活性氧化铝矿泉水除氟工艺研究

摘要

氟在人体内以微量成分存在，它是体内维持骨骼正常发育必不可少的成分，是一种增进骨骼和牙齿强度的元素，适量的摄入氟对预防儿童龋齿是有好处的，因此氟是必需的微量元素之一。但是如果摄入量过多会导致一类总称为“氟中毒”的疾病，表现为氟骨病、氟斑牙等等。长期摄入高剂量的氟更可导致骨骼变形、疼痛，关节僵硬，筋腱钙化，行走困难，严重者可导致瘫痪。 本论文研究利用活性氧化铝作为吸附剂处理高氟矿泉水的工艺。对三种不同水质的矿泉水F、S、W进行了现场动态实验，对应的实验被称作实验F、S、W分别侧重于：活性氧化铝吸附能力、再生工艺、除氟工艺对水质的影响。实验结果表明：在原水氟化物浓度小于3mg/l情况下活性氧化铝对于不同水质的高氟矿泉水中的氟化物均有较好的去除效果。流速5-6BV/h(BV：活性氧化铝床层体积)，12分钟左右的停留时间，对于矿泉水工业生产是较为理想的过滤参数，而活性氧化铝的吸附能力为1.2g/l。浓度为1％NaOH溶液可以用来再生饱和吸附剂，用量应大于6BV，流速不宜太快，停留时间20分钟左右。矿泉水原水可以用于系统的正冲洗过程，使得系统在再生过程之后恢复至待生产状态；这个过程需要原水25BV，控制其停留时间在25分钟左右；且pH值、电导率、硫酸根离子浓度、硬度可以用来标示正冲洗过程结束。活性氧化铝吸附过程对矿泉水本身的总碱度、电导率、硬度、pH值等物化指标不会产生影响；也不会改变矿泉水中SO42-，Cl-，NO3-等阴离子的浓度；同时处理过程不会影响矿泉水本身的钾、钠、钙、镁、锂、锶、银、铍、铬、镉、钴、钼、锡、钛、钒等金属离子浓度。需要注意的是活性氧化铝对SiO2有一定的吸附作用，应避免用其处理偏硅酸型矿泉水。 总体而言，活性氧化铝吸附工艺完全适用于高氟矿泉水的除氟，可以与其他处理工艺一起应用于矿泉水工业生产。经过处理的矿泉水，在去除有害杂质的同时，可以保证其品质不发生变化。

目录

文摘

英文文摘

申明

第一章绪论

1.1氟的特性

1.2氟对人体的影响

1.3高氟水的分布

1.4研究现状

1.5课题来源及研究目的

第二章饮用水除氟技术简介

2.1常用处理方法

2.1.1混凝沉淀

2.1.2膜法和电化学法

2.1.3离子交换和吸附

2.2活性氧化铝在饮用水除氟中的应用

2.2.1活性氧化铝的性质

2.2.2活性氧化铝除氟机理

2.2.3饱和活性氧化铝的再生

第三章实验方法与内容

3.1实验目的

3.2实验仪器和检测方法

3.3实验设备

3.4实验内容

第四章实验结果与分析

4.1水源F实验

4.1.1除氟效果

4.1.2除氟过程对水源F水质的影响

4.1.3实验F小结

4.2水源S实验

4.2.1除氟效果

4.2.2除氟过程对水源S水质的影响

4.2.3再生过程

4.2.4实验S小结

4.3水源W实验

第五章结论和建议

致谢

参考文献