活性氧化铝作为常规除氟剂对氟有很强的去除能力和选择性
活性氧化铝作为常规除氟剂对氟有很强的去除能力和选择性。在Peri 等人的模型中指出,表面干燥的氧化铝表面分两层包含氧离子与铝离子。其中第一层的氧离子与第二层铝离子相接,而含量为其的一半,因此,有一半的铝离子暴露在表面上;而第二层的氧离子数符合Al2O3的Al/O 比。脱水时,第二层上连接的相邻氢氧根离子脱去一分子的水。2/3的OH-被脱去后,残留一个OH- 和一个暴露的铝离子。该铝离子与三个氧离子相连,可以吸附水,氨,烃等多电子化合物 。因此,以活性氧化铝作为吸附剂可以用来吸附在水中存在的氟离子。活性氧化铝干燥剂厂家
活性氧化铝其反应通式为:
[AlxOy(OH)z](OH)(3x-2y-z)+ (3x-2y-z)F-→[AlxOy(OH)z]F(3x-2y-z)↓+ (3x-2y-z)OH-
即F-,通过离散、紊流及分子扩散作用由水体迁移到边界层内,而后由分子扩散到颗粒表面及孔隙中去,并与活性氧化铝中的聚合铝发生沉淀反应,同时释放出等量的OH-使水的pH值上升。又因铝、氟化合物的性质与活性氧化铝本身的性质差异,使沉淀物与颗粒本身结合不够紧密,故易在强动力条件下脱落并进入水体,在除氟器中表现为部分脱落被滤床的过滤作用所拦截,使其大部仍留在滤床中。活性氧化铝干燥剂厂家
活性氧化铝吸附效果的影响因素
活性氧化铝球吸附时间与吸附效果
各种吸附剂的吸附量均随吸附时间的延长而增加,但在一定时间后, 吸附剂的吸附增量均趋于缓慢。
活性氧化铝吸附剂投量与除氟效果
吸附剂, 其投量越少, 吸附越充分, 吸附效果越好。因此, 采用吸附剂除氟时, 应在保证出水合格前提下,结合占地面积、吸附时间、处理规模, 并结合再生方式和频率, 选择小的吸附剂用量。
活性氧化铝球溶液pH值与除氟效果
活性氧化铝在pH7. 0左右对F-吸附效果差; 酸性或碱性条件下, 其吸附能力均明显提高。
活性氧化铝的再生
将吸附饱和后的活性氧化铝置入100 g/ L 的硫酸铝溶液中浸泡30 h ,弃去溶液,用清水洗涤3~5次,每次用水2 L 。长期使用后的活性氧化铝表面呈黄褐色,除氟效果下降,这是由杂质吸附所致,可用3 %盐酸处理1 次后,再用上述方法再生。再生活性氧化铝或处理时应注意以下问题:
(1)对滤料的第一次再生比较彻底;
(2)经过再生的滤料对氟的吸附能力明显下降;
(3)长时间不调进水PH 值运行除氟罐, 不但使滤料提前饱和, 而且影响再生后的吸附能力。
(4)延长活性氧化铝滤料与强碱再生液的接触时间, 能增大氟的洗脱率;
(5)延长滤料在酸液中的浸泡时间, 能将滤料残留碱液中和更彻底。
(6)调节进水PH 值在指定范围内(6. 5- 7. 0) ,不但能提高出水水质, 而且延长活性氧化铝滤料的使用周期, 更好的发挥滤料的除氟功能。
(7)强碱再生活性氧化铝滤料费用高, 大量含强碱、强酸废水排放严重污染周围环境; 而且再生后滤料运行周期明显缩短。此种再生方法不适宜水厂实际运行。
应用
采用碳纳米管和硝酸铝制备了碳纳米管负载氧化铝新型除氟材料. X 射线衍射检测发现, 当焙烧温度低于850 ℃时, 氧化铝为无定形态, 当焙烧温度为1 050 ℃时, 氧化铝为A形态, 扫描电子显微镜观察到碳纳米管与氧化铝均匀掺杂. 同时用碳纳米管负载氧化铝复合材料进行水中氟离子的吸附研究, 结果表明,该复合材料具有优良的除氟效能. 氧化铝负载量为30%、焙烧温度为450 ℃条件下制备的碳纳米管负载氧化铝复合材料的吸附除氟能力是C2氧化铝的2. 0~ 3. 5 倍, 与IRA 2410 聚合树脂的吸附除氟能力相当, 适宜pH 范围为5. 0~ 9. 0。活性氧化铝干燥剂厂家
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