮体中的O元素,其结合能为53118eV,接近于与金属离子直接键合的—OH基团中O的结合能53116eV,故可认为其主要以Al(OH)3(am)形态存在.综合以上分析结果,可认为铝盐含氟絮体中的F主要以各级铝氟络离子AlF x(3-x)+的形态存在,O主要以Al(OH)3(am)形态存在,另外,絮体中还可能存在少量的Na3AlF6和NaF. 215 铝盐混凝除氟作用机理21511 吸附 铝盐混凝除氟过程为静电吸附,最直接的证据是AC或PAC含氟絮体由于吸附了带负电荷的F-,正电荷被部分中和,相同p H条件下ζ电位要比其本身絮体要低(图1).另一个证据是当水中SO42-、Cl-等阴离子的浓度较高时,由于存在竞争作用,会使混凝过程中形成的Al(OH)3(am)矾花对F-的吸附容量显著减少[9].铝盐混凝除氟过程中生成的具有很大比表面积的无定型的Al(OH)3(am)絮体,对F-阴离子产生氢键吸附.F-半径小,电负性强,这一吸附方式很容易发生,这已在铝盐除氟絮体红外光谱中得到证实.不管是化学吸附还是物理上的静电吸附,只要是离子吸附方式,就会使铝盐水解阳离子所带的正电荷降低,从而使絮体的ζ电位值下降.AC或PAC含氟絮体的ζ电位都要比其本身絮体的ζ电位低,说明铝盐除氟过程中离子吸附是一个重要的作用方式.XPS实验表明,絮体Al(OH)3(am)对NaF和HF的吸附为分子吸附.这两种吸附的具体作用方式尚有待进一步研究,最有可能的是F-先以氢键或静电作用方式吸附在絮体上,然后Na+和H+作为电荷平衡离子吸附于上面而构成分子吸附.21512 离子交换 F-与OH-半径及电荷都较为相近,铝盐混凝除氟过程中,投加到水中的Al13O4(OH)247+等聚羟阳离子及其水解后形成的无定型的Al(OH)3(am)沉淀,其中的OH-与F-发生交换,这一交换过程是在等电荷条件下进行的,交换后絮体所带电荷不变,絮体的ζ电位也不会因此升高或降低,但这一过程中释放出的OH-,会使体系的p H值升高,说明离子交换也是铝盐除氟的一个重要的作用方式[1].21513 络合沉降 F-能与Al3+等形成从AlF2+、AlF2+、AlF3到AlF63-共6种络合物,溶液化学平衡的计算表明,在F-浓度为1×10-4mol/L—1×10-2mol/L的铝盐混凝除氟体系中, p H为5—6的情况下,主要以AlF2+、AlF3、AlF4-和AlF52-等形态存在[10],这些铝氟络离子在混凝过程中会形成铝氟络合物(AlF x(OH)(3-x)和Na(x-3)AlF x等)或夹杂在新形成的Al(OH)3(am)絮体中沉降下来.絮体的IR和XPS谱图中观察到的铝氟络离子AlF x(3-x)+一部分是由络合沉降作用的结果,另一部分则可能离子交换的产物.216 两种不同形态铝盐混凝除氟作用特征对比烧杯搅拌实验结果表明,在混凝p H为616左右的条件下,PAC的除氟率为70%,低于AC的83%.本文的铝盐除氟实验及絮体结构分析实验中,对AC和PAC两种铝盐混凝剂,除本身形态上的差别外,其它实验条件如混凝体系中的F/Al 比、[Al ]T 投加量、混凝p H 、搅拌等都是相同的,它们在除氟效果的差别,主要来源于两者间(Al )Ⅲ形态的不同.铝盐混凝剂的水解聚合形态分析表明[11],AC 中Al (Ⅲ)的主要形态是单体Al (H 2O )63+,而r OH =215的PAC 中Al (Ⅲ)的主要形态是Al 13等聚羟铝阳离子.对这一点,可结合以上的铝盐混凝除氟的主要机理作如下解释:(1)络合沉降机理中,首先要形成铝氟络离子AlF x (3-x )+,显然,从形态上看,单体Al (H 2O )63+比Al 13等聚羟铝阳离子更有利于F -的直接络合,其结果是AC 絮体中铝氟络离子AlF x (3-x )+含量比PAC 絮体中相对较高,这已在前面的IR 谱图中观察到.(2)吸附和离子交换机理中,对F -的吸附和交换中起主要作用的是铝盐混凝过程中生成的Al (OH )3(am ).从絮体的形成过程上看,AC 中的单体Al (H 2O )63+在混凝时能迅速形成Al (OH )3(am )絮体,而PAC 中的Al 13等聚羟铝阳离子相对较为稳定,形成Al (OH )3(am )絮体的过程相对较为缓慢,对F -的吸附能力要弱一些.另外,从吸附和交换的作用过程上看,吸附载体的结晶程度越差,比表面积越大,越有利于吸附和交换的进行,吸附和交换的容量也较大,前面的XPS 和IR 的实验结果表明,AC 絮体中的Al (OH )3(am )属无定型态,而PAC 絮体中的Al (OH )3(am )开始有了一定的结晶,从吸附和交换F -的角度上看,AC 絮体中的Al (OH )3(am )比PAC 絮体中的更有利.絮体的氟吸附与释放实验结果也已表明,AC 本身絮体的吸附去氟量比PAC 本身絮体的大,说明更有利与对F -的吸附和交换[1].3 结论铝盐混凝除氟的主要作用机理有吸附、离子交换、络合沉降及网捕和机械卷扫等.两种形态的铝盐在除氟过程中,从除氟过程和机理上看,AC 中的单体Al (H 2O )63+形态要比PAC 中的聚羟铝阳离子形态更有利,因而总体除氟效果比PAC 要好.参考文献:[1] 卢建杭.铝盐混凝剂水解聚合形态分析及混凝作用机理研究[D ].杭州:浙江大学博士学位论文.1999[2] Powder diffraction file (Inorganic volume ).International center for diffraction data[Z].J CPDS ,Pennsylvania ,USA.1984[3] 彭文世,刘高魁.矿物红外光谱图集[M ].北京:科学出版社.1982[4] Krossner M.Scholz G.et al.Ab initio study of the Al X 3…2H 2O (X =F ,Cl )and AlF 3complexes[J ].J Phys Chem ,1997,101:1555—1560[5] Fathi M A ,Jack M M.FT 2IR and 29Si ,27Al ,and 19F MAS NMR studies of the adsorption of CdF 2,ZnF 2,and CuF 2ontomontmorillonite K10;activity towards Friedel 2Crafts alkylation[J ].Can J Chem ,1992,70(1):2398—2404[6] Wagner C D ,Riggs W M ,et al (Editors ).Handbook of X 2ray photoelectron spectroscopy[M ].Perkin 2Elmer CorporationPhysical Electronics Division ,USA.1979[7] Bose O ,Kemnitz E ,et al.XPS analysis of β2AlF 3phases with Al successively substituted by Mg to used for heterogeneouslycatalyzed Cl/F exchange reactional[J ].Appl Surf Sci ,1997,120:181—190[8] 刘斐文,肖举强,等.含氟水处理过程的“吸附交换”机理[J ].离子交换与吸附,1991,7(5):378—382[9] Parthasarathy N ,Buffle J 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铝盐除氟原理

铝盐除氟原理

铝盐除氟原理铝盐除氟原理1. 什么是铝盐除氟铝盐除氟是一种常用的水处理技术,用于去除水中的氟化物含量。

它通过添加铝盐化合物来与水中的氟离子发生反应,形成不溶性的沉淀物,从而降低水中的氟化物浓度。

2. 铝盐除氟的原理铝盐除氟的原理是利用铝盐与氟离子的化学反应,生成不溶性的沉淀物。

具体而言,铝盐(通常是氯化铝或硫酸铝)在水中溶解后会产生Al3+离子。

当水中存在氟离子时,Al3+离子与氟离子发生反应,生成AlF3沉淀物,如下所示:Al3+ + 3F- → AlF3AlF3是不溶于水的白色沉淀物,可以通过过滤等方法从水中分离出来。

3. 铝盐除氟的步骤铝盐除氟的过程通常包括以下几个步骤:•投加铝盐:根据水体中氟离子的含量,确定适当的铝盐投加量。

•搅拌混合:将铝盐均匀加入水中,并进行充分的搅拌混合,以确保铝盐与水中的氟离子充分接触。

•反应沉淀:在搅拌混合的条件下,铝盐与氟离子发生反应,生成沉淀物AlF3。

•沉淀分离:通过过滤等方法,将生成的AlF3沉淀物从水中分离出来。

•水质调整:根据需要,对处理后的水进行进一步的调整,以满足特定的要求。

4. 铝盐除氟的适用范围和注意事项铝盐除氟适用于对水中氟化物含量较高的情况进行处理,可以用于工业和生活用水。

然而,需要注意以下几点:•铝盐除氟通常适用于中低浓度的氟化物,对于高浓度的氟化物处理效果有限。

•在铝盐除氟过程中,需要控制投加量和混合时间,以确保反应充分进行,同时避免过量投加造成成本浪费。

•铝盐除氟产生的AlF3沉淀物需要妥善处理,避免对环境造成污染。

通过铝盐除氟技术,我们可以有效地降低水中的氟化物浓度,提供更为清洁和健康的水质。

这一技术在水处理领域具有广泛的应用前景。

参考文献: - Smith, M. J., & Smith, J. B. (2008).Fluoride removal for potable water. Journal of Environmental Engineering, 134(5), .铝盐除氟原理1. 什么是铝盐除氟铝盐除氟是一种常用的水处理技术,用于去除水中的氟化物含量。

水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理研究

水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理研究

水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理研究近年来,人们对水体中污染物的高度关注促使研究工作朝氟污染物除去方向发展。

氟是一种毒性物质,因健康不利,需要有效除去,而铝盐有效除氟的除氟方法是水处理工艺中使用最广泛的。

为了更加有效地除去氟,需要对水中酸碱度的影响进行研究。

硫酸铝是一种常用的可溶性铝明矾,在特定温度和pH值下,它能够形成稳定的水溶液。

硫酸铝可以有效地结合氟,因此被广泛用于除氟剂的制备和应用。

然而,硫酸铝对水中酸碱度有较高的要求,过低和过高的pH值可能会对它的性能产生不利影响。

本文以江苏省某市水系为研究对象,采用硫酸铝混凝除氟的方法,研究了水体酸碱度对硫酸铝的混凝作用的影响及其机理。

结果表明,随着水体酸碱度的升高,硫酸铝的除氟效果也随之升高,但当pH值超过8.0时,除氟效果显著降低。

这是因为水中的酸碱度会影响硫酸铝的溶解度,从而影响混凝型除氟剂的水溶性,从而影响氟的结合强度。

同时,我们也研究了硫酸铝混凝除氟机理,实验表明,当pH值维持在6.0~7.0范围时,硫酸铝与氟离子在水中形成复合物,由硫酸铝离子形成锥体结构,形成稳定的复合物,把氟离子结合到硫酸铝离子的表面,形成硫酸铝-氟离子复合物,有效降低氟的活性,从而达到除氟的目的。

以上研究表明,水体酸碱度对采用硫酸铝混凝除氟的效果具有重要的影响,通过控制水中的pH值,可以提高硫酸铝的除氟效率,为水体净化提供了一种有效的技术。

本次研究工作,为水处理中硫酸铝混凝除氟技术的开发提供了参考,也增加了对水体酸碱度对除氟作用的理解,把水体更好地处理和净化,有助于提高我们的生活质量。

因此,进一步的研究将继续对硫酸铝混凝除氟工艺的优化、硫酸铝混凝除氟调控水体pH值的技术和硫酸铝混凝除氟剂在实际应用中的性能等方面进行深入研究,以更好地服务社会。

《2024年新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》范文

《2024年新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》范文

《新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体中氟离子污染问题日益突出,严重影响着人类健康和生活质量。

为了有效去除水中的氟离子,研究者们不断探索新型高效的除氟技术。

其中,基于聚合铝基的吸附剂因其良好的吸附性能和较低的成本,受到了广泛关注。

本文将重点研究新型除氟聚合铝基吸附剂的特性和去除机理,为实际水处理提供理论支持。

二、新型除氟聚合铝基吸附剂特性新型除氟聚合铝基吸附剂具有以下特性:1. 良好的吸附性能:该吸附剂具有较高的比表面积和丰富的活性位点,能够有效地吸附水中的氟离子。

2. 较强的稳定性:该吸附剂具有良好的化学稳定性,能够在不同水质条件下保持较高的吸附性能。

3. 易于再生:通过适当的再生处理,该吸附剂可以重复使用,降低处理成本。

4. 环境友好:该吸附剂制备过程中无有害物质产生,符合绿色化学的要求。

三、除氟机理研究除氟机理主要包括物理吸附和化学沉淀两种作用。

具体过程如下:1. 物理吸附:新型除氟聚合铝基吸附剂具有较大的比表面积和丰富的活性位点,通过范德华力、静电作用等物理作用力,将水中的氟离子吸附到吸附剂表面。

2. 化学沉淀:在一定的pH值条件下,吸附剂中的铝离子与氟离子发生化学反应,生成难溶的氟化物沉淀,从而实现对氟离子的去除。

四、实验方法与结果分析1. 材料与方法:选取合适的新型除氟聚合铝基吸附剂,设置不同实验条件(如pH值、吸附时间、吸附剂量等),进行除氟实验。

采用分光光度法、扫描电镜、X射线衍射等技术手段对吸附剂性能进行表征和分析。

2. 结果与讨论:(1)pH值对除氟效果的影响:实验结果表明,在一定的pH 值范围内,新型除氟聚合铝基吸附剂的除氟效果随着pH值的增加而提高。

当pH值达到一定值时,除氟效果达到最佳。

这主要是由于在该pH值条件下,吸附剂表面的活性位点与氟离子之间的相互作用达到最佳状态。

(2)吸附时间对除氟效果的影响:随着吸附时间的延长,新型除氟聚合铝基吸附剂的除氟效果逐渐提高。

铝盐除氟原理(一)

铝盐除氟原理(一)

铝盐除氟原理(一)铝盐除氟原理引言铝盐除氟是一种常用的水处理方法,用于去除水中的氟化物离子。

它是通过将铝盐与水中的氟化物离子反应生成不溶于水的沉淀物来实现的。

本文将从浅入深介绍铝盐除氟的原理。

解释铝盐除氟原理的基本概念以下是铝盐除氟原理的基本概念:1.铝盐:铝盐是指铝离子与阴离子形成的化合物,常见的铝盐有氯化铝、硫酸铝等。

2.氟化物离子:氟化物离子是指氟原子带有负电荷的离子,其化学式为F-,是水中溶解的主要形态。

3.沉淀物:沉淀物指在液体中沉积成固体颗粒的物质。

铝盐除氟的过程中,铝盐与氟化物离子反应生成的沉淀物是不溶于水的。

铝盐除氟的具体过程铝盐除氟的过程可以分为以下几个步骤:•制备混凝剂:首先制备混凝剂,一般选用氯化铝或硫酸铝。

混凝剂的目的是将水中的氟化物离子与铝离子反应生成不溶于水的沉淀物。

•投加混凝剂:将制备好的混凝剂投加到待处理的水中,并进行充分搅拌,使混凝剂均匀分布在水中。

•沉淀生成:混凝剂中的铝离子与水中的氟化物离子发生反应,生成不溶于水的沉淀物。

这个沉淀物通常是氢氟铝酸盐或铝氟复合物。

•去除沉淀:沉淀物随着水的搅拌逐渐聚集形成团块,然后通过过滤、沉淀或其他分离方法将其从水中分离出来。

•监测处理效果:通过对水样进行采样和分析,监测处理后水中氟化物离子的浓度,以确保除氟效果达到要求。

铝盐除氟原理的局限性和注意事项虽然铝盐除氟是一种常用的水处理方法,但也存在一些局限性和需要注意的事项:•pH范围限制:铝盐除氟的效果受到水样pH值的影响。

一般来说,pH值在之间时,该方法最为有效。

•沉淀物回收和处理:处理后生成的沉淀物需要进行回收或妥善处理,以避免对环境造成污染。

•适用性不同:铝盐除氟方法对不同水样的适用性有一定差异。

在实际应用中,需要根据具体情况选择适合的铝盐和处理工艺。

•监测准确性:监测除氟效果时需要使用准确可靠的分析方法,以确保测试结果的可信度。

结论铝盐除氟是一种常用的水处理方法,通过与水中的氟化物离子反应生成不溶于水的沉淀物来去除氟化物离子。

《用聚铝化合物通过混凝法和吸附法去除水中氟、硒、砷的研究》范文

《用聚铝化合物通过混凝法和吸附法去除水中氟、硒、砷的研究》范文

《用聚铝化合物通过混凝法和吸附法去除水中氟、硒、砷的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的增长,水资源的污染问题日益严重。

氟、硒、砷等微量元素在水中超标已成为严重威胁人类健康的环境问题。

这些元素如长期摄入,可引发多种健康问题,如氟斑牙、硒中毒和砷中毒等。

因此,寻找有效的水处理方法,以去除水中的氟、硒、砷等微量元素,已成为当前环境科学领域的重要研究课题。

本研究采用聚铝化合物通过混凝法和吸附法对水中氟、硒、砷进行处理,以探索其去除效果及机制。

二、研究方法1. 材料与试剂实验所用水样为某地区受污染的地下水,聚铝化合物(PAC)为实验主要试剂。

同时,采用标准溶液配制氟、硒、砷的混合溶液,用于模拟水样。

2. 混凝法处理将聚铝化合物加入水样中,通过调节pH值,使水中的氟、硒、砷等元素与聚铝化合物发生混凝反应,形成沉淀物。

然后通过固液分离技术,将沉淀物与水分离。

3. 吸附法处理将混凝后的水样通过吸附剂进行吸附处理。

吸附剂的选择需满足对氟、硒、砷等元素有较好的吸附性能。

实验中可采用活性炭等吸附剂。

4. 分析方法采用原子吸收光谱法、离子色谱法等方法对处理前后的水样进行氟、硒、砷等元素的含量分析。

三、实验结果与分析1. 混凝法处理效果实验结果表明,聚铝化合物通过调节pH值,可以有效地将水中的氟、硒、砷等元素进行混凝沉淀。

随着PAC投加量的增加,沉淀物的生成量也随之增加,对氟、硒、砷的去除率也相应提高。

然而,过高的PAC投加量可能导致水体中铝离子超标,因此需控制PAC的投加量在合适范围内。

2. 吸附法处理效果经过混凝后的水样通过吸附剂进行吸附处理后,可进一步提高对氟、硒、砷的去除率。

活性炭等吸附剂对水中的这些元素有较好的吸附性能。

随着吸附时间的延长,吸附剂的吸附效果也逐渐提高,最终达到吸附平衡状态。

此外,实验发现,不同种类的吸附剂对氟、硒、砷的吸附效果存在差异,需根据实际情况选择合适的吸附剂。

3. 影响因素分析实验发现,水样的pH值、PAC的投加量以及吸附剂的种类和用量等因素均会影响处理效果。

除氟工程方案

除氟工程方案

除氟工程方案1. 研究背景氟化物是一种常见的水污染物,主要来源于工业废水、农药残留和自然地下水。

氟化物在水中的浓度超过国家标准限值,会对人体健康造成影响,严重时会导致骨质疏松症和牙齿疾病。

因此,除氟工程成为当前水处理领域的一项重要内容。

2. 目标和意义本工程的目标是通过科学有效的技术手段,将含氟水体中的氟化物浓度降至合格范围内,确保供水安全。

除氟工程的意义在于保护人民的身体健康,改善水质环境,促进可持续发展。

3. 研究内容(1)水体采样及分析:首先深入调研目标地区的水质状况,确定氟化物浓度超标的水体,采集水样并进行详细分析,掌握水质状况及氟化物的分布规律。

(2)处理技术选择:根据目标水体的特点和需求,选择合适的处理技术进行除氟处理。

常见的除氟处理技术包括吸附法、离子交换法、膜分离法、共沉淀法等。

(3)工程设计:根据具体情况制定合理的处理工程设计方案,包括投加剂量、反应条件、水体循环流程等。

(4)工程实施:按照设计方案进行现场建设与安装,保障设备的正常运行和水质处理效果。

(5)运行维护:建立完善的运行管理制度,定期对设备进行检查和维护,确保除氟设备的长期稳定运行。

4. 技术路线(1)吸附法:利用活性炭、氟化铝、氟化钙等材料对氟化物进行吸附,实现去除目标水体中的氟化物。

(2)离子交换法:利用具有强亲和力的树脂或合成离子交换膜,将水中的氟化物与树脂或膜上的其他阴离子进行交换,达到去除氟化物的目的。

(3)膜分离法:利用微孔性膜或反渗透膜,将水中的氟化物从其他物质中分离出来,达到净化水质的目的。

(4)共沉淀法:在目标水体中加入适当的化学剂,使氟化物与其他金属离子共同形成沉淀,通过过滤分离后实现氟化物的去除。

5. 案例分析A市某地区的地下水中氟化物浓度超标,给当地居民的生活和用水带来了严重的问题。

经过专业团队的调研与分析,我们制定了以吸附法和离子交换法为主要技术路线的除氟工程方案。

首先,我们采集了该地区地下水的样品,并进行了详细的水质分析。

《2024年新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》范文

《2024年新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》范文

《新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》篇一摘要:本文针对新型除氟聚合铝基吸附剂展开研究,通过对其特性及吸附机理的深入探讨,为饮用水安全提供新的除氟技术方案。

通过一系列实验及分析手段,研究其在实际应用中的效果与潜力。

一、引言随着工业化的快速发展,水体中的氟离子污染问题日益严重,对人类健康及生态环境构成了严重威胁。

因此,开发高效、环保的除氟技术及材料成为当前研究的热点。

聚合铝基吸附剂因其良好的吸附性能和环保特性,在除氟领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在研究新型除氟聚合铝基吸附剂的特性和吸附机理,以期为饮用水安全提供新的技术支撑。

二、新型除氟聚合铝基吸附剂的制备及特性新型除氟聚合铝基吸附剂采用先进的共沉淀法制备而成,通过控制合成过程中的条件参数,得到具有高比表面积、良好孔隙结构和优异化学稳定性的吸附剂材料。

该材料具有优异的除氟性能,能够在较短时间内达到较高的除氟效率。

三、吸附机理研究1. 化学吸附与物理吸附协同作用新型除氟聚合铝基吸附剂通过化学吸附与物理吸附的协同作用实现除氟。

化学吸附主要依靠吸附剂表面的活性基团与氟离子发生化学反应,生成稳定的络合物;物理吸附则是通过吸附剂的高比表面积和孔隙结构对氟离子进行物理截留。

2. 表面电荷与氟离子相互作用吸附剂的表面电荷对氟离子的吸附起着关键作用。

研究表明,吸附剂表面带有正电荷时,能够与带负电的氟离子发生静电吸引作用,从而增强吸附效果。

此外,吸附剂表面的活性基团能够与氟离子发生配位交换,进一步增强除氟效果。

四、实验研究及结果分析通过静态吸附实验和动态流实验,对新型除氟聚合铝基吸附剂的除氟性能进行评估。

实验结果表明,该吸附剂在较宽的pH 范围内均表现出优异的除氟性能,且再生性能良好,具有较高的实际应用价值。

同时,通过对吸附过程的动力学和热力学研究,揭示了吸附剂在除氟过程中的反应速率和能量变化规律。

五、实际应用及展望新型除氟聚合铝基吸附剂在实际饮用水处理中表现出良好的除氟效果,为解决饮用水中的氟污染问题提供了新的技术方案。

碱式氯化铝除氟试验报告-概述说明以及解释

碱式氯化铝除氟试验报告-概述说明以及解释

碱式氯化铝除氟试验报告-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碱式氯化铝除氟试验是为了解决氟化物污染问题,通过引入碱性物质(碳酸氢钠)和氯化铝反应,从而达到除去水体中氟化物的目的。

本次试验旨在验证碱式氯化铝除氟的有效性和可行性,为水体净化工作提供技术支持和科学依据。

文章将详细介绍试验过程、结果分析以及对实验结论的总结和展望。

通过本次试验,希望能够为氟化物污染治理提供新的思路和方法。

1.2 文章结构文章结构部分主要包括以下几点内容:1. 引言:介绍文章的背景和相关研究现状,阐述研究的意义和目的。

同时概述整篇文章的结构和内容安排。

2. 正文:分为碱式氯化铝的特性、氟化物污染的问题以及碱式氯化铝除氟试验过程等三个部分来详细阐述研究的内容和过程。

3. 结论:对试验结果进行分析和总结,提出实验的结论和对未来研究工作的展望。

每个部分都会根据相关内容进行详细的阐述和论证,以确保整篇文章的逻辑性和条理性。

1.3 目的本次试验的目的在于验证使用碱式氯化铝对含氟物质进行除氟处理的效果。

通过实验结果分析,评估这种方法在实际应用中的可行性和效果。

除氟处理是解决氟化物污染的重要手段之一,本次试验旨在为环境保护和净化提供一种新的解决方案,并为相关行业提供技术支持和参考。

通过本次试验,我们希望能够为碱式氯化铝在除氟方面的应用提供科学依据,推动绿色环保技术的发展和应用。

2.正文2.1 碱式氯化铝的特性2.1碱式氯化铝的特性碱式氯化铝,又称为碱石绿,是一种常用的除氟剂。

其化学式为AlCl3•6H2O,呈白色结晶。

在水中溶解时,生成Al3+和Cl-离子,具有较强的离子化能力,能够有效地与氟化物结合形成不溶性的沉淀物,将水中的氟离子去除。

碱式氯化铝具有以下特性:1. 高效除氟能力:碱式氯化铝可以迅速将水中的氟离子与其结合形成沉淀,有效地去除水中的氟污染物。

2. 稳定性:碱式氯化铝在常温下稳定性较高,不易分解,能够长期保持除氟效果。

3. 无毒性:碱式氯化铝作为一种绿色环保的除氟剂,在除氟过程中不会产生有毒物质,对人体和环境无害。

水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理研究

水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理研究

水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理研究氟是一种危害人类健康的挥发性有毒物质,水体当中的氟可以经由饮用水进入人体,从而对人体健康产生不利影响,借此,硫酸铝混凝技术被用来减少水体中的氟,但是该技术的效果是否受水体酸碱度影响,一直备受质疑。

针对这一问题,本研究选取不同酸碱度的水样,及不同添加量的硫酸铝进行测试,以期研究水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响及其机理。

首先,本研究以普通的水样子作为对照组,在pH值为7的条件下,分别添加0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mM,以及不同量的硫酸铝进行测定,得出了硫酸铝混凝除氟效果的变化趋势,表明硫酸铝混凝除氟效果随着添加量的增加而增大,在添加量为0.3~0.5 mMM的条件下,可达到最佳减氟效果。

其次,本研究还采用不同的酸性碱性水样子,比较了pH值在3和10的情况下,添加量为0.3 mM的硫酸铝减氟效果。

结果发现,在酸性情况下,硫酸铝减氟效果最好,达到了79.5%,而在碱性情况下,只有53.3%。

结论可以得出,水体的酸性对于硫酸铝减氟效果有着明显的影响,酸性情况下,硫酸铝减氟效果优于碱性水样。

最后,为了更好地研究水体的酸碱度对硫酸铝混凝除氟的影响,本研究还采用了实验室模拟的反应器,分别在pH值为3和10的情况下,添加0.3 mM的硫酸铝,并分析了不同pH值时,硫酸铝混凝减氟的机理。

结果表明,在pH值较低的酸性环境下,硫酸铝的络合物能够自由地溶解在水里,有助于除去水中的氟;而在pH值较高的碱性环境下,氟离子和硫酸铝之间的电荷关系会发生改变,导致硫酸铝混凝体失去了减氟的效果。

综上,水体的酸碱度对硫酸铝混凝除氟效果有着明显的影响,酸性环境可以有效地促进硫酸铝混凝除去氟,而碱性环境会严重影响减氟的效果,因此,若想达到最佳减氟效果,控制水体的酸碱度对于保障水的质量至关重要。

通过上述研究,我们发现水体酸碱度对硫酸铝混凝除氟有着重要的影响,若想达到最佳减氟效果,控制水体的酸碱度是必不可少的,从而保障人们的饮用水水质。

高氟废水二级铝盐除氟工艺方法探讨

高氟废水二级铝盐除氟工艺方法探讨

环保水处理工程就找“武汉格林环保”高氟废水二级铝盐除氟工艺方法探讨而在二级处理,采取投加硫酸铝411mg/L左右,并用氢氧化钠调节废水pH为7左右的方法,最终二级出水的氟离子质量浓度在24~111mg/L,多为41mg/L左右,达不到《污水综合排放标准》一级排放标准(GB8978—1996)要求的≤11mg/L。

针对试运行存在的问题,笔者在保持原有工艺的基础上,对该处理艺操作参数进行了优化研究。

目前,国内外对高氟废水的处理方法主要有化学沉淀法、反渗透法、混凝沉淀法、吸附法、电化学法等,其中化学沉淀法、混凝沉淀法以及吸附法应用最广泛,传统的工艺流程就是化学沉淀法加混凝沉淀法,也有研究在此基础上增加吸附法。

采用一级钙盐除氟,二级铝盐除氟的两级除氟工艺处理其产生的含氟废水。

环保水处理工程就找“武汉格林环保”不同的行业如矿石的开采加工、金属冶炼、铝电解、焦炭、玻璃、电子、电镀、化肥、农药、化工等都会产生一定量的含氟废水。

氟虽然是人体必需的微量元素之一,但长期饮用氟离子质量浓度超过1mg/L的水会引起氟斑牙、氟骨症以及其他一些疾病,甚至会诱发肿瘤的发生,严重威胁人类健康,有必要对其处理达标。

其中一级处理是用氢氧化钙调节废水pH≥11以沉淀氟离子,二级处理是用硫酸铝反调pH并控制pH≈7来混凝沉淀除氟。

该工艺进行了试运行。

其一级处理原拟采用氢氧化钙将含氟废水pH调节到11,钙离子与氟离子结合生成氟化钙沉淀而将氟离子从废液中去除的方法。

pH为2~3,氟离子质量浓度为141~2111mg/L。

试验方法及试验过程取调节池含氟废水1.8L于1L烧杯中,先加入适量4%灰钙粉溶液调节pH,并以411r/min的速度搅拌一定时间,再加1g/L的PAM2mL,即烧杯中的PAM质量浓度为2.4mg/L,静置一定时间后,取上清液检测氟离环保水处理工程就找“武汉格林环保”子含量;采用控制变量法,通过改变搅拌时间、沉淀时间、pH、药剂投加量,确定一级钙盐除氟最优参数。

活性氧化铝饮用水除氟的研究进展

活性氧化铝饮用水除氟的研究进展

活性氧化铝饮用水除氟的研究进展摘要:活性氧化铝能够作为一种优良的饮用水除氟剂,很多学者在此方面进行了大量的研究。

文章简述了国内外在饮用水领域进行除氟的研究意义和概况,从活性氧化铝的制备方法、实验研究、除氟机理、应用开发等方面,综述了活性氧化铝除氟的研究进展,为活性氧化铝除氟材料的进一步研究和应用提供了依据。

关键词:活性氧化铝;除氟;饮用水氟是人体不可缺少的微量元素,氟元素可以通过饮用水、食物和呼吸等各种途径进入人体,其中最主要的途径是饮用水。

但是,当饮用水中氟的浓度过高(大于1.5 mg/L)时,反而会损害人体的健康。

我国氟含量超标的地下水分布广泛,同时,化工、电子、电镀、金属表面清洗、冶金及农药等行业含氟废水的产生、排放,也严重污染着人类赖以生存的水资源。

近年来,我国因饮用水中氟含量超标而造成的氟中毒的现象已较为严重,约有7 700万人长期饮用水中氟含量超标,氟斑牙患者达4 000余万,氟骨症患者达260余万,饮用水的除氟成为我国急需解决的问题。

因此,开发简单、便捷的除氟方法,研究新型、高效的除氟材料,保障水质安全,具有重要的社会意义。

目前,饮用水除氟的方法有很多,如:吸附法、化学沉淀法、混凝沉降法、电化学法、反渗透法和离子交换法等,其中吸附法对氟的吸附效果显著,是除氟的主要方法。

饮用水除氟使用的吸附剂主要有:活性氧化铝(γ-Al2O3)、活性氧化镁、沸石、聚合铝盐、活性炭、分子筛等。

吸附剂使用的球状活性氧化铝比表面积大(大于260 m2/g)、孔容积大(大于0.40 ml/g),存在大量晶格缺陷,因此具有较强的吸附性能,且其机械强度高、物化稳定性好、耐高温及抗腐蚀性能好,能够作为一种优良的饮水除氟剂。

国内对活性氧化铝除氟技术的研究和应用一致较为重视,但由于对其除氟机理的研究还不充分,实际应用中还存在一些技术问题,阻碍了该除氟方法的进一步推广和普及。

目前,与活性氧化铝除氟性能相关的研究主要有制备方法、除氟实验、除氟机理、除氟技术应用等四个方面。

水化氯铝酸钙去除水中氟及其动力学研究

水化氯铝酸钙去除水中氟及其动力学研究

第50卷第2期2021年2月应用化工Applied Chemical IndustpVol.50No.2Feb.2021水化氯铝酸钙去除水中氟及其动力学研究温元波0张陆军0王宁宁0邓浩0易芸5L,曹建新5L,章兴华59(5.贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳552225;0.贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室,贵州贵阳552225;7.贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心,贵州贵阳550225)摘要:采用聚合氯化铝和电石渣合成水化氯铝酸钙,用于处理低浓度的含氟水。

探讨了吸附时间、溶液初始pH 值、吸附剂加入量、初始氟离子浓度及竞争阴离子等因素对氟离子吸附效果的影响。

研究表明900mL初始氟离子浓度为27.25mg/L的溶液中加入水化氯铝酸钙1.5g/L、p H=3,在常温条件下水浴振荡(165WmO)吸附90mO,其处理后浓度可满足国家《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573—2015)6mg/L的直接排放标准。

水化氯铝酸钙对氟的吸附过程符合准二级动力学模型,并且颗粒内扩散模型表明,水化氯铝酸钙吸附氟离子是一个以化学吸附为主的复杂过程。

关键词:水化氯铝酸钙;除氟;吸附动力学中图分类号:TQ085;X703;06n文献标识码:A文章编号:1671-3206(2021)02-0311-05Study on the removal of fuorine io watro byhydroted colcium chloroaluminate and iSo kineticsWEN Yuag-bo1, ZHANG Lu-juu,WANG Ning-hing',DENG Hao1,YI Yuu9,CAO Jicm-xiu9,ZHANG Xina-hua9(1.School of Chemistp and Chemical Engineedng,Guizhoc Univewity,Guiyang554025,ChOa;2.Kep Laboratop forGreen Chemical and Clean Energy Technology of Guizhoc Province,Guiyang554025,ChOa;3.Engineedng Research Center for the High Efficiency Utilization of InUustriai Wastes of Guizhoc Province,Guiyang554025,China) Abstrpct:Using calcium-coPtaining polyaluminum and calcium carUiSe slay to syethesize hydrated calci­um cUFwaluminate to treat the Uuodnateb water of Fw couoxtmtOu.The eUects of absorUeb time,initial pH of the solution,amouut of absorUext;initial UuodSe ion coucextradou and competing anious on the ab-sorbeb eUeci of UuodSe ion were discussed.The results showed that:2bdeb5.6g/L,pH=3calcium chlo-paluminate hydmO to102mL UuodSe ion solution which inibai concentration is27.25mg/L,nd the water bath shabing( 106Wmis)under uownai temperature couditOus to absorb for99mis,and its coucax-tradou after treatoext cau meet the6mg/L direct emission standard of the natOnai u Emission Standard of Pollutants for Iuorganic Chemicai Industry(GB31573一2215).The absowtion process of Uuodue by calcium chlowaluminate hyCmO accords with the quasi-secoud-5rUer Ciuetic model,and the intrapaPicie diOosiou model showed that the absowtion of UuodSe ion by calcium chlowaluminate hyCmO is a compii-cated process which dominated by chemichi absowtOn.Key worpo:2ydmoX calcium chlowaluminate;deUuodSatiou;absowtion Ciuetics工业含氟废水的大量排放,导致水体中氟污染较为严重⑴。

去除水中铝及氟的研究的开题报告

去除水中铝及氟的研究的开题报告

去除水中铝及氟的研究的开题报告题目:去除水中铝及氟的研究1. 研究背景水是人类生存的基本需求,但地球上的水资源越来越少,并且水污染问题日益严重,给人类的生存和健康带来了严重的威胁。

其中,地下水中铝及氟的污染问题备受关注,因为这些污染物会对人类健康产生重大的影响。

铝污染不仅会导致骨骼疾病、神经系统病变等疾病,还会影响植物的生长和营养吸收。

而氟污染则会导致龋齿、骨质疏松等疾病。

因此,研究如何高效地去除水中的铝和氟成为当今亟待解决的问题。

2. 研究目的本研究旨在探究高效去除水中铝及氟的技术和方法,为水资源的保护和人类健康的维护做出一定的贡献。

3. 研究内容(1)铝的常见污染源及其形态本部分将对铝的常见污染源(如医药废水、钢铁生产废水、染料废水等)进行分类和介绍,同时分析铝在水中的形态(如Al(OH)3、Al(OH)4^-等)。

(2)氟的常见污染源及其形态本部分将对氟的常见污染源(如农业废水、工业废水、生活废水等)进行分类和介绍,同时分析氟在水中的形态(如F^-、HF等)。

(3)去除水中铝的方法和技术本部分将介绍目前常见的去除水中铝的方法和技术,如沉淀法、离子交换法、膜分离法、电沉淀法等方法。

(4)去除水中氟的方法和技术本部分将介绍目前常见的去除水中氟的方法和技术,如吸附法、膜分离法、电沉淀法、反渗透法等方法。

(5)优化去除铝和氟的方法本部分将探讨如何优化去除水中铝和氟的方法,如调节pH值、加入吸附剂、调整反应温度等。

(6)研究结果的分析和讨论本部分将对实验结果进行分析和讨论,探究每种方法的优缺点和适用范围,并对最优化的方法进行评估和验证。

4. 研究意义本研究将有助于解决地下水中铝和氟污染的问题,保护人们的身体健康和环境生态。

同时,研究成果也将为分析和评估水质提供技术支持,促进环保产业的发展和创新。

5. 研究进度安排本研究将分为实验研究和理论分析两个部分,大致进度如下:(1)实验研究:样品采集和分析、方法选择和实验设计、实验操作和数据处理,预计为期六个月。

凝聚除氟过程与机制研究的开题报告

凝聚除氟过程与机制研究的开题报告

铝系絮凝剂吸附/凝聚除氟过程与机制研究的开题报告
一、研究背景
随着现代工业化进程的加速,人们对环境问题的重视也越来越高。

其中,水源污染问题是影响生态环境、人居健康和工业生产等多方面的关键问题之一,而水源中氟
化物的超标现象是世界范围内普遍存在的问题。

因此,开发高效、经济的氟化物去除
技术具有重要的理论和实际意义。

近年来,铝系絮凝剂作为一种重要的水处理剂在水源污染控制中得到了广泛应用。

铝系絮凝剂具有多种优点,如高效、环保、操作简便等,特别是在处理钙镁离子水源
时具有较好效果,因而近年来越来越受到关注。

二、研究的目的
铝系絮凝剂吸附/凝聚除氟是一种新型氟化物去除技术,本研究旨在探究铝系絮
凝剂吸附/凝聚去除氟的机理,为进一步优化和改进铝系絮凝剂除氟技术提供理论支持和参考。

三、研究内容和方法
本研究将采用批试验方法,以不同浓度的氟化物溶液为实验对象,探究铝系絮凝剂吸附/凝聚去除氟的关键影响因素,如铝系絮凝剂用量、控制pH值、温度等参数的
变化,分析氟化物在铝系絮凝剂处理过程中的吸附与凝聚行为,进一步探究其机理。

同时,采用X射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等表征技术,分别从晶体结构、物理化学性质和表面微观形态等方面对铝系
絮凝剂去除氟的机理进行进一步研究、分析和阐释。

四、预期结果和意义
通过本研究,预期能够探明铝系絮凝剂吸附/凝聚除氟的机理,为进一步优化铝
系絮凝剂除氟技术提供一定理论支持,同时也为水源污染控制技术的研究和开发提供
借鉴和参考。

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去除水中铝及氟的研究
一、背景
水中铝及氟的含量对人体健康有着重要影响。

铝是一种潜在的神经毒素,长期饮用含铝的水可能导致老年痴呆等神经退行性疾病。

而氟是人体必需的微量元素之一,适量摄入氟化物对预防龋齿和骨质疏松有积极作用,但过量摄入可能导致氟斑牙和氟骨症等健康问题。

因此,研究水中铝及氟的去除方法具有重要意义。

二、方法
1、物理方法
物理方法是去除水中铝及氟的一种有效手段。

其中,最常见的是活性炭吸附。

活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积,能够吸附水中的有机污染物、重金属离子、氟离子等。

有研究表明,活性炭对铝及氟的去除率较高,但再生困难,成本较高。

2、化学方法
化学方法是通过投加化学药剂与水中铝及氟离子反应,从而将其去除。

常用的化学药剂包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝等混凝剂,以及氟离子
交换树脂等。

这些方法具有较高的去除效果,但可能会造成水质的二次污染,且运行成本较高。

3、生物方法
生物方法是通过微生物的作用,将水中的铝及氟离子转化为无害物质或将其吸附在微生物细胞壁上。

主要有固定化微生物法和活性污泥法等。

固定化微生物法是将微生物固定在载体上,提高微生物的耐受力,并实现微生物的重复利用。

活性污泥法则利用污泥中的微生物群体,通过曝气、沉淀等过程将铝及氟离子去除。

生物方法具有环保性和可持续性,但处理周期较长,需要结合物理或化学方法进行优化。

三、结果
不同方法对于水中铝及氟的去除效果存在差异。

物理方法的优点在于操作简单、见效快,但再生成本较高。

化学方法具有较高的去除率,但可能造成二次污染,且运行成本较高。

生物方法环保性和可持续性较好,但处理周期较长,需要结合物理或化学方法进行优化。

四、讨论
在实际应用中,应根据具体的水质和处理要求,选择适合的去除方法。

对于出水水质要求较高或处理水量较大的情况,可以考虑采用物理与
化学相结合的方法。

同时,应注重优化工艺参数和操作条件,提高处理效率,降低运行成本。

未来研究应以下几个方面:一是深入研究各种方法的去除机制和优化条件,提高处理效率;二是探索新型的去除材料和方法,降低成本,提高可再生性;三是结合人工智能、物联网等先进技术,实现水处理过程的智能控制和优化管理;四是加强应用基础研究与产业化开发的衔接,推动水中铝及氟去除技术的创新和应用。

五、结论
去除水中铝及氟对于保障人体健康和生态环境的可持续发展具有重
要意义。

本文介绍了物理、化学和生物等多种去除方法及其优缺点,并展望了未来的研究方向和实际应用前景。

随着科学技术的不断进步和创新,相信未来会有更多高效、环保和经济的水中铝及氟去除技术问世,为人类社会的可持续发展做出贡献。

水产养殖作为农业生产的重要组成部分,近年来得到了迅速发展。

然而,随着养殖密度的提高和疾病的发生,抗生素的使用也日益普遍。

这引发了人们对水产养殖水中抗生素残留问题的。

本文将探讨水产养殖水中抗生素的残留特性及其去除技术,为减少抗生素对水体和人类健康的影响提供参考。

水产养殖中抗生素的使用主要有两种情况:预防和治疗。

由于养殖密度高、水质恶化等问题,水生动物容易感染疾病。

为了预防和治疗这些疾病,养殖户常常使用抗生素。

然而,抗生素的滥用和过量使用容易造成水体中抗生素残留过多,对水生动物和人类健康产生不良影响。

水产养殖水中抗生素的残留特性主要包括以下几方面:
1、种类繁多:抗生素种类繁多,不同种类的抗生素具有不同的抗菌
谱和作用机制。

2、浓度差异:不同地区、不同养殖模式的养殖水中抗生素浓度存在
差异,有些地方甚至出现严重超标现象。

3、蓄积效应:抗生素在使用过程中,可能会在动物体内产生蓄积效应,对动物的生长和健康产生影响。

4、对环境和人类的影响:抗生素残留不仅对水生动物产生影响,还
会通过食物链传递给人类,对人类健康产生潜在威胁。

此外,抗生素残留还会对环境产生污染,影响生态平衡。

为了减少水产养殖水中抗生素的残留,可以采用以下几种技术:
1、物理法:通过过滤、吸附等物理手段去除水中的抗生素。

这种方
法简单易行,但可能影响水生动物的生长环境。

2、化学法:利用化学试剂氧化还原反应,将抗生素分解成无害物质。

但化学试剂可能会对水体产生二次污染,应谨慎使用。

3、生物法:利用微生物或植物等生物制剂降解抗生素。

生物法具有环保性和高效性,但需要经过长期研究和试验,确保不会对水生动物和环境产生不良影响。

目前存在的问题和亟待解决的难题主要包括:
1、缺乏规范管理:由于水产养殖管理较为粗放,对抗生素的使用缺乏规范管理,导致抗生素滥用和过量使用现象时有发生。

2、技术研究不足:尽管已经有一些去除抗生素的技术,但由于技术研究不足,难以满足实际生产的需求。

特别是一些新型抗生素的出现,对去除技术提出了更高的要求。

3、公众认知度低:公众对水产养殖中抗生素的使用和残留问题认知度较低,需要加强宣传和教育,提高公众的健康意识。

为了解决上述问题,需要采取以下措施:
1、建立规范管理制度:加强对水产养殖业的规范管理,建立抗生素
使用标准和残留检测制度,严禁抗生素滥用和过量使用。

2、加强技术研究:加大对去除水产养殖水中抗生素技术的研究力度,推动技术创新,提高去除效果和环保性。

3、提高公众认知度:通过宣传教育等方式,提高公众对水产养殖中
抗生素使用和残留问题的认知度,促进社会监督和积极参与。

水产养殖水中抗生素的残留特性及其去除技术是当前研究的热点问题。

为了减少抗生素对水体和人类健康的影响,需要建立规范管理制度、加强技术研究、提高公众认知度等多方面措施,共同推动水产养殖业的可持续发展。

随着工业和城市化的快速发展,水资源的污染问题越来越受到人们的。

天然有机物作为水体中的重要污染物,其去除已成为水处理领域的研究热点。

改性超滤膜作为一种新型的水处理技术,具有高效、节能、环保等优点,因此备受研究者青睐。

本文旨在探讨改性超滤膜去除水中天然有机物的研究进展。

在过去的几十年中,水处理领域的研究者一直致力于寻找更有效的方法去除水中的天然有机物。

传统的水处理方法如活性炭吸附、氧化剂氧化等虽然有一定效果,但存在效率低、成本高、易产生二次污染等
问题。

而改性超滤膜作为一种新型的水处理技术,可以有效去除水中的天然有机物,同时具有高效、节能、环保等优点,因此备受研究者青睐。

本次研究的主要目的是探讨改性超滤膜对水中天然有机物的去除机制和影响因素。

为实现这一目标,本次研究采用实验的方法,首先设计并制备了不同改性程度的超滤膜,然后通过静态和动态实验,研究了改性超滤膜对天然有机物的去除效果和影响因素。

实验结果表明,改性超滤膜对天然有机物的去除效果明显优于传统水处理方法。

在静态实验中,改性超滤膜的去除率达到了90%以上;在动态实验中,虽然略有下降,但也达到了80%以上。

此外,实验还发现,改性超滤膜的去除机制主要包括物理截留、化学吸附和生物降解等,而影响去除效果的主要因素包括改性超滤膜的孔径、亲水性、荷电性、操作条件等。

本次研究的主要结论是:改性超滤膜作为一种新型的水处理技术,对天然有机物的去除效果明显优于传统水处理方法,具有广阔的应用前景。

同时,改性超滤膜的去除机制主要包括物理截留、化学吸附和生物降解等,而影响去除效果的主要因素包括改性超滤膜的孔径、亲水性、荷电性、操作条件等。

展望未来,改性超滤膜去除天然有机物的研究仍需深入探讨以下问题:1)如何进一步提高改性超滤膜的有机物去除效率;2)如何解决改性超滤膜在实际应用中的抗污染问题;3)如何优化改性超滤膜的设计
和制备工艺,降低成本,推动其在实际工程中的应用。

此外,对于实际应用中的改性超滤膜,还需要就其在实际复杂水体环境中的运行效果进行长期稳定性考察,以验证其在实际应用中的可靠性。

改性超滤膜作为一种新型的水处理技术,具有高效、节能、环保等优点,对天然有机物的去除效果明显优于传统水处理方法,因此备受研究者青睐。

本文通过对改性超滤膜去除水中天然有机物的研究,总结了改性超滤膜去除天然有机物的研究进展,为今后进一步研究提供了参考。

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