新型除氟滤料在濮阳地区农村饮用水安全工程应用.docx

新型除氟滤料在濮阳地区农村饮用水安全工程的应用薛瑞峰1袁恒2(1. 开封金盾压力容器设备有限公司，开封 475100；2. 徐州卓远环保科技有限公司，邳州 221300）摘要濮阳地区是河南省高氟地下水分布最严重的地区之一。我们采用自主研发的新型碳基磷灰石除氟滤料对濮阳地区高氟水分别进行微柱测试、家用净水机试验以及集中供水工程设备的出水监测。考察了微柱中新型除氟滤料与常见的活性氧化铝、活化沸石除氟滤料在相同条件下的性能比较，测试了家用净水机的再生性能，监测了集中供水除氟设备的出水氟含量。结果表明，新型碳基磷灰石除氟滤料性能显著，相同条件下除氟性能是活性氧化铝的5.09倍，活化沸石的11.7倍，出水氟含量1mg/L，记录共处理水体积。结果如下图：图4三种除氟滤料处理水的体积比较从图4可以看出，在相同条件下，活化沸石仅仅处理了0.97L水，而活性氧化铝也只处理了2.23L水。碳基磷灰石滤料在处理了11.35L水后出水才超过1mg/L。在相同的条件下从处理水量来看，碳基磷灰石处理水量是活化沸石分子筛的11.7倍，是活性氧化铝的5.09倍。3.1.2大流量试验，在填料量相同条件下，我们增加水流量，缩短接触时间，按照相同的方法测定出水氟含量，过水取样检测结果如下表：表1大流量试验中出水检测结果NEWDEF1（30克）活性氧化铝(30g)活化沸石（30克）过水流速出水氟含量过水流速出水氟含量过水流速出水氟含量43ml/min0.20mg/L43ml/min0.90mg/L43ml/min1.0mg/L(相当于1吨料86m3/h出水流量)(相当于1吨料86m3/h出水流量)(相当于1吨料86m3/h出水流量)从表1可以看出，在极其大流量的处理条件下，碳基磷灰石滤料的仍然能够保持较强的除氟效率；活性氧化铝除氟效率下降很快，出水为0.90mg/L，几乎超标；活化沸石分子筛出水已经不合格。3.2 家用机试验滤料填入家用机中，以2L/min的流量过水，每过一段时间检测出水含氟量，超过1mg/L停止过水，改为每天1小时间歇过水，结果见图5。饱和后采用30L 2%NaOH溶液进行浸泡12小时，再生结束后，放出碱废液，用原水冲洗至pH跟原水相似，重新进行制水周期，测试出水氟浓度，并同时记录体积，结果见图6。图5家用机新料除氟性能图6 家用机再生后衰减程度由图5可以看出除氟滤料在家用机的条件下仍能保持跟微柱试验相同的除氟能力，且在滤料连续过水饱和以后，改为间歇过水，仍能恢复部分除氟效果。滤料经过几次碱液反复再生后，均能恢复除氟能力，且能保持较稳定效果。3.3 120m3/h除氟设备在前面微柱试验和家用机试验的基础上，安装了一套120m3/h的除氟设备做为试点运行，每天检测出水氟含量，结果如图7。 图7 120m3/h设备出水数据 由图7可以看出，设备运行过程中初期出水含氟量约在0.2mg/L左右，随着时间的延长出水含氟量慢慢升高，但上升幅度不大，一直到第5天上升幅度开始加大，曲线变陡。除氟滤料在设备中展现了良好的性能，并于微柱试验和家用机试验吻合。3. 结论（1）碳基磷灰石除氟滤料有很强的除氟性能，除氟容量远超目前市场上使用的活性氧化铝和活化沸石。（2）碳基磷灰石除氟滤料除氟效率高，能在相当于1吨滤料86m3/h的大处理量情况下仍保持较强的除氟能力，滤料与水的接触时间远小于活性氧化铝和活化沸石。（3）碳基磷灰石滤料在制水周期的前期约70%出水，氟含量很低，因此在前期产水水中可兑入原水，从而进一步延长设备使用寿命及再生周期。（4）碳基磷灰石除氟滤料以其特有的高效能、高容量应用在除氟设备中，可以大大缩小体积，节约设备成本。由于再生周期长，也可节约再生药剂成本及人工操作成本。而活性氧化铝和活化沸石由于其除氟容量较低，使用时设备体积一般较大，造成成本升高。（5）碳基磷灰石除氟滤料再生后虽容量有所下降但仍能保持除氟的稳定性。（6）碳基磷灰石除氟滤料在微柱试验、家用机试验和大工程中均能保持除氟性能的一致性。参考文献1 赵良元,胡波,朱迟,等. 沸石的载铁改性及饮用水除氟试验研究J. 环境科学研究, 2008, 21(1): 168-173.2 WangXC. Fluoride contamination of groundwater and its impacts on human health in Inner Mongolia area J. J Water 3 仇付国,王晓昌,王云波.活性氧化铝和骨炭除氟研究J.西安建筑科技大学学报, 2001, 33(1): 56-60.4 Ayoob S, Gupta A K. Fluoride in drinking water: a review on thestatus and stress effects J.Crit Rev Environ SciTechnol,2006, 36: 433-487.5 刘培彦,麻顺广，王瑞卿，等