地埋式一体化污水处理设备工作原理

利用半透膜分离水中的氟化物，它包括电渗析和反渗透两种方法。而电渗析和反渗透主要用来海水、苦成水淡化处理，因此膜法处理的特点是除氟的同时，也去除水中其他离子，因此，只有同时要求去除水中多种离子时才采用，仅为去除水中的氟一般不大采用在含氟水中投加絮凝剂，在絮凝过程中吸附氟离子，通过沉淀和过滤而去除。主要絮凝剂为铝盐，包括硫酸铝、氯化铝和碱式氯化铝等。沉淀法的优点是：简单方便，易推行应用；缺点是药剂投加量大（高达100~300mg/L)，处理成本大，水中带入硫酸根（SO）过多，使水有涩味，故处理效果欠佳。电凝聚法除氟原理与絮凝沉淀法类似，在电解槽中通过铝离子的溶解生成絮体以吸附利用阴离子交换树脂上的可交换阴离子，去交换水中的氟（F)离子，达到除氟目的。氟离子的选择交换性较大，树脂上的SO、CI-等阴离子很容易被水中的F交换下来而去除。特别是有铝离子的整合胺基磷酸树脂对氟离子有*的吸附和交换效果。离子交换法除氟过程中，同时交换吸附了水中其他的阴离子，使树脂上用来除氟的容量大幅度减少，故离子交换法除氟
6.6地下水除氟设备设计
6.6.1地下水除氟的方法
除氟的要求是处理后水中的含氟量≤1.0mg/L。氟化物含量高的原水往往呈偏碱性，pH值常大于7.5。除

地埋式一体化污水处理设备工作原理

氟的方法大致可分为以下几种：
1.吸附过滤法
含氟地下水通过滤层时，氟离子（F)被吸附在由吸附剂组成的滤层上（实际上是水中的阴离子F-交换了滤料上的其他阴离子而被吸附上去）。当具有吸附剂的滤料其吸附能力降到一定限值，出水中的含氟量接近或等于1mg/L时，则停止运行，用再生液对滤料进行再生，恢复滤料吸附剂的除氟能力，重新投入运行。以此往复地循环进行除氟。具有除氟能力的主要吸附剂为：活性氧化铝、骨炭、活性炭和磷酸三钙。常用的是活性氧化铝和磷酸三钙，目前普遍采用的主要是活性氧化铝，是讨论重点。
2.膜法
利用半透膜分离水中的氟化物，它包括电渗析和反渗透两种方法。而电渗析和反渗透主要用来海水、苦咸水淡化处理，因此膜法处理的特点是除氟的同时，也去除水中其他离子，因此，只有同时要求去除水中多种离子时才采用，仅为去除水中的氟一般不大采用活性氧化铝吸须他和后，失去了除氟交换能力，需用硫酸铝溶液进行再生。因sSo子
)。用量远大于除氟量，溶液浓度为1%~2%。再生反应为：
2RF+SO→R2 SO,+2F（6-142）
活性氧化铝在除氟的过程中，同时吸附交换水中的重碳酸根HCO5、而地下水中HCO5的含量较高，远大于F的含量，因此相当大的一部分交换容量用于HCO，使除ReSO,+HCO第→RHCO,+SO（6-143）
2RHCO,+SO→R2 SO,+2HCO5
6.6.3影响活性氧化铝除氟的因素
活性氧化铝颗粒粒径的大小，对除氟效果有密切关系，对吸附水中氟离子能力有明显影响。颗粒粒径越小，交换容量越大；颗粒粒径越大，交换容量越小。从离子交换动力学来说，交换过程不仅受到离子浓度和选择性的影响，同时受到离子从溶液进入交换基团之后，通过交换基团本身结构扩散速度和距离的影响。粒径小，离子交换的内扩散距离短，扩散速度快，易交换，效果好。但粒径越小，颗粒的强度越低，会影响其使用寿命，因此颗粒粒径不能太小，一般粒径以0.5~2mm之间为好。
2.原水的pH
pH对活性氧化铝除氟有非常明显的影响。在碱性条件下除氟较困难，故除氟在偏酸性条件下进行，pH值越低（pH<6.0条件下），活性氧化铝除氟的吸附容量越高。通常情况下，地下水除氟的pH值在6~7之间。可见F的亲和力（选择性）大于R-SO，上的S0，因此除氟时水中的F一易把R-SO,交换下来，成为新的交换基团RF，要使活性氧化铝恢复其除氟能力，则就要用5O再把RF上的F交换下来重新R2SO，，这就是再生，因SOf选择性小于F，首先必须用硫酸铝溶液对氧化铝进行活化，使之转化成硫酸盐型，其反应式为：
（Al2O3），·2HOH+SOF→(Al2O)n·H2 SO,+20H (6-140)
R2S01
R2SO,+2F-→2RF+SO
活性氧化铝吸氟饱和后，失去了除氟交换能力，需用硫酸铝溶液进行再生。因SOF和力小于F，故Ale（SO,)3用量远大于除氟量，溶液浓度为1%~2%。再生反应为：
2RF+SO-→R2 SO,+2F（6-142）活性氧化铝在除氟的过程中，同时吸附交换水中的重碳酸根HCO、而地下水中O5的含量较高，远大于F的含量，因此相当大的一部分交换容量用于HCO，使险
量大大减少。其交换和再生的反应式分别为：
R2SO,+HCO5→RHCO,+SO(6-143
2RHCO,+SO→R2 SO,+2HCO5(6-144
原水中一般均含有氯离子（CI-）和硫酸根离子（SO一）

但C1-的选择性小于s0%和F厂，而活性氧化铝中可交换离子也是S0，因此Cl-和SO浓度对活性氧化铝的除氟能力无影响。在活性氧化铝除氟过程中CIF略有减少，而SO在水中的含量有明显增加，原因是水中的F交换了活性氧化铝上的SO。
6.6.4除氟处理工艺
除氟设备分重力式和压力式，根据实际情况采用；根据原水含氟量的大小，分为单级吸附交换除氟和二级串联吸附交换除氟。
1.常用除氟工艺
常用的除氟处理工艺流程如图6-39所示。一般指的是重力式除氟设备，故设清水池（调节用水量）和二级泵站提升。在原水含氟量≤4mg/L时采用图6-39的一级除氟，当含氟量>4mg/L时可二台除氟设备串联。图中设空气分离器目的为：去除水中的CO2（即2HCO5→2CO2个+H2O)。在进入除氟设备前把HCO，去除不使HCO5与ReSO,吸附交换，使吸附交换容量充分地用于除氟上，提高R2SO，的利用率。同时节省再生剂用量和延长工作周期。
含氟原水——室气分离器’|除氟设备——清水池—二级泵站——用水点
图6-39常用除氟工艺流程示意图
除氟水的pH值要求在6~7，如果需要降低原水的pH值，则在除氟设备之前实行降低pH值措施，图6-39中虚线箭头所示。
2.一级压力除氟工艺
一级（单台）压力式除氟设备的工艺如图6-40所示。是否需要实行降低pH值措施视具体情况而定。如进入压力除氟设备前需去除CO2，则空气分离器可采用脱气塔（脱CO2），塔下设水池，水泵从水池抽水进入压力式除氟设备。压力式除氟系统，其除氟后的出水具有一定压力，这部分能量（压力）应尽可能利一用水点降低pH值水塔
图6-40一级（单台）压力式除氟工艺流程示意图
含氮原水—一级泵站一仁纵除氛设备一仁级你氨试司一量水一仁级承站一至用水点
图6-41二级串联压力式除氟设备工艺流程示意图
4.再生工艺
再生系统的工艺流程如图6-42所示。
除氟设备（滤池）达到饱和后，要使RF还原为R2SO，，即用Ale（SO,）a溶液对RF进行再生。再生前先用原水对除氟滤池进行反冲洗，反冲洗强度视滤料粒径的大小而有所不同，一般采用12~16L（s·m2），冲洗时间10~15min，滤层膨胀率为30%~50%。然后把设备（滤池）内的反冲洗水放完，进行再生。再生可分为以下两种情况：
|低浓度溶液池|溶药池|高浓度（2%）溶液池|除氟滤池|排至下水道
|原水（初反冲洗）|反冲洗泵|除氟水（终清洗）
图6-42循环再生系统示意图
（1）循环再生
循环再生是指先把上一次浓溶液再生后储在低溶液池中的再生液对除氟滤料进行初步（次）再生，再生液自上而下流过滤层。再生滤速1~2.5m/h，再生时间2~3h，直到低容液池中的再生液全部用完，再生后的废液排入下水道或另行处理。然后用配制好的浓度用