摘要：利用活性氧化鋁吸附去除飲用水中的氟化物，在進(jìn)水氟化物2.66mg/L時(shí)，出水氟化物≤0.7mg/L，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）中的要求。該項(xiàng)目為類(lèi)似水中氟化物去除提供了實(shí)際參考。
　　關(guān)鍵詞：氧化鋁 飲用水 氟化物
　　中圖分類(lèi)號(hào)：X52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（c）-0075-01
　　氟是人體需要的微量元素之一，過(guò)量的氟會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)沉重的災(zāi)難，工業(yè)生產(chǎn)中的氟化物更是破壞大自然生態(tài)平衡的罪魁禍?zhǔn)?。氟是人體骨骼和牙齒的正常成分，微量的氟有助于骨骼和牙齒的發(fā)育，有明顯的預(yù)防齲齒作用，而過(guò)量的氟卻會(huì)造成地方性氟中毒，氟中毒不僅影響骨骼和牙齒，過(guò)量吸收氟還危機(jī)包括心血管、中樞神經(jīng)、消化系統(tǒng)的全身疾病。同時(shí)影響全身發(fā)育和釉質(zhì)發(fā)育不全，這些都是疑難病癥，甚至是無(wú)法治愈的，這些危害性大大超出氟的防齲齒的作用。地方性氟中毒已屬于一種地球化學(xué)性疾病。在我國(guó)44%縣區(qū)內(nèi)流行，病區(qū)人口約占1億人，氟中毒者近500萬(wàn)人。人體攝取氟主要是通過(guò)水，還從食品、空氣等獲取。
　　飲用水氟含量在0.5～1.0mg/L時(shí)，氟斑牙患病一般為10%～30%，多數(shù)為輕度斑釉，當(dāng)飲用水氟含量1～1.5mg/L時(shí)，多數(shù)地區(qū)氟斑牙患病率高達(dá)45%，以上中度、重度患者明顯增多，據(jù)國(guó)外資料報(bào)道，氟攝入量達(dá)10mg/L左右可發(fā)生急性中毒，每日氟攝入量15～25mg/L，持續(xù)10～12年后可患氟骨癥，每日攝取總量20mg，長(zhǎng)期飲用可引起骨骼損傷。
　　人對(duì)氟的攝取不僅來(lái)源于飲用水，而且糧食、蔬菜、食品空氣也能攝取，根據(jù)我國(guó)國(guó)情同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的可行性，國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-85，對(duì)飲用水氟化物規(guī)定<1.0mg/L標(biāo)準(zhǔn)，因而超此標(biāo)準(zhǔn)的飲用水必須進(jìn)行除氟和消毒處理。
　　1 工程概況
　　本方案涉及到的飲用水水源位于某小區(qū)，主要供給本小區(qū)750戶(hù)家庭做生活飲用水使用。根據(jù)該市衛(wèi)生防疫站出具的檢驗(yàn)報(bào)告可以看出，目前該飲用水水源主要存在氟化物未達(dá)標(biāo)，其它相關(guān)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。該飲用水處理處理工程水質(zhì)：氟化物2.66mg/L。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，處理后的出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）中的要求，即氟化物≤1.0mg/L。設(shè)計(jì)供水量為40m3/h。
　　2 飲用水處理工藝
　　2.1 飲用水處理工藝選擇
　　處理工藝的選擇是根據(jù)飲用水量、飲用水水質(zhì)在考慮經(jīng)濟(jì)條件和管理水平的前提下，選用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟工藝。目前關(guān)于飲用水處理氟化物有以下幾種主要方法：活性氧化鋁（磷酸三鈣）吸附法和電滲析、膜法工藝[1～4]。目前應(yīng)用電滲析除氟，在大型水廠(chǎng)有所增加，優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，不需加藥，只需調(diào)節(jié)直流電壓即可；缺點(diǎn)：耗水量大，每制一噸去氟水需原水1.45t左右，耗電量大，每噸水大約耗電1.5～2度。反滲透一般用于純凈水制作，能去除水中95%以上的離子，水耗大，每制一噸純凈水需原水1.35t左右，耗電3度/噸水左右。吸附法是采用升流式活性氧化鋁吸附過(guò)濾的方法，具有工藝先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、吸附量大、運(yùn)行周期長(zhǎng)、單位面積產(chǎn)水率高等特點(diǎn)。經(jīng)處理后出水水質(zhì)好。再生耗水量少，并無(wú)泥渣排放。再生藥劑采用硫酸鋁，再生時(shí)間短，用藥量少，無(wú)二次污染。整套處理工藝操作簡(jiǎn)單、管理方便。經(jīng)過(guò)工藝比選，該項(xiàng)目采用氧化鋁吸附工藝。
　　2.2 活性氧化鋁吸附工藝設(shè)計(jì)
　　生活飲用水處理（活性氧化鋁吸附）工藝流程見(jiàn)圖1。含氟飲用水經(jīng)提升泵進(jìn)入活性氧化鋁吸附過(guò)濾裝置，出水經(jīng)過(guò)二氧化氯消毒裝置進(jìn)行消毒，最后處理的飲用水供用戶(hù)使用。
　　2.3 工藝設(shè)計(jì)
　?。?）提升泵現(xiàn)有提升泵兩臺(tái)，型號(hào)VFD-M。需增加兩套變頻設(shè)備以保證后續(xù)工段的穩(wěn)定運(yùn)行。（2）除氟裝置數(shù)量1套，鋼結(jié)構(gòu)，型號(hào)SFJF-40，尺寸Φ2400×4500mm。配套有加藥系統(tǒng)和反沖洗系統(tǒng)。（3）消毒裝置數(shù)量1套，處理流量50m3/h。采用國(guó)際上最先進(jìn)的亞氯酸鈉與鹽酸生產(chǎn)工藝，二氧化氯的產(chǎn)率平均在95%以上，無(wú)殘液、無(wú)氯化消毒附產(chǎn)物產(chǎn)生，且不產(chǎn)生致癌物。在正常運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)缺藥、缺水時(shí)具有自動(dòng)報(bào)警功能，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)。同時(shí)配套余氯檢測(cè)儀1臺(tái)。（4）集水池（現(xiàn)有）數(shù)量1座，有效容積80m3。
　　3 工藝運(yùn)行分析
　　3.1 出水水質(zhì)
　　通過(guò)兩個(gè)月的調(diào)試運(yùn)行，在工藝進(jìn)水氟化物2.66mg/L，出水水質(zhì)氟化物≤0.7mg/L。出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）中的要求，即：氟化物≤ 1.0mg/L。
　　3.2 經(jīng)濟(jì)分析
　　工程總投資估算為44.95萬(wàn)元。其中直接投資37.75萬(wàn)元，包括（建）筑物投資、設(shè)備投資、儀器儀表、自控投資和其它直接費(fèi)用。電氣控制部分投資估算為2.3萬(wàn)元。包括控制系統(tǒng)、操作按鈕、電纜、飲用水處理站站區(qū)所有燈具等。間接投資4.9萬(wàn)元。運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、人工費(fèi)及藥劑費(fèi)，折合處理成本1.3元/噸水。
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　利用活性氧化鋁可有效吸附去除飲用水中的氟化物，在進(jìn)水氟化物2.66mg/L時(shí)，出水氟化物≤0.7mg/L，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）中的要求。該項(xiàng)目為類(lèi)似水處理提供了實(shí)際參考。
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