饮用水除氟技术研究进展
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人 类 生 存 的 权 利 。然 而 清 洁 的饮 用 水 对 于 地 球 上 六 分 之 一 的人 来 说 依 然 只 是 遥 远 的 梦 想 。人 口急 剧 膨
一
、
混 凝 沉 降 法
化 学 混 凝 是 一 种 非 常 有 效 去 除 水 中杂 质 （ 体 胶
胀 、工 业 化 快 速 进 程 使 得 人 类 不 得 不 面 对 水 资 源 污 粒子 、 机物 ） 有 的方 法 ， 混凝 沉 淀 的原 理 主要 是 ： ） （ １ 染 和 短 缺 的现 实 ． 肯 锡 预 测 ２ ３ 麦 ００年 中 国供 水 缺 口 电中和 ，即带 负电荷的胶体 粒子被 阳离子水 解产物
ａ２ ｓ＝ ｘ ０ １ １ 人 体所必需 的微 量元素 ， 对人体具 有双重作用 ， 摄人 Ｃ Ｆ 的溶度积常数 Ｋ ｐ ３ ｌ— ，理论上氟 离子的 ． ＆。由于水 中的其他离子可 以与氟 ｍ 量 不足或者过 多都会对人 体健康 产生不利影 响 。适 最小浓度 为 ７５ ｇ
量 的 氟 是 骨 骼 、 齿 形 成 所 必 不 可 少 的 ， 预 防 龋 齿 离子 形成可溶 的络合物 ，水 中残余 氟离子 的浓度要 牙 对
２ １ 年 ２月 第 １ ０１ ４卷 ・ １ 第 期
宿 州教 育 学院 学报
饮用水除氟技术研究进展
张洪 滨 １ 冯莉 ｚ 戚 冬伟 ３
（． １ 中国矿业 大学 化工 学 院 江苏 ・ 徐州 ２ ｌ ； ２ ６ ｌ１ ２ 宿州 职 业技术 学院基 础教 学 部 安徽 ・ 州 ２ ４ ０ ） ． 宿 ３ １ １
【 摘 要 】 用水 中氟超标严 重危害人体健康 ， 饮 必须采取合适 的方法对高氟饮 用水进行 降氟处理 。本 文
简要 地 介 绍 了化 学混 凝 沉 降 、 离子 交换 、 电化 学 、 附 、 处理 技 术 等 主 要 的 除 氟技 术及 其 特 点 ， 析 了 其在 吸 膜 分 饮 用水 领 域 应 用 的 可行 性 ， 望 了未 来饮 用 水 除 氟技 术 及 除 氟材 料 发 展 的 方 向 。 展
１钙 盐 沉 淀 。 、
钙盐沉淀 主要是利用 Ｃ （Ｈ ：Ｃ Ｃ：Ｃ Ｓ ａＯ ） ａ Ｉ ａＯ 等能 、 、
多 问 题 当 中 ，氟 超 标 是 全 世 界 尤 其 是 发 展 中 国家 所 够 与氟离子生成不溶 的 Ｃ Ｆ ， ａ ２降低 氟离子 的浓度 。 钙 ５Ｃ时 面 临 的 至 关 重 要 且 极 具 挑 战 的环 境 问 题 之 一 。氟 是 盐 沉 淀法 应 用 范 围 广 且处 理 成 本 小 ，但 由于 ２ ｏ
【 关键词 】 用水 饮
除氟
吸附
【 中图分类号 】 Ｑ０８３８ 【 Ｔ ２． ＋ 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号 】０９ ８ ３ （０ １ｏ — ０ ２ ０ １０ － ５４ ２ １ ）１ ０５ — ３
饮用水不 但是人类 生活 的必 需品 ，而 且关 系到 其 中吸附法 除氟是 目前应用 最广泛的除氟方法Ｉ ４ ］ 。
爿［ ÷ 收稿 日 ］０ ０ ８ ２ 期 ２ １— —４ ［ 者 简介 】 滨（９ ４ ） ， 南郑 州人 ， 读硕 士研 究 生 ， 作 张洪 １ ８ 一， 河 男 在 主要 从事 环保 型饮 用水 除氟关 键 技术 的研 究 。
冯莉 （ ９ ６ ）女 ，Leabharlann Baidu国矿 业 大学化 工学 院教 授 。 １６ 一 ， 中 戚 冬 伟 （ ９ ３ ）男 ， 徽砀 山人 ， １７一 ， 安 讲师 ， 读硕 士 ， 在 主要 从 事精 细化 工产 品研究 开 发 、 学 管理 及 化学 教学 工作 。 教
铝盐沉淀法主要是利用 Ａ 与 Ｆ 的络合 以及铝 ｌ ＋ 一
围 之 内 。饮 用 水 除 氟 的 主 要 方 法 有 以下 几 种 ： 凝 沉 盐 水 解 的 中 间产 物 和 最 终 生 成 的 氢 氧 化 铝 对 氟 离 子 混 物 卷 降 法 、 子 交 换 、 化 学 技 术 、 附 法 、 处 理 技 术 ， 的配 体 交 换 、 理 吸 附 、 扫 等 作 用 去 除 水 中 的 氟 离 离 电 吸 膜
张 洪滨 、 莉 、 冬 伟 ： 用 水除 氟技 术研 究进展 冯 戚 饮
的有重要作用 ，然而 如果 人体长 期摄人 了过量 的氟 远大 于理论计算值 ，因此仅 利用钙 盐沉淀不 可能把 则 易引起慢性 氟 中毒 ， 骨骼 、 牙齿 等硬组织 以及其他 水 中氟离子 的浓度 降低到 １ ｍ ／ ． ｇＬ以下 。 ０ 同时 Ｃ ２与 ａ ＋
一 ａ２ 软 组 织 都 会 受 到 不 同程 度 的损 伤 ，主 要 表 现 为 氟 骨 Ｆ 反 应 生 成 Ｃ Ｆ 的 速 度 较 慢 ，需 要 较 长 的时 间才 能 症 和氟 斑 牙 ［ Ｉ 】 中 毒 主 要 是 由于 饮 用 水 中氟 的含 量 达到 平衡 ，所 以钙 盐沉淀法 主要 用 于高氟废水 的处 。氟 过 高 所 引 起 的［ 为 此 世 界 卫 生 组 织 规 定 饮 用 水 中氟 理［ ２ １ ， ５ １ 。钙盐沉淀除氟产生大量的污泥 ， 不易处理 ， 处理
的适 宜含量 在 ０５ １ ｍｇ ３ ． ． ／］ ～ Ｏ Ｕ 。饮用水 中氟 超标无疑 后水 的离子强度 、 硬度增大 ， 水质 变差［ ６ １ 。 将 会对个人乃至 社会造成 巨大 的负担 ，因此必 须采
２ 铝 盐 沉 淀法 、
用 合适的方法使 饮用水 中氟 的含量 降低到允许 的 范
将 达到 ２ １ ０ ０亿立 方米 ， 止 ２ １ 截 ０ ０年 ４月 ， 国仍有 电中和 ； ） 我 （ 卷扫絮凝 ， ２ 即杂质混 入无定形 的金属氢氧 １ ． ７亿规 划 内的农 村人 口饮 水安 全 问题 尚未得 到解 化物 沉淀当中。 决 。地下水 占到淡水资源 总量 的 ９ ％， ７ 但是地下水 资 源的数量 和质量 却在持续 下 降。在水资源存 在 的诸
一
、
混 凝 沉 降 法
化 学 混 凝 是 一 种 非 常 有 效 去 除 水 中杂 质 （ 体 胶
胀 、工 业 化 快 速 进 程 使 得 人 类 不 得 不 面 对 水 资 源 污 粒子 、 机物 ） 有 的方 法 ， 混凝 沉 淀 的原 理 主要 是 ： ） （ １ 染 和 短 缺 的现 实 ． 肯 锡 预 测 ２ ３ 麦 ００年 中 国供 水 缺 口 电中和 ，即带 负电荷的胶体 粒子被 阳离子水 解产物
ａ２ ｓ＝ ｘ ０ １ １ 人 体所必需 的微 量元素 ， 对人体具 有双重作用 ， 摄人 Ｃ Ｆ 的溶度积常数 Ｋ ｐ ３ ｌ— ，理论上氟 离子的 ． ＆。由于水 中的其他离子可 以与氟 ｍ 量 不足或者过 多都会对人 体健康 产生不利影 响 。适 最小浓度 为 ７５ ｇ
量 的 氟 是 骨 骼 、 齿 形 成 所 必 不 可 少 的 ， 预 防 龋 齿 离子 形成可溶 的络合物 ，水 中残余 氟离子 的浓度要 牙 对
２ １ 年 ２月 第 １ ０１ ４卷 ・ １ 第 期
宿 州教 育 学院 学报
饮用水除氟技术研究进展
张洪 滨 １ 冯莉 ｚ 戚 冬伟 ３
（． １ 中国矿业 大学 化工 学 院 江苏 ・ 徐州 ２ ｌ ； ２ ６ ｌ１ ２ 宿州 职 业技术 学院基 础教 学 部 安徽 ・ 州 ２ ４ ０ ） ． 宿 ３ １ １
【 摘 要 】 用水 中氟超标严 重危害人体健康 ， 饮 必须采取合适 的方法对高氟饮 用水进行 降氟处理 。本 文
简要 地 介 绍 了化 学混 凝 沉 降 、 离子 交换 、 电化 学 、 附 、 处理 技 术 等 主 要 的 除 氟技 术及 其 特 点 ， 析 了 其在 吸 膜 分 饮 用水 领 域 应 用 的 可行 性 ， 望 了未 来饮 用 水 除 氟技 术 及 除 氟材 料 发 展 的 方 向 。 展
１钙 盐 沉 淀 。 、
钙盐沉淀 主要是利用 Ｃ （Ｈ ：Ｃ Ｃ：Ｃ Ｓ ａＯ ） ａ Ｉ ａＯ 等能 、 、
多 问 题 当 中 ，氟 超 标 是 全 世 界 尤 其 是 发 展 中 国家 所 够 与氟离子生成不溶 的 Ｃ Ｆ ， ａ ２降低 氟离子 的浓度 。 钙 ５Ｃ时 面 临 的 至 关 重 要 且 极 具 挑 战 的环 境 问 题 之 一 。氟 是 盐 沉 淀法 应 用 范 围 广 且处 理 成 本 小 ，但 由于 ２ ｏ
【 关键词 】 用水 饮
除氟
吸附
【 中图分类号 】 Ｑ０８３８ 【 Ｔ ２． ＋ 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号 】０９ ８ ３ （０ １ｏ — ０ ２ ０ １０ － ５４ ２ １ ）１ ０５ — ３
饮用水不 但是人类 生活 的必 需品 ，而 且关 系到 其 中吸附法 除氟是 目前应用 最广泛的除氟方法Ｉ ４ ］ 。
爿［ ÷ 收稿 日 ］０ ０ ８ ２ 期 ２ １— —４ ［ 者 简介 】 滨（９ ４ ） ， 南郑 州人 ， 读硕 士研 究 生 ， 作 张洪 １ ８ 一， 河 男 在 主要 从事 环保 型饮 用水 除氟关 键 技术 的研 究 。
冯莉 （ ９ ６ ）女 ，Leabharlann Baidu国矿 业 大学化 工学 院教 授 。 １６ 一 ， 中 戚 冬 伟 （ ９ ３ ）男 ， 徽砀 山人 ， １７一 ， 安 讲师 ， 读硕 士 ， 在 主要 从 事精 细化 工产 品研究 开 发 、 学 管理 及 化学 教学 工作 。 教
铝盐沉淀法主要是利用 Ａ 与 Ｆ 的络合 以及铝 ｌ ＋ 一
围 之 内 。饮 用 水 除 氟 的 主 要 方 法 有 以下 几 种 ： 凝 沉 盐 水 解 的 中 间产 物 和 最 终 生 成 的 氢 氧 化 铝 对 氟 离 子 混 物 卷 降 法 、 子 交 换 、 化 学 技 术 、 附 法 、 处 理 技 术 ， 的配 体 交 换 、 理 吸 附 、 扫 等 作 用 去 除 水 中 的 氟 离 离 电 吸 膜
张 洪滨 、 莉 、 冬 伟 ： 用 水除 氟技 术研 究进展 冯 戚 饮
的有重要作用 ，然而 如果 人体长 期摄人 了过量 的氟 远大 于理论计算值 ，因此仅 利用钙 盐沉淀不 可能把 则 易引起慢性 氟 中毒 ， 骨骼 、 牙齿 等硬组织 以及其他 水 中氟离子 的浓度 降低到 １ ｍ ／ ． ｇＬ以下 。 ０ 同时 Ｃ ２与 ａ ＋
一 ａ２ 软 组 织 都 会 受 到 不 同程 度 的损 伤 ，主 要 表 现 为 氟 骨 Ｆ 反 应 生 成 Ｃ Ｆ 的 速 度 较 慢 ，需 要 较 长 的时 间才 能 症 和氟 斑 牙 ［ Ｉ 】 中 毒 主 要 是 由于 饮 用 水 中氟 的含 量 达到 平衡 ，所 以钙 盐沉淀法 主要 用 于高氟废水 的处 。氟 过 高 所 引 起 的［ 为 此 世 界 卫 生 组 织 规 定 饮 用 水 中氟 理［ ２ １ ， ５ １ 。钙盐沉淀除氟产生大量的污泥 ， 不易处理 ， 处理
的适 宜含量 在 ０５ １ ｍｇ ３ ． ． ／］ ～ Ｏ Ｕ 。饮用水 中氟 超标无疑 后水 的离子强度 、 硬度增大 ， 水质 变差［ ６ １ 。 将 会对个人乃至 社会造成 巨大 的负担 ，因此必 须采
２ 铝 盐 沉 淀法 、
用 合适的方法使 饮用水 中氟 的含量 降低到允许 的 范
将 达到 ２ １ ０ ０亿立 方米 ， 止 ２ １ 截 ０ ０年 ４月 ， 国仍有 电中和 ； ） 我 （ 卷扫絮凝 ， ２ 即杂质混 入无定形 的金属氢氧 １ ． ７亿规 划 内的农 村人 口饮 水安 全 问题 尚未得 到解 化物 沉淀当中。 决 。地下水 占到淡水资源 总量 的 ９ ％， ７ 但是地下水 资 源的数量 和质量 却在持续 下 降。在水资源存 在 的诸