饮用水除氟技术及其机理 被引量：12

1

作者 苏庆珍 王丽萍 《电力环境保护》 2008年第3期39-41,共3页

综述了近年来国内外饮用水除氟技术,如沉淀法、吸附法、离子交换法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法等,同时讨论了各种除氟方法的机理及研究进展。

关键词 饮用水 除氟 技术 机理

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响应曲面法优化含氟矿井水处理及除氟机理研究 被引量：10

2

作者 章丽萍 安逸云 +5 位作者 吴二勇 姚瑞涵 赵晓曦 袁合霞 杨艺璇 宋静熙 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第6期782-792,共11页

地表水或地下水流经富氟岩石易导致水中氟超标。水中氟超标易导致地方性氟中毒、生态环境的破坏,制约水资源综合利用。基于研制的一种高效除氟药剂,通过响应曲面分析中的Box-Behnken设计除氟试验,优化了pH值、除氟药剂投加量和快速搅拌... 地表水或地下水流经富氟岩石易导致水中氟超标。水中氟超标易导致地方性氟中毒、生态环境的破坏,制约水资源综合利用。基于研制的一种高效除氟药剂,通过响应曲面分析中的Box-Behnken设计除氟试验,优化了pH值、除氟药剂投加量和快速搅拌时间对除氟效果的影响,并通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等分析手段对除氟药剂及处理后产生的污泥进行表征分析,探讨了除氟药剂去除氟离子的机理。试验结果表明:最佳除氟条件为pH值6.11,药剂投加量4.15 mL,快速搅拌时间10.90 min,此时可使F~-从初始的20 mg/L降至0.453 mg/L,与模型预测的0.445 mg/L基本吻合。除氟机理为,药剂在含氟矿井水中形成铁铝硅氧的多核多羟基络合物,通过氟离子与羟基发生交换、取代羟基,将氟离子固定在多核多羟基络合物中,形成铝硅氧四面体结构的氟化物,实现除氟效果。对比现用的羟基磷灰石吸附为主体的处理工艺,本研究制备的除氟药剂具有处理工艺简单、处理效果稳定、处理成本低等优点。 展开更多

关键词 含氟矿井水 高效除氟药剂 响应曲面法 除氟机理

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络合诱导除氟剂去除矿井水中氟离子实验研究 被引量：4

3

作者 郭中权 郑利祥 +4 位作者 徐旭峰 高杰 郑彭生 肖艳 周如禄 《能源环境保护》 2023年第1期42-49,共8页

在我国西部和西北部生态脆弱地区,煤矿矿井水处理后可作为生活用水或外排至重要地表水系,其中氟化物(以F^(-)计)排放浓度要求小于1.0 mg/L。针对吸附法去除矿井水中氟化物存在的工艺复杂、操作管理困难和出水水质不稳定等问题,采用络合... 在我国西部和西北部生态脆弱地区,煤矿矿井水处理后可作为生活用水或外排至重要地表水系,其中氟化物(以F^(-)计)排放浓度要求小于1.0 mg/L。针对吸附法去除矿井水中氟化物存在的工艺复杂、操作管理困难和出水水质不稳定等问题,采用络合诱导除氟剂进行了除氟实验研究,考察了络合诱导除氟剂投加量、反应时间、pH和浊度等主要因素对矿井水中氟化物去除效果的影响,并分析了络合诱导除氟剂的除氟机理。结果表明:络合诱导除氟剂是通过络合吸附和化学诱导作用捕获矿井水中离子态的氟化物,形成共混沉淀物达到除氟的目的;当络合诱导除氟剂投加量45 mg/L、反应时间12 min、pH 8~9和原水浊度小于100 NTU时,模拟配水中氟离子浓度可从5 mg/L降至1.0 mg/L以下。共存离子中的碳酸根离子对除氟效果影响明显,硫酸根离子影响次之,氯离子没有明显影响;矿井水连续除氟试验中,出水氟离子浓度可稳定至0.75~0.90 mg/L,浊度为8.2~10.0 NTU。 展开更多

关键词 络合诱导除氟剂 含氟矿井水 矿井水处理 除氟机理

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含氟废水处理的研究进展 被引量：8

4

作者 汪柏春 赵萌 《价值工程》 2016年第29期171-172,共2页

随着水中氟元素的增多,饮用水氟含量严重超标,氟危害已经影响到人们正常生活。文章介绍了当前氟在水处理中的几种方法,有吸附法、化学沉淀法、混凝沉淀法、电凝聚法、离子交换法和反渗透法,同时介绍了纳米材料作为吸附剂的高效新型方法... 随着水中氟元素的增多,饮用水氟含量严重超标,氟危害已经影响到人们正常生活。文章介绍了当前氟在水处理中的几种方法,有吸附法、化学沉淀法、混凝沉淀法、电凝聚法、离子交换法和反渗透法,同时介绍了纳米材料作为吸附剂的高效新型方法。通过几种方法的描述,指出水中离子的种类、含量、氟初始浓度等影响因子对除氟过程有很大影响,提出降低环境离子的影响和深入研究去除机理来提高除氟效果。 展开更多

关键词 含氟水处理 除氟方法 除氟机理

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黄河流域典型煤矿矿井水协同除浊除氟药剂的制备及应用 被引量：1

5

作者 李强 章丽萍 +5 位作者 姚瑞涵 赵晓曦 崔行健 陈加乐 何绪文 马泽钰 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期248-257,共10页

黄河流域是我国煤炭潜力最大的区域,矿井水涌水量大但资源利用率不高,尤其在干旱和半干旱的高氟地区,矿井水中氟离子超标已成为制约提高矿井水资源利用率的主要因素之一。采用正交试验筛选出高效除氟药剂的5种组分[聚合氯化铝(PAC)、聚... 黄河流域是我国煤炭潜力最大的区域,矿井水涌水量大但资源利用率不高,尤其在干旱和半干旱的高氟地区,矿井水中氟离子超标已成为制约提高矿井水资源利用率的主要因素之一。采用正交试验筛选出高效除氟药剂的5种组分[聚合氯化铝(PAC)、聚合硅酸铝、硝酸镁、聚合氯化铁、羧甲基淀粉钠],采用单因素试验探讨了不同制备条件和反应条件对除氟效果的影响,并通过X射线能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征探讨了除氟机理。结果表明:在金属总量M/Si、Al/Mg、Al/Fe的摩尔比分别为43、40、40条件下研制的除氟药剂,均可将含氟废水中氟离子浓度由20mg/L降至1.0 mg/L以下,达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类中氟化物浓度限值要求(1.0 mg/L);当除氟药剂投加量为1.25 g/L,初始p H为2~12,悬浮物浓度为100~2000 mg/L,聚丙烯酰胺(PAM)投加量为0.4 mg/L时,处理后上清液剩余氟离子浓度均可控制在1.0 mg/L以下,氟离子去除率达95%以上;除氟药剂中Al、Si元素起到重要的除氟作用,主要通过形成Al—F—Al等金属络合物沉淀被去除;将除氟药剂应用于黄河流域某煤矿含氟矿井水的处理,在除氟药剂投加量为400 mg/L、PAM投加量为0.2 mg/L时,氟离子浓度从5.6 mg/L降至0.85 mg/L,并协同将矿井水浊度从500 NTU降至4.59 NTU,吨水处理药剂成本为1.602元。该除氟药剂在黄河流域含氟矿井水处理中具有较好的应用潜力。 展开更多

关键词 除氟药剂 铝盐 硅盐 含氟矿井水 除氟机理 协同除浊除氟

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硫酸铁改性活性氧化铝除氟性能及机理探究 被引量：7

6

作者 徐雷 马培根 丁文明 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期18-24,共7页

采用浸渍法制备质量分数为1.0%、2.5%的硫酸铁溶液改性活性氧化铝(1.0%Fe2(SO4)3-MGAA、2.5%Fe2(SO4)3-MGAA),根据吸附等温实验和吸附动力学实验研究其对氟的吸附性能,从BET表征、零质子电荷点(p Hzpc)和p H缓冲强度等角度探讨吸附剂除... 采用浸渍法制备质量分数为1.0%、2.5%的硫酸铁溶液改性活性氧化铝(1.0%Fe2(SO4)3-MGAA、2.5%Fe2(SO4)3-MGAA),根据吸附等温实验和吸附动力学实验研究其对氟的吸附性能,从BET表征、零质子电荷点(p Hzpc)和p H缓冲强度等角度探讨吸附剂除氟机理。实验结果表明:活性氧化铝GAA、1.0%Fe2(SO4)3-MGAA、2.5%Fe2(SO4)3-MGAA 3种吸附剂除氟的吸附等温线均更好地符合Langmuir吸附,最大吸附量分别为8.78、14.08、16.78 mg/g,对20 mg/L高氟水去除率分别为34.5%、54.5%、66.5%;3种吸附剂对水中氟的吸附动力学符合准二级吸附速率方程;改性活性氧化铝表面存在的SO2-4和OH-与F-发生离子交换作用,SOFe2+与F-产生配位作用,并存在一定的静电作用。改性后活性氧化铝p H缓冲强度均显著增强,数据分析发现p H缓冲强度与吸附性能呈正相关,因此可以从p H缓冲强度的角度初步预测改性效果。 展开更多

关键词 改性活性氧化铝 吸附 除氟机理 pH缓冲强度

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改性活性氧化镁的除氟效能及机制 被引量：6

7

作者 王慧玲 张彦艳 +2 位作者 徐微 花日茂 李学德 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期2125-2130,共6页

通过静态吸附实验,研究了改性活性氧化镁的除氟效能,通过比表面积、孔容、孔径和表面元素及化合物含量分析,初步探讨了改性机制。结果表明,改性后的活性氧化镁吸附行为更符合Langmuir等温线的拟合,即吸附为单分子层吸附,饱吸附容量为88.... 通过静态吸附实验,研究了改性活性氧化镁的除氟效能,通过比表面积、孔容、孔径和表面元素及化合物含量分析,初步探讨了改性机制。结果表明,改性后的活性氧化镁吸附行为更符合Langmuir等温线的拟合,即吸附为单分子层吸附,饱吸附容量为88.50 mg/g,吸附平衡常数为0.3681 L/mg,吸附速率可用拟二级动力学方程描述;改性活性氧化镁的吸附除氟效果基本不受溶液中共存的Cl-、NO-3、SO2-4和HCO-3的影响,但HPO2-4对改性活性氧化镁等除氟效果影响较大,尤其当其浓度大于100 mg/L时,显著降低改性活性氧化镁的吸附容量。温度升高改性活性氧化镁的吸附容量增大,在实际饮用水处理中p H基本不会影响除氟效果。改性活性氧化镁吸附除氟的最佳温度为30℃,最适p H为6~9.5。比表面积和孔容的增大可能是改性活性氧化镁吸附容量提高的主要原因之一。 展开更多

关键词 改性活性氧化镁 除氟效能 影响因素 机制分析

原文传递

铁负载壳聚糖颗粒吸附除氟研究 被引量：5

8

作者 张静 陈男 冯传平 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期31-36,共6页

采用氯化铁对壳聚糖进行改性,制成铁负载壳聚糖颗粒(Fe-CTS)去除污染水中的氟化物。考察了反应时间、F-初始含量、温度、p H、共存离子等因素对Fe-CTS吸附除氟效果的影响,并采用准2级动力学模型、Langmuir和Freundlich吸附等温模型对实... 采用氯化铁对壳聚糖进行改性,制成铁负载壳聚糖颗粒(Fe-CTS)去除污染水中的氟化物。考察了反应时间、F-初始含量、温度、p H、共存离子等因素对Fe-CTS吸附除氟效果的影响,并采用准2级动力学模型、Langmuir和Freundlich吸附等温模型对实验数据进行拟合。结果表明,Fe-CTS吸附除氟过程受温度,p H影响较小;共存离子中CO32-对吸附过程影响最显著。实验数据与准2级动力学模型拟合程度较高,说明吸附过程中化学吸附为速率控制步骤。吸附过程更符合Langmuir吸附等温模型,说明Fe-CTS吸附剂表面呈均质性,表面上各吸附位点对F-的吸附能力相同,当吸附剂表面达到吸附饱和时吸附平衡,吸附质分子间无相互作用,且吸附过程以单层吸附为主。 展开更多

关键词 壳聚糖 铁负载 除氟 吸附机理

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络合诱导除氟剂的研制及除氟效果评价

9

作者 王锐 陈成 +2 位作者 张亚红 石渊博 亢艺璇 《化学工程师》 CAS 2023年第11期5-9,共5页

本文以PVA、PAM、AlCl_(3)以及EDTA-Na为原料制备出一种新型络合诱导除氟剂,采用正交实验筛选出制备络合诱导除氟剂的最佳工艺条件为:反应温度为60℃、反应时间为2h、反应体系pH值为8,PVA、PAM、AlCl_(3)及EDTA-Na加量分别为20wt%、8wt%... 本文以PVA、PAM、AlCl_(3)以及EDTA-Na为原料制备出一种新型络合诱导除氟剂,采用正交实验筛选出制备络合诱导除氟剂的最佳工艺条件为:反应温度为60℃、反应时间为2h、反应体系pH值为8,PVA、PAM、AlCl_(3)及EDTA-Na加量分别为20wt%、8wt%、15wt%以及10wt%。并通过间歇除氟与连续动态除氟实验评价了该络合诱导除氟剂效果,结果表明,针对初始F-浓度为5mg·L^(-1)的废水,络合诱导除氟剂加量为50mg·L^(-1),体系p H值为8,20min后除氟率可达82%以上;Ca^(2+)与CO32-浓度对除氟效果影响显著,较高浓度下会大幅削弱除氟效果;酸性环境或强碱环境下,除氟效果不佳;动态连续除氟实验中,在35h之前,该络合诱导除氟剂可维持除氟率在82%以上,以800mg·h^(-1)的速度补充泵注PAM强化絮凝后,可使除氟率持续维持在82%以上,出口水浊度在6NTU以下。 展开更多

关键词 络合诱导除氟剂 氟离子 矿井水 除氟机理

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方解石基羟基磷灰石的制备及其对水中氟化物的去除效能研究 被引量：4

10

作者 徐珍 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期35-41,共7页

采用方解石基羟基磷灰石材料去除水溶液中的氟化物。研究吸附剂用量、反应时间、F-初始浓度、共存阴离子分别对吸附量的影响,以及吸附过程中材料渗透率的变化。结果表明:反应在100min达到平衡,饱和吸附量为10.98mg/g;吸附量随着吸附剂... 采用方解石基羟基磷灰石材料去除水溶液中的氟化物。研究吸附剂用量、反应时间、F-初始浓度、共存阴离子分别对吸附量的影响,以及吸附过程中材料渗透率的变化。结果表明:反应在100min达到平衡,饱和吸附量为10.98mg/g;吸附量随着吸附剂用量、F-初始浓度的提高以及反应时间的延长而增大,当反应达到平衡时不再发生变化;除HCO-3外,其他共存阴离子(NO-3、SO2-4和Cl-)对吸附量影响不大;材料渗透率随反应时间的延长而下降,但大大高于传统羟基磷灰石材料的渗透率;方解石基羟基磷灰石材料对水溶液中氟化物的吸附符合Langmuir等温吸附方程以及Psuedo-二级动力学吸附模型,符合单层吸附反应。同时,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对方解石基羟基磷灰石材料及其反应产物进行表征,探讨方解石基羟基磷灰石材料的除氟机制。 展开更多

关键词 方解石基羟基磷灰石 除氟 吸附 渗透率 机制

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湿法炼锌体系除氟技术的研究现状 被引量：3

11

作者 涂宾 衷水平 +2 位作者 陈杭 迟晓鹏 饶峰 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第5期103-110,共8页

随着二次锌资源的利用,湿法炼锌系统中氟的去除越发受到重视。分析了湿法炼锌系统中氟的来源及危害,主要论述了针铁矿法、沉淀法、萃取法、离子交换法及吸附法等5种除氟工艺,特别指出吸附法除氟率高、成本低、不产生二次污染或二次污染... 随着二次锌资源的利用,湿法炼锌系统中氟的去除越发受到重视。分析了湿法炼锌系统中氟的来源及危害,主要论述了针铁矿法、沉淀法、萃取法、离子交换法及吸附法等5种除氟工艺,特别指出吸附法除氟率高、成本低、不产生二次污染或二次污染小的特点,在湿法炼锌系统应用前景广阔;结合活性氧化铝、铝基复合材料、金属基吸附剂、天然矿物、活性炭等吸附剂的研究现状及吸附机理,提出了湿法炼锌体系中所用除氟吸附剂的要求:较高的吸附容量、氟的强选择性、耐酸性、锌的低损失率。研究结果为后续湿法炼锌除氟吸附剂的开发提供了理论指导和研究思路。 展开更多

关键词 除氟 湿法炼锌 吸附剂 吸附机理

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电容去离子装置构型演变及除氟电极研究进展 被引量：2

12

作者 朱明飞 王云燕 +2 位作者 张文超 罗永健 孙竹梅 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3362-3379,共18页

电容去离子技术(Capacitivedeionization,CDI)是一种新兴的脱盐技术,通过在电极两端施加外加电场除去水中带电离子或分子,由于其具有低能耗和可持续性的特点而备受关注。储能电池领域的迅猛发展实现了阳离子储存从双电层作用为代表的碳... 电容去离子技术(Capacitivedeionization,CDI)是一种新兴的脱盐技术,通过在电极两端施加外加电场除去水中带电离子或分子,由于其具有低能耗和可持续性的特点而备受关注。储能电池领域的迅猛发展实现了阳离子储存从双电层作用为代表的碳材料到法拉第电极材料的跨越。相较于传统碳材料,法拉第材料的脱盐性能有了显著提升。目前,CDI中针对阴离子,特别是氟离子,高效去除的电极材料研究较少。本文从CDI装置构型的发展演变出发,系统梳理了CDI中关于除氟电极材料的分类,对比不同类型除氟电极材料的特点,并总结氟离子的去除机理以及氟离子电池领域电极材料的研究进展,为CDI除氟电极与装置构型的设计开发提供了理论基础和研究思路。 展开更多

关键词 电容去离子技术 装置构型 除氟电极材料 除氟机理 氟离子电池

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羟基磷灰石矿井水除氟试验研究 被引量：2

13

作者 李兰廷 王琦 +4 位作者 寇丽红 王吉坤 解炜 刘敏 李文博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4139-4146,共8页

水中过量的氟离子会对人体造成危害,羟基磷灰石(Hydroxylapatite,HAP)是一种理想的新型环境功能除氟材料。针对矿井水中氟含量超标的问题,采用HAP滤料吸附工艺,通过吸附柱动态实验,考察了空床接触时间(Empty bed contact time,EBCT)、... 水中过量的氟离子会对人体造成危害,羟基磷灰石(Hydroxylapatite,HAP)是一种理想的新型环境功能除氟材料。针对矿井水中氟含量超标的问题,采用HAP滤料吸附工艺,通过吸附柱动态实验,考察了空床接触时间(Empty bed contact time,EBCT)、进水滤速、pH及进水中氟离子质量浓度等主要因素对含氟矿井水吸附除氟性能的影响;通过SEM-EDS,FT-IR等微观表征,探讨分析了HAP滤料对水中氟离子的吸附机理。结果表明,HAP的除氟主要是滤料晶体表面的羟基与水中氟离子的吸附置换反应,同时也存在一定程度的HAP的分解反应,反应后HAP滤料表面Ca∶P∶F(物质的量比)≈5∶3∶1,羟基磷灰石主要变成了氟磷灰石。空床接触时间越长除氟效果越好,但将EBCT增长至80 min后,再增加EBCT来降低水中的氟化物含量将会很困难;进水滤速越高出水效果越差,当滤速超过0.37 m/h时,会导致水中氟离子与滤料的接触时间相对减少,因氟离子向滤料晶体结构内部迁移的速度较慢,使得滤料表面处于“饱和吸附”的状态,而内部的晶格羟基却未得到充分利用;出水中氟离子的质量浓度随进水中氟离子质量浓度的增加而升高,进水氟离子质量浓度升高则水中氟离子的质量浓度传质推动力增大,但滤料晶体表面的氟离子向晶格内部的迁移为控制步骤,速率较慢;过高的酸度与碱度均对除氟效果有负面的影响,酸性环境下氟离子在水溶液中较难电离,碱性条件下OH^(-)与氟离子存在竞争吸附,均不利于氟离子的脱除。最佳的除氟工艺条件是:EBCT为80 min,进水滤速为0.37 m/h,进水pH为7.5左右。在此条件下,进水氟离子质量浓度为6.0 mg/L左右时,出水中氟离子质量浓度可在低于1.0 mg/L的达标情况下稳定运行。进水滤速为0.21 m/h时可连续达标处理水量达到滤料床体积的309倍,稳定运行阶段的氟离子脱除率可高达97.5%以上,该羟基磷灰石滤料可� 展开更多

关键词 矿井水 除氟 羟基磷灰石 除氟工艺 吸附机理

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MnO_2-Al_2O_3对氟离子的吸附性能及机理研究 被引量：1

14

作者 许乃才 刘忠 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2017年第10期19-21,41,共4页

以γ-Al_2O_3为前驱体,利用原位生长及氧化还原法合成了MnO_2-Al_2O_3吸附剂。研究了MnO_2-Al_2O_3对氟离子的吸附选择性、循环利用性及除氟机理。结果表明,阴离子对MnO_2-Al_2O_3除氟率的影响大小顺序为PO43->Cl->SO42->NO3-&... 以γ-Al_2O_3为前驱体,利用原位生长及氧化还原法合成了MnO_2-Al_2O_3吸附剂。研究了MnO_2-Al_2O_3对氟离子的吸附选择性、循环利用性及除氟机理。结果表明,阴离子对MnO_2-Al_2O_3除氟率的影响大小顺序为PO43->Cl->SO42->NO3->HCO3-;MnO_2-Al_2O_3经5次吸脱附之后其除氟率下降至15.01%,循环利用性能有待进一步提高;吸附机理与吸附剂表面的zeta电位有关,主要包括静电吸引、配体交换和离子交换作用。 展开更多

关键词 MnO2-Al2O3 氟离子 除氟机理

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饮用水除氟方法及其机理 被引量：28

15

作者 查春花 张胜林 +1 位作者 夏明芳 张林生 《净水技术》 CAS 2005年第6期46-48,共3页

综述了近年来国内外饮用水除氟方法,如石灰沉淀法、混凝沉降法、吸附与离子交换法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法等。同时讨论了各种除氟方法的机理及进展。

关键词 饮用水 除氟 方法 机理

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电絮凝法处理高氟地热水 被引量：4

16

作者 刘峰彪 邵立南 陈谦 《有色金属》 CSCD 北大核心 2010年第1期92-95,共4页

针对常用的除氟工艺存在的缺点,以高氟地热水处理为研究对象,研究利用电絮凝法除氟过程。结果表明,电絮凝法处理高氟地热水的最佳工艺参数为面体比80m2/m3、极板间距0.5cm和电流密度10A/m2,电耗为2.13kWh/t,酸性或中性水和较高的水温有... 针对常用的除氟工艺存在的缺点,以高氟地热水处理为研究对象,研究利用电絮凝法除氟过程。结果表明,电絮凝法处理高氟地热水的最佳工艺参数为面体比80m2/m3、极板间距0.5cm和电流密度10A/m2,电耗为2.13kWh/t,酸性或中性水和较高的水温有助于提高处理效果。电絮凝法除氟机理为可溶性的铝电解产生Al3+离子在适宜的pH值时形成Al(OH)3,最后转换成A1n(OH)3n,通过絮凝作用将氟化物去除。 展开更多

关键词 环境工程 地热水除氟 电絮凝 机理

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