一、工作原理：
我國(guó)飲用水除氟方法中，應(yīng)用最多的是吸附過(guò)濾法，作為濾料的吸附劑主要是活性氧化鋁。
活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積，是除氟比較經(jīng)濟(jì)有效的方法?；钚匝趸X是兩性物質(zhì)，等電點(diǎn)約在9.5，當(dāng)水的pH值小于9.5時(shí)可吸附陰離子，大于9.5時(shí)可去除陽(yáng)離子。
因此，在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對(duì)氟有極大的選擇性。
1.活性氧化鋁使用前可用硫酸鋁溶液活化，使轉(zhuǎn)化成為硫酸鹽型，反應(yīng)如下：
（Al2O3）n?2H2O + SO42- →（Al2O3）n?H2SO4 + 2OH-
2.除氟時(shí)的反應(yīng)為：
（Al2O3）n?H2SO4 + 2F - → （Al2O3）n?2HF + SO42-
3.活性氧化鋁失去除氟能力后，可用1%-2%嘗試的硫酸鋁溶液再生：
（Al2O3）n?2HF + SO42- →（Al2O3）n?H2SO4 + 2F-
每克活性氧化鋁所能吸附氟的重量，一般為1.2～4.5mg，它取決于：原水的氟濃度、pH值、活性氧化鋁的顆粒大小等。
二、應(yīng)用范圍：
我國(guó)地下水含氟地區(qū)的分布范圍很廣，因長(zhǎng)期飲用含氟量高的水可引起慢性中毒，特別是對(duì)牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害。輕者患氟斑牙，表現(xiàn)為牙釉質(zhì)損壞，牙齒過(guò)早脫落等，重者則骨關(guān)節(jié)疼痛，甚至骨骼變形，出現(xiàn)彎腰駝背等，*喪失勞動(dòng)能力。
所以高氟水的危害是嚴(yán)重的。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟的含量不得超過(guò)1mg/L。
三、性能特點(diǎn)
1、 設(shè)備造價(jià)低廉，運(yùn)行費(fèi)用低，管理簡(jiǎn)便；
2、 濾料經(jīng)過(guò)再生，可多次使用濾料壽命長(zhǎng)；
3、 除氟效果好，占地面積小。
四、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：
本裝置由除氟罐、濾料、再生裝置、管路閥門等組成，根據(jù)不同的氟含量和處理水量，可選擇不同大小的設(shè)備。
五、除氟器的選用方法：
除氟器的大小依據(jù)水量而定，根據(jù)用途不同可選用鋼制或玻璃鋼。除氟裝置有固定床和流動(dòng)床。固定床的水流一般為升流式，濾層厚度1.1～1.5m，濾速為3～6m/h。移動(dòng)床濾層厚度為1.8～2.4m，濾速10～12m/h。
六、操作方法：
活性氧化鋁在pH = 5～8范圍內(nèi)時(shí)，除氟效果較好，而在pH值為5.5時(shí)，吸附量大。為減少酸的消耗和降低成本，我國(guó)多將pH控制在6.5～7.0之間，除氟裝置的接觸時(shí)間應(yīng)在15min以上。
活性氧化鋁失效后，出水含氟量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，運(yùn)行周期即千結(jié)束須進(jìn)行再生。再生時(shí)，活性氧化鋁柱首先反沖洗10～15min，膨脹率為30～50%，以去除濾層中的懸浮物。
再生液濃度和用量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，一般采用Al2（SO4）2再生時(shí)為1～2%，采用NaOH時(shí)為1.0%。再生后用除氟水反沖洗8～10min，再生時(shí)間約1.0～1.5h。采用NaOH溶液時(shí)，再生后的濾層呈堿性，須再轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝裕员闳コ鼺-離子和其它陰離子。
新型除氟設(shè)備的原理與工藝流程
含氟水經(jīng)過(guò)比表面積較大的活性氧化鋁吸附過(guò)濾層。在PH值5～6的條件下，水中氟離子被吸附生成難溶解的氟化物而被除去，其反應(yīng)式如下：R2SO4＋2F－＝R2F2＋SO42－
吸附劑失效后，用硫酸鋁溶液進(jìn)行再生，以恢復(fù)其吸附能力。當(dāng)原水PH值大于7時(shí)，一般用二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行調(diào)節(jié)。
除氟設(shè)備工藝特點(diǎn)：1、造價(jià)低、投資省；2、運(yùn)行費(fèi)用低，制水成本低；3、設(shè)備操作簡(jiǎn)便：實(shí)行自動(dòng)化、半自動(dòng)化操作不用調(diào)節(jié)pH值；4、設(shè)備安裝和使用便利，該設(shè)備可以直接與深井中的變頻泵連接，設(shè)備出水直接進(jìn)入管網(wǎng)入戶，無(wú)需原水池和出水池，無(wú)需二次加壓；5、新型除氟設(shè)備的水利用率高，為98－99％以上；6、設(shè)備占地面積小。
我國(guó)許多地區(qū)，地下水含氟量都超過(guò)國(guó)家規(guī)定的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（1.5mg/L）。有些地區(qū)甚至高達(dá)20mg/L。長(zhǎng)期飲用高氟水，輕者使牙齒產(chǎn)生斑釉，關(guān)節(jié)疼痛，重者會(huì)影響骨骼發(fā)育，致使喪失勞動(dòng)力。新型工藝采用活性氧化鋁為介質(zhì)的除氟設(shè)備能有效解決上述問(wèn)題，使人們不再受高氟的侵害。
1、 原水濁度應(yīng)低于5NTU、含氟量應(yīng)小于10MG/L。
2、活性氧化鋁應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，粒徑宜采用0.4～1.5MM。
3、當(dāng)原水PH值小于7.0時(shí)，宜按連續(xù)運(yùn)行設(shè)計(jì)，濾速可為6～10M/H。
當(dāng)原水PH大于7.0時(shí)，宜采用硫酸或二氧化碳將原水的PH值調(diào)低到6.5～7.0，按連續(xù)運(yùn)行設(shè)計(jì)；若不調(diào)原水的PH值應(yīng)按間歇運(yùn)行設(shè)計(jì)，濾速可為2～3M/H，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可為4～6H、間斷時(shí)間可為4～6H。
4、濾層厚度應(yīng)根據(jù)進(jìn)水含氟量和PH值、濾速、處理后的水質(zhì)要求確定，當(dāng)原水含氟量小于4MG/L時(shí)，濾層厚度宜大于1.5M；當(dāng)原水含氟量在4～10MG/L時(shí)，濾層厚度宜大于1.8M；當(dāng)采用硫酸調(diào)PH值，規(guī)模較小、濾速較低時(shí)，濾層厚度可為0.8～1.2M。
5、濾層表面到池頂?shù)母叨纫藶?.5～2.0M。
6、采用濾頭布水時(shí)，應(yīng)在濾層下鋪設(shè)粒徑為2～4MM、厚度為50～150MM的石英砂承托層。
7、濾池應(yīng)設(shè)進(jìn)水流量指示儀表，進(jìn)、出水取樣管和觀察濾層的視鏡。
8、濾池出水含氟量超過(guò)1.1MG/L時(shí)，濾料應(yīng)進(jìn)行再生處理，再生液可采用氫氧化鈉或硫酸鋁溶液。
1）采用氫氧化鈉溶液再生時(shí)，再生過(guò)程應(yīng)包括*反沖洗、再生、二次反沖洗（或淋洗）、中和四個(gè)階段；采用硫酸鋁溶液再生時(shí)，上述中和階段可以省去。
2）*反沖洗，沖洗強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)粒徑大小確定，可為12～16L/（S•`M^2`）；沖洗時(shí)間可為10～15MIN；濾層膨脹率可為30%～50%。
3）再生液宜自上而下通過(guò)濾層，采用氫氧化鈉溶液再生時(shí)，再生液濃度可為0.75%～1.00%，消耗量可按每去除1G氟化物需要8～10G固體氫氧化鈉計(jì)算，再生時(shí)間可為1H～2H，再生液流速可為3～10M/H；采用硫酸鋁溶液再生時(shí)，再生液濃度可為2%～3%，消耗量可按每去除1G氟化物需要60～80G固體硫酸鋁計(jì)算，再生時(shí)間可為2～3H，再生液流速可為1.0～2.5M/H。再生后濾池內(nèi)的再生溶液應(yīng)排空。
4）二次反沖洗沖洗強(qiáng)度可為3～5 L/（S•`M^2`），沖洗時(shí)間可為1～3H；采用原水淋洗時(shí)，流量可為1/2正常過(guò)濾流量，淋洗時(shí)間可為0.5H。采用硫酸鋁再生時(shí)，二次反沖洗（或淋洗）終點(diǎn)出水PH值應(yīng)大于6.5；采用氫氧化鈉再生時(shí)，二次反沖洗（或淋洗）終點(diǎn)出水PH值應(yīng)接近進(jìn)水PH值。
5）采用氫氧化鈉再生時(shí)，二次反沖洗（或淋洗）后應(yīng)進(jìn)行中和，中和可采用濃度為1%的硫酸溶液調(diào)節(jié)進(jìn)水PH值至3左右，進(jìn)水流速與正常除氟過(guò)程相同，中和時(shí)間可為1～2H，直至PH值升至8～9為止。
6）*反沖洗、二次反沖洗（或淋洗）、中和的出水應(yīng)妥善排放，不得進(jìn)入清水池或飲用。
