羟基磷灰石新型除氟工艺优化及其效能分析

净水技术2015，34(2)：52—56，66WaterPurificationTechnology羟基磷灰石新型除氟工艺优化及其效能分析刘成，王东赢，康宏，胡伟，陈卫(1．河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京210098；2．新疆环境监测总站，新疆乌鲁木齐830011)摘要根据粉状及球状羟基磷灰石对地下水中氟化物的去除特征，结合除氟技术的需求，组合形成了新型除氟工艺，利用动态中试试验对工艺应用参数进行优化，并对优化后工艺进行长期运行验证试验。结果表明组合除氟工艺组成为澄清反应器(聚合氯化铝(PAC)、粉状羟基磷灰石)+球状羟基磷灰石过滤+双层滤料过滤。对沈丘含氟地下水的优化运行参数：絮体浓度为3—5g／L，上升流速为3m／h，混凝剂采用PAC，球状羟基磷灰石过滤层高度不小于0．5m，过滤采用双层滤料过滤，且滤层厚度不小于1．5m。按优化后的运行参数连续运行2个月的结果表明工艺可有效控制出水氟化物浓度低于1．0mg／L，直接运行成本(药剂及动力)约0．30元／m。综上所述，基于羟基磷灰石的新型除氟组合工艺可用于地下水中氟离子的去除。关键词地下水除氟聚合氯化铝(PAC)硫酸铝羟基磷灰石优化中图分类号：X703．5文献标识码：A文章编号：1009—0177(2015)02—0052—06PerformanceAnalysisandOptimizationofNewDefluorinationProcessBasedonHydroxyapatiteLiuCheng，WangDongying，KangHong，HuWei，ChenWei(J．KeyLaboratoryofIntegratedRegulationandResourceDevelopmentonShallowLakes，MinistryofEducation，HohaiUniversity，Nanfing210098，China；2．XinjiangEnvironmentalMonitoringStation，Urumqi830011，China)AbstractNewdefluorideprocesswasformedbasedonfluorideremov~characteristicsofpowderandsphericalhydroxyapatite．Inaddition，pilottestwereusedtooptimizeoperationparameterandtestifyperformanceofnewprocess．Thehybridprocessforfluorideremovalconsistsofaclarificationtankdosingpolyaluminiumchlorideandhydroxyapatitepowder，afilterofsphericalhydroxyapatiteandadual—mediafilterinsequence．Theoptimizationp~ametemofthisprocesstothespecificgroundwaterfromShengqiuareasfollows：floesconcentrationis3～5g／L，upflowvelocityis3m／h，mediaheightofhydroxyapatitefilterismorethan0．5mandmediaheightofdual—mediafilterismorethan1．5m．Afterhybridprocessoptimizedandrunovertwomonth，thefluorideofefluentwaslessthan1mg／L；meanwhile，thedirectcostincludingpowerandchemicalswasabout0．3yuan／m．Keywordsgroundwaterdefluroinationpolyaluminiumchloride(PAC)aluminumsulfatehydroxyapatiteoptimization据报道我国约有1亿人所饮用的水中氟含量超过1mg／L，高氟地下水在我国广泛分布。目前用于处理高氟水的方法主要有沉淀法(化学沉淀法和混凝沉淀法)、吸附法、吸附一离子交换法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法l咱等，其中以活性氧化铝、改性沸石为典型代表的吸附法应用最为广泛。目前[收稿日期]2014—11—10【基金项目]国家自然科学基金(51178159)；新疆自治区科技支疆项目计划(201391l106)；江苏省产学研合作项目(SBY201320569)[作者简介]刘成(1977一)，博士，副教授，研究方向为水处理理论及技术。电话：025—83