论文部分内容阅读
水资源严重短缺已成为当今世界人类生存所面临着的一个重要问题。而在我国水资源短缺问题中,又有一部分无法很好利用,如高氟水。饮用水是人体摄入氟的主要来源,但是饮用高氟水则严重影响人们的身体健康。因此,研究技术有效、经济可行的解决高氟水的除氟工艺技术及方法,对于解决我国水资源短缺问题具有重大意义。本文重点对朝阳斜发沸石和膨润土的结构、组成、物理性质与除氟机理进行了研究分析。选择了硫酸镁、FeCl3、明矾三种方案对沸石进行改性处理并用其进行除氟试验研究,通过试验研究,确定了三种改性方案中沸石的粒径、焙烧温度及时间、改性剂浓度与改性时间、处理含氟水时间等最佳工艺条件。实验结果表明:用硫酸镁、FeCl3及明矾对沸石改性后对氟离子吸附量分别为:0.55mg/g、0. 47mg/g和0.61mg/g。其结果均比原矿除氟能力(0.03mg/g)提高。并通过验证试验得到:处理1L高氟水(含氟15mg/L),达到国家饮用水标准,需硫酸镁改性沸石25.5g(折合纯沸石7.14g),需FeCl3改性沸石30.0g(折合纯沸石8.4g),需明矾改性沸石23.0 g(折合纯沸石6.44g)。在用膨润土除氟试验研究中,利用膨润土梯级加工的系列产品,即人工钠化膨润土、活性白土和白炭黑,进行除氟试验比较研究,结果为:原土吸附量为0.19mg/g,钠基土吸附量为0.1mg/g,活性白土吸附量为0.28mg/g,白炭黑吸附量为0.35mg/g,单独处理高氟水效果不理想。然后,将三种改性沸石与膨润土进行混合除氟试验研究,得出将改性沸石与白炭黑按质量比为7∶3时,进行混合除氟效果较好。且三者中明矾改性沸石与白炭黑混合除氟效果最好。吸附量达到0.7 mg/g。通过验证试验得到此种混合除氟剂20g可使1L15mg/L高氟水的F-平衡浓度降为0.85mg/L,到达饮用水标准。对除氟机理进行了研究,用originlab图形软件进行等温线的数学拟合,得出各静态吸附等温线所属的吸附类型。