[发明专利]含氟水的处理方法

说明书

本发明涉及一种水的处理方法，更具体地说是一种用天然植物絮凝剂（NCF）复配方法处理含氟水。

世界上有不少地区的地下水或地表水含氟量较高，一般可达2～6mg/l。我国的河北、河南、陕西、甘肃、青海、新疆等地就属于高氟区。人畜长期饮用这种高含氟水会引起慢性中毒。轻者骨质疏松，重者会抽搐、痉挛，甚至会呼吸麻痹而致死。此外还可引起各种皮肤病。因此，对这类高含氟水进行处理，使其达到饮用水的标准，保障人民健康，成为这些地区居民的迫切需要。

目前水中除氟的方法有多种，归纳起来有四类：

1.电渗析法

该方法是依靠水溶液中的F^-在外加电场的作用下，通过具有选择透过性的离子交换膜，使F^-随水溶液中的矿物质离子一同迁移至浓水中而被除去。该方法的主要优点是操作简单。其缺点是：（1）在除F^-的同时，除去了水中对人体有益的矿物质，使处理后的水往往不适宜直接饮用;（2）当含氟量高于3mg/l时，难以一次除F^-达到饮用水标准;（3）设备投资大，不适应大规模水处理工程使用;（4）水的收率低，一般仅有50%，水资源浪费严重;（5）设备管理复杂，成本高。鉴于上述原因，电渗析除F法很少在实际水处理工程中被采用。

2.离子交换法

该方法是依靠离子交换剂与水中的F^-吸附交换作用，使其生成难溶的氟化物而被除去。这种方法，尤其以活性氧化铝为代表，目前在国内小型的除F^-装置中被广泛采用。该方法的主要优点是处理后的水一次达标，不改变水中的矿物质组分。存在问题是：（1）一次性投资大，水处理成本高;（2）无机离子交换剂衰退快，交换容量明显降低;（3）无机离子交换剂需反复再生，操作麻烦;（4）仅适用于小型的水处理工程。

3.化学沉淀法

化学沉淀法是向水溶液中加入某种阳离子与F^-生成难溶的电解质，产生沉淀物而与水分离，从而除去F^-。该方法主要用于某些高含F^-（20～4000mg/l）的工业废水处理中。由于CaF₂的溶解度为16mg/l，因此，即使加入过量的Ca²⁺，其水溶液中F^-的残留量很难低于8mg/l，所以该方法不适用含F^-低的饮用水处理。

4.混凝除F^-法（《简明给水设计手册》，钟滦昌等，中国建筑工业出版社，1989.12.）。

混凝除F^-法是通过向水中加入无机混凝剂（如碱式氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁等）。其中的金属离子水解生成细微的胶核或绒絮体，这些絮体再吸附F^-而产生共沉淀，从而达到除F^-的目的，该方法的优点是工艺过程简单，操作管理方便，在除F^-的同时，还可除去水中的悬浮物，降低浊度。存在问题是（1）形成的矾花细小，沉淀速度慢。混凝除F^-过程中生成的絮体，需沉降8小时以上才能与水分离。这就需要极大的设备使沉淀完全，使工程投资大量增加。因此，该方法在实际工程中不能获得应用;（2）混凝剂投入后，由于阴离子（如Al³⁺）的水解，使水的pH值明显降低，易造成酸性水，不适宜饮用。

本发明提供了一种具有除氟速度快、处理成本低、水质好的天然植物絮凝剂（NCF）复配除氟方法。

本发明的方法是这样来实施的。在含F^-较高的地下水或地表水（含F^-量为2～6mg/l）中先加入水溶性铝盐类混凝剂，然后加入苛化的NCF，水中的F^-就会随絮凝体很快沉淀下来而被除去，水中含F^-量完全达到饮用水的标准0.5-1mg/l。