改性粘土除氟剂硬度改善及再生性能研究_陈涛 (1)

氟是机体所必需的微量元素，人体内氟获取的主要来源为饮用水，摄入不同氟含量的饮用水对人体健康的影响不同[1]，当饮用水中的氟质量浓度低于1.5mg·L-1时能起到防止蛀牙、坚固牙齿的作用[2]，但若长期饮用氟含量高的饮用水容易造成氟中毒[3]。因此，应对饮用水中的氟含量加以控制，使其达到适量水平。国内外目前常用的水体除氟方法有铝盐凝聚法、离子交换法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法等[4]，上述方法均存在处理成本较高、工艺复杂等缺点。吸附法因为成本较低且具有良好的除氟效果被广泛应用于高氟地下水的处理[5-7]。笔者[8]以粘土为原料，以Al(OH)3胶体为改性溶液制得改性粘土除氟剂，该除氟剂具有良好的除氟效果，但目前粘土类吸附剂普遍存在硬度差、使用寿命短的缺点，并且再生性能也是吸附剂能否应用于实践中的关键，因此本文对除氟剂的硬度改善及再生问题进行了深入研究，以期能使除氟剂能更好地应用于实际工程中。1试验部分1.1试验材料1.1.1改性粘土除氟剂改性粘土除氟剂制备方法为将浓度0.3mol·L-1的Al2(SO4)3和质量分数2%的NaOH按1：3混合制成改性溶液，再将改性溶液与粘土按1：3混合后，在400℃下煅烧2h后研磨成粒径为830μm粉末。除氟剂含量见表1。1.1.2主要仪器SX-10-12型箱式电阻炉；pHS-5型pH计；复合PF-1型氟电极；HT-6A型数显多头磁力恒温搅拌器；JeolJsm-6700F型冷场电子扫描显微镜。1.2试验方法1.2.1硬度改善试验通过加入粘结剂A的方式对除氟剂进行硬度改善。将制得的改性粘土除氟剂与不同浓度的粘结剂A以不同比例混合，置于马弗炉中在不同温度下煅烧不同时间。用改进后的除氟剂对含氟水（含氟水由NaF加蒸馏水配置而成）进行吸附试验（原水氟质量浓度为5.37mg·L-1、固液比为1：200、吸附时间为3h），计算其对氟的吸附容量。吸附后组份KNaCaMgPbCdCrFeMnAl2232168409200522.76442447740982含量/mg·kg-1表1试验用粘土主要金属含量Tab.1Contentofmainmetalsinclay改性粘土除氟剂硬度改善及再生性能研究陈涛，孙成勋，杨晓瑛，朱宝余（吉林省电力有限公司电力科学研究院，吉林长春130021）摘要：针对粘土类除氟剂普遍存在硬度差的问题，试验以粘结剂A对自制的改