除氟工艺
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6 吨小时除氟设备
2019 年8 月
一、设备主要技术参数描述
二、工艺流程及简介
三、设备报价
四、成本核算
五、除氟设备照片
一、设备主要技术参数描述等相关技术资料
(一)除氟设备
1.1 目的和依据
氟是人体生命必不可少的微量元素之一。适量的氟能使骨、牙坚固,减少龋齿发病率。
饮用水适宜的氟质量浓度为0.5〜1 mg/L。当饮用水中氟含量不足时,易患龋齿病;但若长期饮用氟质量浓度高于1 mg/L的水,则会引起氟斑牙病;长期饮用氟质量浓度为2〜6 mg/L 的水会引起氟骨病。氟长期积累于人体时能深入骨骼生成CaF 2 ,造成骨质松脆,牙齿斑釉,韧带钙化,关节僵硬甚至瘫痪,严重者丧失劳动能力。氟慢性中毒还可产生软组织损害,甚至肿瘤发生,并有致白血病的危险性。据近年的资料报道,长期摄入过量的氟化物还有致癌、致畸变反应。为了防止和减少氟病发生率,控制饮用水中的氟含量是十分必要的。
我国不少地区饮用水源的氟含量较高,目前,全国农村约有7000多万人饮用高氟水(氟
含量>1mg/L),水中含氟量最高可达2〜12mg/L,导致不同程度的氟中毒。如山西南部.山西北部. 东北克山地区,安徽北部、宁夏大部、河北部分地区、天津等。
有效降低饮水中的氟含量,其途径一是选用适宜水源,二是采取饮水除氟,使含量降到适于饮用的范围。选取适宜水源往往受到自然条件限制,多数情况下采用饮水除氟方式获得洁净饮水。饮水除氟是通过物理化学作用,将水中过量的氟除去。
1.2 编制依据《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 《水处理设备制造技
术条件》JB2932-1999 ;《水处理设备性能试验总则》GB/T13922.1-1992 ;
(2)工程概况
1.3 工程说明
1.3.1 厂区情况
1.3.2 厂址地质及气象条件
厂址附近无大的断裂带通过,处于相对稳定地段,适宜建厂。
厂址区域地震基本烈度为切度,地震动峰值加速度为0.05g。
厂址地址为:砂质粘土,抗压强度 1.5kg/cm2以上,无地下水。
厂址地处暖温带季风区大陆性气候。主要的气象特征值:
最冷月平均气温:-20 C
最热月平均气温:28.8 C
极端温度:最高35.5 °C,最低-30.0 °C
1.4 工艺方案选择
现在常用的饮用水除氟方法较多,主要有阴树脂离子交换法、活性炭吸附法、活性氧化铝吸附法、骨碳(羟基磷酸钙)吸附法、电渗析法、反渗透法等等。
①阴树脂离子交换法:阴树脂去除水中的阴离子能量很大, 但对氟离子去除率却非常低, 因为阴树脂的选择顺序是:硫酸根〉氯根〉碳酸氢根〉氟,氟排在后面,因此除氟效率非常低,而且价格昂贵,再生极其复杂,很难管理,已经极少使用。
②活性炭吸附法:活性炭具有特别大的比表面积,但其孔径也非常大,后面的氟离子进入孔穴后,前面进入的氟离子容易跑出来,因此对氟离子吸附量非常低,而且没有办法再生,吸附饱和后,只能废弃。运行成本高。
③羟基磷酸钙(骨碳)吸附法:羟基磷酸钙对氟的吸附量很大,我国在七、八十年代有很多水厂采用。其不足之处一是材料价格高;二是强度差,易破碎;三是运转复杂,管理难度非常高,尤其是再生时,再生液浓度控制不好,既造成材料破碎失效,而更换一吨材料要几万元;四是出水有腥臭味儿,口感很差,甚至有氨氮超标的可能性。这些缺点使其应用受到限制,目前已基本不被采用。
④活性氧化铝吸附法:此方法在一段时间内尤其是在人们没有发现铝离子对人体健康有
巨大损害作用以前,我国和世界公认活性氧化铝是最有效的降氟方法。我国目前仍有50%左右的降氟工艺采用活性氧化铝,它也是世界上用得最多的一种降氟剂。但经过多年实践证明,该法存在下述六个问题,一是连续运行时间短,很容易出现假疲劳,运行4〜6小时即要间断
4〜6小时恢复疲劳;二是再生时间长,再生复杂,管理复杂。如用硫酸铝再生,再生时间需
要48 小时;如用氢氧化钠再生,虽然时间缩短,但需使用盐酸中和,而铝是溶于酸的,稍不注意铝即被酸溶解而进入水中,因此管理要求非常高,工艺繁多,不易操作;三是滤料易出现板结现象,使布水与集水不均匀,严重影响使用寿命。山东省有些地区前些年农村防氟改水采用了活性氧化铝,用一段时间后,滤料基本板结在处理罐内,不但完全失效,而且滤料和罐体形成一体无法分离,造成罐体报废。四是出水水质差,仅能降氟而对水体中有时共存的色度、浊度、重金属离子等有害物质则不能去除。五是惧怕水中共存磷酸盐,因为磷与铝结合非常牢固,无法洗脱,活性氧化铝的表面积一旦被磷酸盐占据,除氟功能即告完结。我国华北地区地下水中普遍含有微量的磷酸盐,而磷酸盐的含量哪怕仅有0.01mg/L,也足以对活性氧化铝构成致命的威胁,这也是华北地区使用活性氧化铝除氟不能成功的主要原因;六是出水有铝离子超标的可能性,我国GB5749-2006《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》规定铝离子标准为0.2mg/L,据《直饮水时代》杂志报道,2006年美国和法国科学家经过潜心研究和调查发现,长期饮用铝离子含量超过0.075mg/ L的水,就可以造成大脑老化,引起痴呆症、脑中风等,
比氟中毒的危害更大。国外发达国家很早以前就对饮用水中铝离子含量有规定。我国是近几年才对铝离子含量做出明确规定的。因此,从发展方向看,铝系除氟材料的前景是可疑的。
⑤电渗析法。此方法是用电极铝板对水中物质电离的一种除氟方法,除氟干净彻底,出水质
量很好,可自动化操作,管理比较容易。缺点是投资高,运行成本太高,电渗析设备被称作电老
虎,在当前电费价格下,每吨水成本要 3 元以上,一般经济条件承担不起。
⑥反渗透法。此法除氟干净彻底,出水质量好,其缺点和电渗析类似,运行成本高,平均产
水率低,每净化一吨水,要废弃一吨水,每天 3 万吨的水厂,要废弃2-3 万吨水。因此,反
渗透在目前仅适合工业高纯水制备和瓶装水、桶装水,不适合农村饮水安全工程。
⑦羟基聚合铝混凝沉淀法。此法是将原水混入羟基聚合铝,然后进入沉淀池沉淀澄清,加药
量极难控制,而且氟被除掉时,铝超标几十倍。2006年山东某水厂使用此方法降氟,开始时氟根
本除不掉,后来加大药量,结果,氟被除掉的同时铝却超标十多倍。目前,此方法已基本被淘汰。
以上降氟方法、材料都不尽如人意,因此,人们急需寻求一种价格便宜,使用方便,管理简
单,寿命长、多功能且出水不增加任何有害物质的材料,来满足降氟改水的需要。山西碧海机械有
限公司生产的康华除氟净水滤料(简称BH-1)正好填补了这一空白。
康华除氟净水滤料BH-1 的优势
①BH-1具有稳定的除氟效果。一般除氟材料经过再生后,能量既有所下降,随着再生次数的
增多,下降速度也加快,一两年内即失去除氟功能。BH-1 再生后衰减时间长,可以使用3— 5
年。
② BH-1不会有活性氧化铝出水铝离子超标的可能性和羟基磷酸钙(骨碳)出水氨氮超标的可
能性。
③BH-1设备组装比较简便。只需将足够大的碳钢罐体填满BH-1,水自下进入,自上流出即
得到净化,使用不存在复杂的设备安装。
④管理极其简便。BH-1再生只需将再生溶液打入交换塔内浸泡即可,不存在活性氧化铝、羟
基磷酸钙等需要酸碱中和等复杂操作。
⑤ BH-1滤料再生时间短,2小时之内完成。再生简单,再生后不需要清洗就可以投入到下一
个运行周期。不需要使用备用罐。节省费用。
⑥使用寿命长。一般除氟材料使用寿命都在一年以内,BH-1可长达3年以上。例如活性氧化铝、羟基磷酸钙等除氟材料除氟量都在700mg/Kg左右,而BH-1却可达到1000mg/Kg以上。
二、工艺流程简述:
1、原水经给水泵输送至水处理间,进入除氟过滤器1 过滤器去除水中的悬浮物,然后进