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活性氧化鋁的離子交換原理

      1、生活飲用水中所含的氟主要以離子狀態(tài)存在，其在水中的溶解度，遠(yuǎn)大于允許含氟量(1mg /L)。所以，除氟工藝主要是從水中去除離子狀態(tài)的氟。活性氧化鋁是典型的化合物，在酸性條件下，活性氧化鋁為陰離子交換劑，其對(duì)水中陰離子的選擇順序?yàn)椋篛H->PO43->F->SO42- >Cl-。

      2、用硫酸鋁再生的活性氧化鋁，在除氟過(guò)程中。但交換出的SO42-離子毫克當(dāng)量數(shù)與去除的F-和HCO3-離子毫克當(dāng)量數(shù)之和大致相等這一事實(shí)，這說(shuō)明活性氧化鋁除氟原理主要是離子交換的機(jī)理。將活性氧化鋁用硫酸鋁或硫酸處理，使其轉(zhuǎn)化成R2SO4型，則按照離子交換順序，水中的F-離子可靠交換勢(shì)從活性氧化鋁的R2SO4中交換出SO42-離子，從而去掉水中的F-離子。

      3、 在除氟過(guò)程中,水中的陽(yáng)離子并未同F(xiàn)-離子一起被去除，試驗(yàn)中下式成立：2NaF+R2SO4?2RF+Na2SO4。這就說(shuō)明了用活性氧化鋁除氟，其吸附性能是次要的。用活性氧化鋁的R2SO4型離子交換劑除氟，下列反應(yīng)式是成立的:

      R2SO4+2F-?2RF+SO42-

      R2SO4+2HCO3-?2RHCO3+SO42-

  4、活性氧化鋁交換飽和以后，用硫酸鋁再生。再生過(guò)程，是靠再生劑的高濃度戰(zhàn)勝選擇性，使上述反應(yīng)式向左進(jìn)行，從而使活性氧化鋁得到再生。也可用1%濃度的NaOH再生，再生后濾層呈堿性，必須進(jìn)行酸化，使濾層轉(zhuǎn)為酸性，才能去除水中的F-離子。

      5、實(shí)驗(yàn)證明，將原水pH值調(diào)低到5.5左右，為除氟環(huán)境。國(guó)外除氟裝置多將原水pH值調(diào)至5.5～6.5之間運(yùn)行。不但除氟效果好，相應(yīng)也比較經(jīng)濟(jì)。國(guó)內(nèi)為節(jié)省酸化過(guò)程成本，通常將原水pH值小幅度調(diào)低，一般控制在6.5～7.0。

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