飲用水除氟技術的研究現狀及發展趨勢

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    飲用高氟水危害人體健康是個世界性問題，已越來越受到人們的重視。基于近年來飲用水除氟技術的

研究進展，本文就目前主要飲用水除氟技術如混凝沉淀、吸附過濾、電凝聚、電滲析和反滲透等及除氟技

術中存在的問題進行了闡述，并提出了飲用水除氟技術向綠色技術發展的趨勢。氟廣泛存在于自然水體中

，是人體必需的微量元素之一。我國規定生活飲用水中適宜的氟含量為0．5—1．0mg／L，當飲用水缺氟時

，易患齲齒病。但若長期飲用氟濃度大于lmg／L的水，易引起氟斑牙病，長期飲用氟濃度為3—6mg／L的水

，則會引起氟骨病。地方性氟病是由于長期飲食當地高氟水或食物而引起的一種慢性氟中毒病，據統計，

分布在我國約占二億六千萬人口的地區，是一種嚴重危害人民健康的地方病。大量的研究資料表明，在我

國北方地區飲用水除氟與人民健康密切相關。飲用高氟水危害人體健康是個世界性問題，已越來越受到人

們的重視。自20世紀50年代以來，人們研究了多種除氟方法，并取得了一定進展。目前主要除氟方法有：

混凝沉淀、吸附過濾、電凝聚、電滲析和反滲透等。而吸附過濾和混凝沉淀法的研究與應用較多。   

    鋁鹽混凝法是飲用水除氟的常用方法之一。鋁鹽混凝除氟是一個復雜的過程，鋁鹽投加到水中后，可

通過Aln與Fˉ的絡合、鋁鹽水解的中間產物及最后生成的無定型的Al(OH)，絮體對Fˉ的離子交換、吸附及

卷掃等作用去除水中的Fˉ。研究表明，鋁鹽混凝除氟的主要作用機理有吸附、離子交換、絡合沉降及網捕

和機械卷掃等。常用除氟藥劑有鋁鹽混凝劑(包括聚合氯化鋁和單體氯化鋁等)、CF一1型飲用水除氟劑和

PC85—3型除氟劑等。影響混凝沉淀除氟效果的因素比較復雜。pH值對除氟效果影響顯著，這主要與除氟藥

劑在不同pH值條件下產生不同的水解產物有關，因此，選擇適宜的pH值是非常重要的。水溫也是影響除氟

效果的一個重要因素。如水溫過高，氫氧化鋁的水合作用增加，沉淀下沉慢，甚至漂于水面，影響除氟效

果；如水溫過低，盡管投加大量混凝劑也難獲得良好的混凝效果，通常絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細小、

松散。水溫在l0—30℃，除氟效果較好。此外，混凝沉淀除氟效果還受原水含氟量、堿度、鹽度、混凝攪

拌時間等因素的影響，因此在實際應用中均應予以考慮。混凝沉淀除氟的主要缺點是處理后產生大量的沉

淀污泥以及除氟后水中的氯離子和硫酸根有增加趨勢。此外，以鋁鹽為混凝劑，處理后水中含有大量溶解

鋁引起人們對健康的擔心。該方法適用于須同時去除濁度的低氟水處理，其應用越來越少。

   近年來，世界各國環保呼聲日益高漲，水處理技術正朝著可持續發展戰略的綠色技術方向發展，因此尋

求高效節能、不產生二次污染和經濟有效的技術應是飲用水除氟研究的重要課題。膜污染是制約膜技術推

廣應用的關鍵因素之一。目前反滲透膜的開發正向耐污染、低壓及高通量型方向發展，膜材料及技術領域

所取得的研究成果為Ro技術應用于飲用水除氟創造了良好的條件。雖然由于經濟等原因在工程實踐中應用

較少，但卻顯示了該技術應用于飲用水除氟的巨大潛力。新型反滲透膜的開發必將促進Ro技術在飲用水除

氟中廣泛的應用。此外，新型除氟濾料的研究還處于探索性階段，尚未應用于工程實踐，有待于進一步研

究。但其良好的吸附性能有取代傳統除氟濾料的發展趨勢同時開發高效電凝聚反應器也是飲用水除氟研究

的方向之一。

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