飲用水活性氧化鋁法除氟法
用活性氧化鋁去除飲用水中的氟,當原水中含砷量超過0.05mg/L時,應通過試驗確定除氟的工藝參數(shù)。以活性氧化鋁為濾料的除氟工藝,除氟濾池的原水含氟量宜小于10mg/L,懸浮物不宜超過5mg/L。
濾 料
活性氧化鋁的粒徑不得大于2.5mm,一般宜為0.4~1.5mm;钚匝趸X應有足夠的機械強度。
吸 附
在原水接觸濾料之前,宜降低pH值,其降低值應通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定,一般宜調(diào)整到6.0~7.0之間。原水可采用投加硫酸、鹽酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳氣體降低pH值,投加量應根據(jù)原水堿度和pH值計算或通過試驗來確定。濾池的濾速可按下列兩種方式采用: (1)當濾池進水pH值大于7.0時,應采用間斷運行方式,其設計濾速為2~3m/h,連續(xù)運行時間4~6h,間斷4~6x。 (2)當進水pH值小于7.0時,可采用連續(xù)運行方式,其濾速為6~10m/h。原水通過濾料層的流向可采用自下而上或自上而下方式。 當采用硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值時,宜采用自上而下方式。當采用二氧化碳調(diào)節(jié)pH值時,宜采用自下而上方式。單個濾池除氟周期終點出水的含氟量可稍高于1mg/L,并應根據(jù)混合調(diào)節(jié)能力確定終點含氟量值,但混合后處理水含氟量應不大于1.0mg/L。濾料的周期吸附容量主要根據(jù)原水含氟量、pH值、濾速、濾層厚度、終點含氟量及濾料性能等因素來選定。 (1)當采用硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值為6.0~6.5時,一般可為4~5g(F)/kg(Al2O3)。(2)當采用二氧化碳調(diào)節(jié)pH值為6.5~7.0時,一般可為3~4g(F)/kg(Al2O3)。
單個濾池濾料厚度按下列規(guī)定采用: (1)當原水含氟量小于4mg/L時,濾料厚度宜大于1.5m;(2)當原水含氟量在4~10mgL時,濾料厚度宜大于1.8m。 注:當采用硫酸調(diào)pH值,規(guī)模較小、濾速轉(zhuǎn)低時,濾層厚度可降為0.8~1.2m。
再 生
當濾池出水含氟量達到終點含氟量值時,濾料應進行再生處理。再生液宜采用氫氧化鈉溶液,也可采用硫酸鋁溶液。當采用氫氧化鈉再生時,再生過程可分為首次反沖、再生、二次反沖(或淋洗)及中和四個階段。當采用硫酸鋁再生時,上述中和階段可以省去。首次反沖洗濾層膨脹率可采用30%~50%,反沖時間可采用10~15min,沖洗強度視濾料粒徑大小,一般可采用12~16L/m2.s。再生溶液宜自上而下通過濾層;再生液流速、濃度和用量可按下列規(guī)定采用: (1)氫氧化鈉再生:可采用濃度為0.75%~1%NAOh溶液,氫氧化鈉的消耗量可按每去除1g氟化物需要8~10g固體氫氧化鈉來計算。。再生液用量容積為濾粒體積的3~6倍,再生時間為1~2h,再生液流速為3~10mh。(2)硫酸鋁再生:濃度為2%~3%,硫酸鋁的消耗量可按每去除1g氟化物需要60~80g固體硫酸鋁{AL2(sO4)3•18h2O}來計算。再生時間可選用2~3h,流速可選用1~2.5m/h。 再生后濾池內(nèi)的再生溶液必須排空。
二次反沖強度可采用3~5L/m2s,流向自下而上通過濾層,反沖時間可采用1~3h。淋洗采用原水以1/2正常過濾流量,從上部對濾粒進行淋洗,淋洗時間0.5h,淋洗時間0.5h。
采用硫酸鋁作再生劑,二次反沖終點出水pH值應大于6.5,含氟量應小于1mg/L。采用氫氧化鈉作再生劑,二次反沖(或淋洗)后應進行中和。中和可采用1%硫酸溶液調(diào)節(jié)進水pH值至3左右,進水流速與正常除氟過程相同,中和時間為1~2h,直至出水pH值降至8~9時為止。首次反沖、二次反沖、淋洗以及配制再生溶液均可利用原水。首次反沖、二次反沖、淋洗及中和的出水均嚴禁飲用,必須廢棄。
濾 池
濾池可采用敞開式或壓力式,一般為圓型罐體。濃酸應稀釋后投加,應注入原水管的中心。二氧化碳氣體的投加應通過微孔擴散器來完成。
濾池的結(jié)構(gòu)材料應滿足下列條件: (1)符合生活飲用水水質(zhì)的衛(wèi)生要求; (2)適應環(huán)境溫度; (3)適應pH2~13;(4)易于維修和配件的更換。當采用濾頭布水方式時,應在吸附層下面鋪一層厚度50~150mm,粒徑2~4mm的石英砂作為承托層。計算濾池的高度時,濾層表面至池頂高度宜采用1.5~2.0m。反沖洗進出水管必須按首次反沖洗強度來選擇管徑,敞開式濾池反沖出水管可不安裝閥門。
除 氟 站
除氟處理前必要時可進行預處理,消毒工藝應放在除氟處理工藝的后面。除氟站應設置廢液處理裝置。再生活性氧化鋁廢液,二次反沖廢水,淋洗廢水及中和廢水必須經(jīng)處理后方可排放。除氟工藝可按連續(xù)運轉(zhuǎn)滲計,當站內(nèi)有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時,可按最高日平均時供水量滲計;當無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物時,應按最高日最高時供水量設計。濾池應建造在室內(nèi),其布置應留有足夠的空間,以保證閥門和儀器操作方便。多個濾池運行可根據(jù)實際情況確定串聯(lián)或并聯(lián)運行。多個濾池的運行周期應互相錯開,處理水可選擇管道混合或儲水池混合。設置儲水池時,其最小容積可按50%的最高日用水量計算。在接觸酸的區(qū)域附近必須為操作人員設置緊急淋浴和洗眼設備,操作人員工作時必須穿防護服。必須準備中和酸堿的化學品(如碳酸氫鈉和硼酸溶液)處置溢漏,在可能出現(xiàn)溢漏的地區(qū)必須有盛裝的容器。除氟站應設置化驗臺,主要檢測氟化物和pH值。
除氟站的管道一般可組成如下: (1)原水進水管; (2)處理水出水管; (3)廢水排放管; (4)酸液管(或二氧化碳氣體管); (5)再生液(堿液或硫酸鋁液)管;(6)取樣管。 酸、堿溶液管道的材料應采用塑料(例如聚氯乙稀)或不銹鋼。
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