除氟設備

當原水流經除氟器，降氟器內部核心濾層——天然礦物質濾料時，水與除氟，降氟器中的天然礦物質濾料接觸，通過物理、化學反應——吸附、離子交換，水中的氟離子被濾料吸附、交換，水中的氟離子即被去除，使水中的氟含量達到國家生活飲用水衛生標準
1降氟設備工作原理
當原水流經除氟器，降氟器內部核心濾層——天然礦物質濾料時，水與除氟，降氟器中的天然礦物質濾料接觸，通過物理、化學反應——吸附、離子交換，水中的氟離子被濾料吸附、交換，水中的氟離子即被去除，使水中的氟含量達到國家生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)規定的1.0 mg/L以內。經過一段時間運行后，天然礦物質濾料吸附交換飽和，需要通過再生系統進行再生，再生后濾料性能恢復如初，可長期反復使用。再生劑可采用硫酸鋁鉀(明礬)。
2主要特點
1.對人體有益的新型天然礦物質濾料；
2.高效除氟，同時去除水中多種有害物質；
3.性能穩定，使用壽命可達30年；運行費用低，一般0.3元/噸水。
4.結構簡單，占地面積小，操作維護管理簡便；
5.規模靈活，可大可小，按用戶要求設計制造；
6.備有手動、半自動、全自動規格供用戶選擇；
3除氟的必要性
氟是屬于鹵素的在化合物中顯負一價的非金屬元素,通常情況下氟氣是一種淺黃綠色的、有強烈助燃性的、刺激性毒氣。氟氣與水的反應很復雜，主要和氧，以及較少量的，和臭氧產生，也可在化合物中置換其他非金屬元素。可以同所有的非金屬和金屬元素起猛烈的反應，生成氟化物，并發生燃燒。有的腐蝕性和毒性。
工作原理
我國飲用水除氟方法中，應用最多的是吸附過濾法，作為濾料的吸附劑主要是活性氧化鋁。
活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積，是除氟比較經濟有效的方法。活性氧化鋁是兩性物質，等電點約在9.5，當水的pH值小于9.5時可吸附陰離子，大于9.5時可去除陽離子。
因此，在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對氟有極大的選擇性。
1.活性氧化鋁使用前可用硫酸鋁溶液活化，使轉化成為硫酸鹽型，反應如下：
（Al2O3）n·2H2O + SO4 →（Al2O3）n·H2SO4 + 2OH
2.除氟時的反應為：
（Al2O3）n·H2SO4 + 2F → （Al2O3）n·2HF + SO4
3.活性氧化鋁失去除氟能力后，可用1%-2%嘗試的硫酸鋁溶液再生：
（Al2O3）n·2HF + SO4 →（Al2O3）n·H2SO4 + 2F
每克活性氧化鋁所能吸附氟的重量，一般為1.2～4.5mg，它取決于：原水的氟濃度、pH值、活性氧化鋁的顆粒大小等。
應用范圍
我國地下水含氟地區的分布范圍很廣，因長期飲用含氟量高的水可引起慢性中毒，特別是對牙齒和骨骼產生嚴重危害。輕者患氟斑牙，表現為牙釉質損壞，牙齒過早脫落等，重者則骨關節疼痛，甚至骨骼變形，出現彎腰駝背等，喪失勞動能力。
所以高氟水的危害是嚴重的。我國飲用水標準中規定氟的含量不得超過1mg/L。
性能特點
1、 設備造價低廉，運行費用低，管理簡便；
2、 濾料經過再生，可多次使用濾料壽命長；
3、 除氟效果好，占地面積小。
產品結構
本裝置由除氟罐、濾料、再生裝置、管路閥門等組成，根據不同的氟含量和處理水量，可選擇不同大小的設備。
除氟器的選用方法
除氟器的大小依據水量而定，根據用途不同可選用鋼制或玻璃鋼。濾層厚度1.1～1.5m，濾速為3～6m/h。
操作方法
活性氧化鋁在pH = 5～8范圍內時，除氟效果較好，而在pH值為5.5時，吸附量。為減少酸的消耗和降低成本，我國多將pH控制在6.5～7.0之間，除氟裝置的接觸時間應在15min以上。
活性氧化鋁失效后，出水含氟量超過標準時，運行周期即千結束須進行再生。再生時，活性氧化鋁柱首先反沖洗10～15min，膨脹率為30～50%，以去除濾層中的懸浮物。
再生液濃度和用量應通過試驗，一般采用Al2（SO4）2再生時為1～2%，采用NaOH時為1.0%。再生后用除氟水反沖洗8～10min，再生時間約1.0～1.5h。采用NaOH溶液時，再生后的濾層呈堿性，須再轉變為酸性，以便去除F離子和其它陰離子。
4除氟設備
地下水、飲用水除氟設備(除氟過濾器)引進新技術、新工藝、新型裝置，采用特殊活化氧化鋁作為除氟吸附劑，除氟過程結合用酸或對原水PH值調解并進行吸附催化，獲得對氟的高吸附性能，除氟裝置以硫酸鋁或作為再生劑，采用大流量循環再生，快速中和。可限度地恢復活性氧化鋁的吸附性能，從而達到除氟過程的連續進行。專用除氟材料作為吸附劑，罐體采用碳鋼或玻璃鋼制作。用濃度為1%-2%的硫酸鋁或溶液作為再生劑，濾料可重復使用。是不同于去離子法（電滲析器、反滲透）的新型除氟設備。
5除氟設備功能特點
1．采用特殊活化的活性氧化鋁作吸附劑，具有吸附速度快，吸附容量大，受PH值影響小，解吸容易等特點，各項性能優于常規活性氧化鋁。
2．再生劑以取代傳統的硫酸鋁，消除了出水中鋁離子超標對人體造成的危害。
3．采用循環再生法，可將傳統的再生時間縮短到4小時內完成。
4．采用調整PH值及催化吸附工藝使吸附容量大幅提高。
5．定量連續投加催化劑，增加氟的吸附速率。
6．解決了活性氧化鋁的“板結”問題及“假疲勞”現象。
新型除氟設備的原理與工藝流程
含氟水經過比表面積較大的活性氧化鋁吸附過濾層。在PH值5～6的條件下，水中氟離子被吸附生成難溶解的氟化物而被除去，其反應式如下：R2SO4+2F－=R2F2+SO42－
吸附劑失效后，用硫酸鋁溶液進行再生，以恢復其吸附能力。當原水PH值大于7時，一般用二氧化碳氣體進行調節。
除氟設備工藝特點：
1、造價低、投資省；
2、運行費用低，制水成本低；
3、設備操作簡便：實行自動化、半自動化操作不用調節pH值；
4、設備安裝和使用便利，該設備可以直接與深井中的變頻泵連接，設備出水直接進入管網入戶，無需原水池和出水池，無需二次加壓；
5、新型除氟設備的水利用率高，為98－99%以上；
6、設備占地面積小。
我國許多地區，地下水含氟量都超過國家規定的生活飲用水衛生標準（1.5mg/L）。有些地區甚至高達20mg/L。長期飲用高氟水，輕者使牙齒產生斑   釉，關節疼痛，重者會影響骨骼發育，致使喪失勞動力。新型工藝采用活性氧化鋁為介質的除氟設備能有效解決上述問題，使人們不再受高氟的侵害。
6為什么要除氟
氟適量有益于牙齒的健康,但過量則會引起氟中毒。
氟中氟中毒是一種慢性、全身性疾病，但氟中毒的主要癥狀是氟斑牙和氟骨癥。氟斑牙表面粗糙、著色、缺損，并容易脫落。比較嚴懲的是氟骨下，主要表現為骨質疏松、變性，極易產生骨折。氟還可沉積于關節中，造成骨質增生，韌帶骨化，嚴重者出現骨骼變殂，關節僵硬，最后致人殘廢和癱瘓。
此外，氟還會抑制人的腎上腺、生殖腺、甲狀腺、胰腺功能，并損害人的消化系統、心血管系統，嚴重的氟中毒會導致高氟區居民喪失勞動力。飲高氟水是害骨毀齒的主要原因，氟中毒是一種嚴重危害人民健康的地方病。