ob欧宝体育富网入口又名分子筛,自1756年,瑞典矿物学家CronstedA.F.首先发现井命名为ob欧宝体育富网入口以来,天然ob欧宝体育富网入口已广泛用于各种生产领域中脱色、脱臭、气体分离、离子交换。而天然ob欧宝体育富网入口舍有多种杂质和水分,使孔遭阻塞,吸附性能受到限制,应用于除氟方面需进行活化处理。我们用经过优选活化后的ob欧宝体育富网入口,过滤吸附存在于饮用水中的过量氟,使其含量降为1.0mg/L,达到饮用水标准。本文对天然ob欧宝体育富网入口活化及含氟水处理的机理加以探讨研究。

1、饮用水除氟的必要

氟是电负性最高的元素,是一种相当活泼的非金属元素。当有氟离子大量存在时,有毒性作用。高氟水质大多受到形及气侯、自然界物理化学作用,与人类生产活动等因素密切相关,我国东北平源西部、内蒙平原,华北平原及黄河中下游属高氟区。长期饮用氟古量超过1.5mg/L的水,氟斑牙病发病率高达80%左右;长期饮用氟含量高于6.0mg/L水的儿童,无一例外地患上丁永久性的氟斑牙病症,并患骨骼中毒症,即氟症。世界卫生组织制定出各国饮水水质氟含量标稚,我国最大允许含量1.0mg/L。

2、选用是然ob欧宝体育富网入口并经过活化后脱除饮水中的氟

天鼾ob欧宝体育富网入口除氟能力因受地质演变影响孔道阻塞,吸附性能受到影响。对天然ob欧宝体育富网入口的活化,目的是对诖酸盐的网架结构进行调整,并打通阻塞的孔遭。可采取的措施有:

(1) 用NaOH溶液对结构遣行调整;

(2) 用CaCI2对ob欧宝体育富网入口中负一价离子进行交换,使之改型,增大孔道;

(3)通过高温熔烧,降去孔道中阻塞物。进行必要的清洗,进一步达到去除不必要杂质和提高活性的效果。有数据表明,NaOH溶液水浴加热对提高除氟容量效果较好;CaCI2溶液浸泡对减轻滤料损耗和提高陆氟容量也有一定效果;高温溶烧对减少出水浊度效果最为明显。在天然ob欧宝体育富网入口活化过程及除氟工作中,我们通过大量的实验,考察了一系列参数,如粒径对ob欧宝体育富网入口除氟溶量的影响;吸附时间对ob欧宝体育富网入口除氟容量的影响;水样的pH值对ob欧宝体育富网入口除氟容量的影响;不同浓度CaCI2溶液对ob欧宝体育富网入口除氟雾量的影响;熔烧温度和时间对ob欧宝体育富网入口除氟容量的影响等,从而得出了天然ob欧宝体育富网入口活化的最佳条件:

(1)6.0mol/dm3NaOH溶液中水浴2h;

(2)5%CaCI2溶液浸泡2h;

(3)在箱式炉中于700℃温度下熔烧2h;

(4)5%AI2(sO4)3·18H2O溶液中浸泡24h。

至于活化后的ob欧宝体育富网入口用于饮用水除氟中以上四个步骤的先后次序选择,通过对含氟水处理,优选出了最佳方案步骤依次为(3)、(2)、(1)、(4)。

3、天然ob欧宝体育富网入口的优越性及除氟机理

含氟水的处理方法很多,选择处理方法要根据水质情况和被处理的水要达到标准。用天然ob欧宝体育富网入口除氟易操作、价格便宜、无害、原材料易得,便于推广。天然ob欧宝体育富网入口的物理性质和应用于水污染控制中两个重要性能如下:

3.1吸附和分离

天然ob欧宝体育富网入口孔道中的水分子经过烘烤后部分脱水或全部脱水,但不会破坏结构骨架,从而形成一个内表面很大的空穴,可吸附并存大量的分子。并且ob欧宝体育富网入口晶体内部的空穴和孔道大小均匀固定,只有直径较小的分子才能进入ob欧宝体育富网入口孔道被吸附,而尺寸较大的分子则不能进入孔道,即ob欧宝体育富网入口具有选择性和筛分能力。而硅胶、活性炭等由于孔径变化较大,大小部分均可进入,无选择性吸附。天然ob欧宝体育富网入口具有高吸收性能,特别是对水、氯硫化氧、二氧化碳等分子具有掘强的亲和力。

3.2离子交换性能

天然ob欧宝体育富网入口具有良好的离子交换性能,利用它可调节晶体场内的电场、表面酸性,从而可改变ob欧宝体育富网入口的性质,调节ob欧宝体育富网入口的吸附和催化性能。ob欧宝体育富网入口与某种金属盐的水溶液接触,溶液的金属阳离子可以进ob欧宝体育富网入口中,而ob欧宝体育富网入口中阳离子被交换下来进入溶液中,这种离子交换过程可用下面通式表示:

A+z-+B+=B+z-+A+

式中,z-为ob欧宝体育富网入口的阴离子骨架;B+为水溶液金属阳离子。离子交换性能和阳离子选择性为天然ob欧宝体育富网入口最主要的典型交换性。斜发ob欧宝体育富网入口的交换阳离子为:Na-,Ca2+,K+。

由以上分析可得出:

(1)活化过程的作用是提高ob欧宝体育富网入口活性,促进吸附容量提高A14(SO4)3,浸泡处理是ob欧宝体育富网入口关键的一步,其作用为吸附性质;

(2)在除氟过程中A13+与络合能力强的F-结合,取代了Al3+结合能力弱的sO42-离子的增加由此可以看出,除氟过程,以吸附和离子交换为主。