专利名称：除氟除砷净水器的制作方法
技术领域：
阳极溶出铝离子，阴离子膜传递氟离子和砷酸根离子的除氟、除砷净水器。属于水处理技术领域中的一种电化学方法。
背景技术：
饮用天然水中的高氟水，是引发氟中毒导致氟斑牙和氟骨症的主要原因，我国的各省、市、自治区都存在着高氟水地区。饮用高砷水是引起砷中毒的主要原因，我国的陕、甘、内蒙存在着高砷水地区。
在世界上，印度新德里的高氟水，孟加拉国的高砷水，都发生过严重的饮用水中毒事件。
饮用水的除氟技术，在国际上有骨炭吸附法，酸性磷酸钙(CaHPO4)法，氧化钙处理法和沸石——硫酸铝除氟法。1983年天津化工研究院研制成功“饮用水除氟剂活性氧化铝”它采用硫酸铝作为再生剂，成为我国现行除氟技术的主要方法。也有人使用活性氧化铝除氟，用硫酸溶液(V/V)10％再生。这些方法大同小异，都是在活性氧化铝表面生成一层对氟离子有吸附和交换作用的羟基铝化物表层。也就是对氟离子有吸附和交换作用的活性涂层。由于，硫酸铝在水中的溶解度较大，不可能在沸石或活性氧化铝表面大量沉积，所以涂层很薄，也就限制了这种除氟方法的除氟能力和设备运行的时间。除氟材料需要每天进行再生处理。而且，处理后的水质还会带入硫酸根、铝离子……等。使水质类型变差。
发明内容
电化学方法除氟，除砷净水器、它的正、负两极都用铝板作电板，在两极之间用两张阴离子交换膜，分隔出一个净水区。这样结构的电化学池，在加以直流电压后，电解池中发生离子导电和离子迁移作用。在电场作用下水中的F-，透过阴离子膜向阳极区运动，并聚集在铝阳极周围。
在铝阳极上，由电化学反应产生大量的(E°＝-1.66V)。
生成的Al3+与迁移而来的F-，相反应在水中(Al·F)2+会发生水解并生成沉淀。
由反应除去了净水区中的氟化物。可将高氟水处理成符合卫生标准(ρ(F-)＜1.0mg.l-1)的生活饮用水。在同样的电解池里水中的砷化物AsO43-，AsO33-也会透过阴离子交换膜向阳极区迁移，并与铝离子生成不溶性的砷酸盐沉积物。
(Ks·p＝1.6×10-16)绝大多数带负电荷的砷化物也将与羟基铝胶体物发生胶凝作用，产生絮凝沉淀，除去了水中的砷化物。
如果处理的水，只是单一的高砷水，只须将两张铝电极板更换成两个铁板电极就可以了。电生铁离子的除砷效率达到97％。耗电量还可节省一半以上。(附论文张千杰，电化学方法电生铁离子净化水，《岩矿测试》1997年第16卷，4期，PP310-312。
图1为除氟、除砷净水器A-A剖面。
图2为除氟、除砷净水器剖视图。
在图中，1.进水口、2.出水口、3.壳体、4.铝板电极、5.阴离子交换膜、6.铝板电极、7.电极水区、8.净水区、9.电极水区。
具体实施方法待处理的高氟水高砷水由净水器入口1进入净水器，由出口2流出净水器。在电极水区7、9中加入天然水，形成一个电化学电解池。在需要除F-除AsO43-时，可在铝板电极4和6上加正和负的直流电压10-15伏，由离子移迁现象产生约2～2.5安电流，在此电解条件下，可自出口流出符合饮用标准的生活用水。
权利要求1.除氟、除砷净水器，正、负两极都采用铝板作电极，两极间用两张阴离子交换膜把电化学池分隔成两边的电极水区和居中的净水区的除氟、除砷净水方法。
2.由权利要求1所述的除氟、除砷净水器，电化学池用铁板作阳极的除去饮用水中的砷化物的净水方法。
专利摘要除氟、除砷净水器属于水处理技术领域中的一种电化学方法。净化高氟水、高砷水是在电解池中进行的。电解池的正、负两极都用铝材，再用两张阴离子交换膜夹置在两极之间。把电解槽分隔成阳极区，阴极区和净水区。在铝电极上接通直流电压以后，净水区中的F
文档编号C02F1/42GK2758244SQ200420058658
公开日2006年2月15日 申请日期2004年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者张千杰 申请人:张千杰