专利名称：：纳米三氯化铝的除氟方法
技术领域：
：本发明涉及含氟水处理方法，特别涉及一种纳米三氯化铝的除氟方法。
背景技术：
：我国高氟水分布广泛，范围遍及全国各省、市和自治区。氟中毒严重损害着广大群众的身体健康，是我国主要地方病。工业上，含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、焦炭、玻璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水中常含有高浓度的氟化物，造成环境污染。对于这些含氟废水，目前国内大多数生产厂尚无完善的处理设施，所排放的废水中氟含量指标尚未达到国家排放标准，严重污染着人类赖以生存的环境。按照国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于IOmg/L;对于饮用水，氟离子浓度要求在lmg/L以下。含氟废水的处理方法有多种，在此简单介绍以下两种处理方法，即离子交换树脂法和电渗析法。离子交换树脂除氟法因为处理成本高，除氟效率低，至今多停留在实验阶段，很少推广应用于工业含氟废水治理。电渗析法除氟同时降低了水的矿化度，保证了水的洁净程度、卫生指标和毒理性指标符合国家标准。由于电渗析法的脱盐原理决定了其仅能除去带电荷的溶质，对于不带电荷的有机物就无能为力了，并且不能除去细菌。若操作不当对水质影响较大。电渗析设备的价格高于活性氧化铝，电渗析设备的水回收率和脱盐率随水中含盐量变化，水回收率一般在45%75%，脱盐率在45%90%之间，处理一立方米含氟水耗电量小于2.5kW。
发明内容本发明的目的是解决现有技术的不足，从而提出一种纳米三氯化铝的除氟方法。本发明的包括含氟水预处理、纳米吸附和再生处理三个部分。本发明的内容如下(1)含氟水通过管道送入过滤设备，除去其中的固体杂质；(2)除去固体杂质的含氟水进入装有纳米滤料的脱氟塔，进行吸附除氟过滤，排出达标水；(3)使用碱罐中的NaOH溶液对纳米三氯化铝滤料进行脱附，而后浸入含有三氯化铝溶液的再生罐混合后，即可再次投入使用；(4)脱附液经处理后进入沉淀池，进行固液分离。上述步骤2)中，吸附流速为510BV/h(滤料体积/小时)。所述的脱附溶液是质量分数为24%的NaOH溶液。所述的脱氟塔中的吸附滤料是纳米三氯化铝。所述的固液分离过程为在沉淀池中加入过量40mg/L的氯化钙，而后加入适量的铁盐、铝盐，再加入硫酸中和至pH3，沉淀。充分搅拌后，滤掉沉淀物。澄清液体即可排放。本发明采用先进的预处理技术，设备价格低廉，处理水的过程中耗电量比电渗析法小，水回收率和脱盐率随水中含盐量变化，水回收率一般在50%80%，脱氟率大于90%。本发明的工艺具备以下突出特点(1)处理工艺简单，运行稳定可靠，操作简单，易于控制；(2)处理过程中不投加任何药剂，不增加处理水体后的二次污染；(3)过滤后水质对填料造成负面影响小，滤料可进行数千次的吸附和脱附。使用寿命长，脱附后的脱附液为高浓度的含氟废液，可进行资源化利用或浓縮处理，可有效的防止二次污染；(4)设备投资规模小，运行成本低。(5)采用本发明的去除水中氟离子，得到的出水清液，达到国家相关水质排放标准。数据对比表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>若入水含氟100ppm,流速5cbm/h,采用朗盛的除氟方法成本约为100元/立方，费用大概是纳米三氯化铝的2倍。图l:本发明的工艺流程示意图,具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明参照附图1。本发明所述的工艺包括含氟水l，过滤设备2，脱氟塔3及其达标出水口4，碱罐5，再生罐6，沉淀池7;含氟水l通过管道，送入过滤设备2，过滤设备2与装有纳米滤料的脱氟塔3进水口相连，装有纳米滤料的脱氟塔出水口4达标排放，碱罐5同再生罐6并联后，与脱氟塔3相连，脱氟塔3排污口与沉淀池7的进水口相连。下面是采用本系统进行处理的实例实例l:1.用某企业内部自来水(含氟量约为26mg/L)，经过过滤器，去除其中的杂质后流入脱氟塔。2.进行吸附除氟，吸附流速为10BV/h，出水达标排放。3.出水氟含量达到泄漏控制点时，进行对纳米吸附剂的脱附，脱附时使用3《NaOH溶液进行脱附。4.向碱性的含氟脱附液中(氟离子浓度约为0.75-1.5g/l)加入过量的40mg/L氯化钙，再加入硫酸中和至pH3，沉淀。充分搅拌后，滤掉沉淀物。澄清液体即可排放。纳米吸附剂对含氟水的处理可以使氟含量达到3mg/L以下，并维持到吸附饱和。数据及处理<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实例2:1.用某企业含氟水，经过过滤器，去除其中的杂质后流入脱氟塔。2.进行吸附除氟，吸附流速为5BV/h，出水达标排放。3.出水氟含量达到泄漏控制点时，进行对纳米吸附剂的脱附，脱附时使用4y。NaOH溶液进行脱附。4.向碱性的含氟脱附液中(氟离子浓度约为0.75-1.5g/1)加入过量40mg/L的氯化鈣，再加入硫酸中和至P^7，沉淀。充分搅拌后，滤掉沉淀物。澄清液体即可排放。纳米吸附剂对含氟水的处理可以使氟含量达到3mg/L以下，并维持到吸附饱和。数据及处理去除效果数据<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实例3:1.用某企业内部工艺水，经过过滤器，去除其中的杂质后流入脱氟塔。2.进行吸附除氟，吸附流速为7BV/h，出水达标排放。3.出水氟含量达到泄漏控制点时，进行对纳米吸附剂的脱附，脱附时使用2y。NaOH溶液进行脱附。4.向碱性的含氟脱附液中(氟离子浓度约为0.75-1.5g/1)加入过量40mg/L的氯化钙，再加入硫酸中和至P^7，沉淀。充分搅拌后，滤掉沉淀物。澄清液体即可排放。数据及处理去除效果数据<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实例4:1.用某企业内部工艺水,经过过滤器，去除其中的杂质后流入脱氟塔。2.进行吸附除砷，吸附流速为6BV/h，出水达标排放。3.出水氟含量达到泄漏控制点时，进行对纳米吸附剂的脱附，脱附时使用4XNaOH溶液进行脱附。4.向碱性的含氟脱附液中(氟离子浓度约为0.75-1.5g/1)加入过量40mg/L的氯化转，再加入硫酸中和至P^7，沉淀。充分搅拌后，滤掉沉淀物。澄清液体即可排放。数据及处理去除效果数据<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1.一种纳米三氯化铝的除氟方法，包括含氟水预处理、纳米吸附和再生处理三个部分；其特征步骤如下(1)含氟水通过管道送入过滤设备，除去其中的固体杂质；(2)除去固体杂质的含氟水进入装有纳米三氯化铝滤料的脱氟塔，进行吸附除氟过滤，排出达标水；(3)使用碱罐中的NaOH溶液对纳米三氯化铝滤料进行脱附，而后浸入含有三氯化铝溶液的再生罐混合后，即可再次投入使用；(4)脱附液经处理后进入沉淀池，进行固液分离。2.如权利要求1所述的一种纳米三氯化铝的除氟方法，其特征是所述步骤2)中，吸附流速为510BV/h。3.如权利要求1所述的一种纳米三氯化铝的除氟方法，其特征是所述的NaOH溶液的质量分数为24%。全文摘要本发明涉及纳米三氯化铝的除氟方法。本发明包括含氟水预处理、纳米吸附和再生处理三个部分。含氟水通过管道送入过滤设备，过滤设备与装有纳米滤料的脱氟塔进水口相连，装有纳米滤料的脱氟塔出水口达标排放，装有纳米滤料的脱氟塔分别与碱罐和再生罐相连，脱附液经处理后流入沉淀池。本发明在处理过程中可满足不同水质对氟吸附的需要，处理工艺简单，运行稳定可靠，操作简单，易于控制；滤料可进行数千次的吸附和脱附，使用寿命长；处理后的残渣量较少，可有效的防止二次污染；投资少，运行成本低，大大低于传统的物化处理工艺；采用本发明去除水中的氟离子，得到的出水清液，达到国家相关水质排放标准。文档编号C02F1/28GK101538095SQ20091006863公开日2009年9月23日申请日期2009年4月28日优先权日2009年4月28日发明者何絮文,明叶,李立雄,杨天磊申请人:中矿威德能源科技(北京)有限公司