改性滤料氟吸附性能试验研究

摘要

氟是人体维持正常生理活动不可缺少的微量元素之一，但从外界摄入过量的氟也会影响人体健康。大量的研究资料表明，在我国北方地区饮用水除氟与人民健康密切相关。目前国内外含氟水处理方法主要包括：沉淀法、吸附法、反渗透法、离子交换法、电凝聚法、液膜法、共蒸馏法等，其中饮用水除氟主要以化学沉淀法、混凝沉淀法和吸附法为主。从实际应用情况来看，分散的小规模地下水除氟处理大多采用活性氧化铝吸附技术，但存在着吸附容量低、吸附速率慢的缺陷。
　　 本项研究中，结合水处理材料表面改性理论和技术的发展，通过化学改性处理，制备了涂铁砂、涂锰砂、氧化锰涂层活性氧化铝(MOCA)及氧化锰涂层陶粒等多种改性滤料。根据在静态吸附实验中表现出的除氟效果，确定各种滤料的吸附平衡时间及适用的pH值条件等参数，并分析、探讨了相应的除氟机理。在静态实验的基础上，分别在高滤速和低滤速下进行了动态实验的研究，其中高滤速下选取了活性氧化铝和MOCA做对比实验，低滤速下选取涂铁砂和涂锰砂做对比实验。
　　 研究表明，各种改性滤料氟吸附遵循=级反应速率模型，吸附过程符合Lamgmuir等温方程，控制各滤料氟吸附速率的因素包括氟离子在滤料颗粒的内扩散和颗粒外表面扩散，pH值对改性滤料氟吸附性能影响显著。实验中氧化锰涂层活性氧化铝(MOCA)的氟吸附性能优越，其最佳pH值范围为5.0～8.0，实验条件下动水接触时间为5.69mln，由BDST模型求得MOCA的滤层饱和吸附量为1.6g/L，明显优于其它滤料，再生性能良好，具有良好的氟吸附应用前景。

目录

1 绪论

2 除氟方法及其原理分析

3 试验设计与分析方法

4 氟吸附试验研究

5 实验结果分析与讨论

6 结论与建议

致谢

参考文献

附录:硕士研究生学习阶段发表论文

声明