CN110801806A - 一种复合除氟滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合除氟滤料的制备方法，包括如下步骤：首先，将氢氧化铈、斜发沸石粉、膨润土和轻质氧化镁充分混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入三聚磷酸钠溶液进行造粒，筛分，得到混合物颗粒；其次，对所述混合物颗粒进行焙烧，后置于氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡完成后用纯水将所述混合物颗粒冲洗到中性，烘干，得到复合除氟滤料。应用该方法制备的复合除氟滤料能有效去除水源水中的氟化物，效果最佳的能将水源水中氟化物含量稳定在0.12mg/L，远远低于国家饮用水标准。
Description
技术领域
本发明属于日常生活水源中氟化物去除技术领域，尤其涉及一种复合除氟滤料及其制备方法。
背景技术
中国是全球范围内的高氟地区，除了比较少数地区外，全国大部分地区的饮用水中氟超标。国家饮用水标准中氟化物剂量为1.0mg/L，这个引用水标准值与国际上是接轨的。但中国的水源普遍氟超标，尤其是东北，山西，河南，贵州地区和新疆地区，国家投入了大量的人力物力财力用于治理地表水、地下水氟污染。
目前，传统处理污水中氟的方法为石灰沉淀法和活性氧化铝吸附法。石灰石沉淀法处理之后废水中氟离子的浓度一般控制在10mg/L～20mg/L的范围内，无法达到饮水水源处理要求，而且处理过程中，劳作强度高，劳作环境差；活性氧化铝吸附时法，处理效率较低，效果不稳定，同时，活性氧化铝容易板结，使用寿命短，运行费用高。因此，当前面临的主要问题是如何设计除氟工艺，以使饮用水源水处理后达到或低于国家饮用水标准中氟化物的要求。
发明内容
本发明的目的在于解决了如何将饮用水源水或者地下水中的有毒物质氟离子的含量降低到饮用水标准，提出了一种复合除氟滤料及其制备方法。
为实现上述目的，本申请提供了一种复合除氟滤料及其制备方法，一种复合除氟滤料的制备方法，包括如下步骤：S1、将氢氧化铈、斜发沸石粉、膨润土和轻质氧化镁充分混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入三聚磷酸钠溶液进行造粒，筛分，得到混合物颗粒；S2、对步骤S1中的所述混合物颗粒进行焙烧，后置于氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡完成后用纯水将所述混合物颗粒冲洗到中性，烘干，得到复合除氟滤料。
作为本申请的进一步改进，步骤S1中，所述氢氧化铈的质量份数为0.5～3份，所述斜发沸石的质量份数为1～4份，所述膨润土的质量份数为1～3份，所述轻质氧化镁的质量份数为2～4份。
作为本申请的进一步改进，步骤S1中，所述氢氧化铈的质量份数为1份，所述斜发沸石的质量份数为2份，所述膨润土的质量份数为2份，所述轻质氧化镁的质量份数为3份。
作为本申请的进一步改进，所述斜发沸石的颗粒粒径为300目。
作为本申请的进一步改进，步骤S1中，所述三聚磷酸钠溶液的浓度为5％。
作为本申请的进一步改进，步骤S1中，所述混合物颗粒的粒径控制在1.5㎜～2.0㎜。
作为本申请的进一步改进，步骤S2中，所述焙烧的温度为600℃，所述焙烧的时间为4h～5h。
作为本申请的进一步改进，步骤S2中，所述氢氧化钠溶液的浓度为5％，所述浸泡的时间为2h～5h。
作为本申请的进一步改进，所述烘干的温度为110℃。
为实现上述目的，本申请还提供了一种应用所述的复合除氟滤料的制备方法制备的复合除氟滤料。
本申请的有益效果在于，提供了一种复合除氟滤料的制备方法，应用该方法制备的复合除氟滤料能有效去除水源水中的氟化物，效果最佳的能将水源水中氟化物含量稳定控制在0.12mg/L，远远低于国家饮用水标准。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为将饮用水源水或者地下水中的有毒物质氟离子的含量降低到饮用水标准，本申请提供了一种复合除氟滤料的制备方法，包括如下步骤：S1、将氢氧化铈、斜发沸石粉、膨润土和轻质氧化镁充分混合均匀，得到混合物，所述混合设备优选为锥形混合机，向所述混合物中加入三聚磷酸钠溶液进行造粒，所述造粒设备优选为颗粒机，所述三聚磷酸钠溶液进一步优选为浓度5％的三聚磷酸钠溶液，所述三聚磷酸钠溶液的浓度为按质量分数浓度计算，筛分，得到混合物颗粒，所述混合物颗粒的粒径优选为控制在1.5㎜～2.0㎜之间，若所述混合物颗粒的粒径未控制在1.5㎜～2.0㎜之间，则可以磨碎之后重新进行造粒、筛分；S2、对步骤S1中的所述混合物颗粒进行焙烧，所述焙烧设备优选为马弗炉，所述焙烧的温度为500℃～700℃，进一步优选为600℃，所述焙烧的时间优选为4h～5h，后置于氢氧化钠溶液中浸泡，所述氢氧化钠溶液优选为浓度5％的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为按质量分数浓度计算，所述浸泡的时间优选为2h～5h，浸泡完成后用纯水将所述混合物颗粒冲洗到中性，烘干，所述烘干设备优选为烘箱，所述烘干的温度为100℃～120℃，进一步优选为110℃，得到复合除氟滤料。
本申请中，作为本申请优选的实施例，步骤S1中，所述氢氧化铈的质量份数为0.5～3份，所述斜发沸石的质量份数为1～4份，所述膨润土的质量份数为1～3份，所述轻质氧化镁的质量份数为2～4份；进一步的，步骤S1中，所述氢氧化铈的质量份数为1份，所述斜发沸石的质量份数为2份，所述膨润土的质量份数为2份，所述轻质氧化镁的质量份数为3份。作为本申请优选的实施例，所述斜发沸石的颗粒粒径为300目。
本申请基于所制备的复合除氟滤料应用到含氟废水的处理中，用于佐证该复合除氟滤料的有益效果，提供了四组具体处理废水的实施例，如下：
实施例1
本申请选取了吉林市某矿泉水公司的水源水，该公司的水源水为地下2000多米的深井水，经检测该水源水中氟离子含量为5.2mg/L。应用本申请所述复合除氟滤料进行了除氟效果验证测试，经过多次试验后，将该公司的水源水流过填充高度1.2米的复合除氟滤料，水源水流速控制在8BV/H，流出的水源水中氟化物含量稳定在0.12mg/L，氟化物去除率达到97.7％。将该河水水源先进行除氟工艺，最终经过该供水厂的饮用水氟化物含量远远低于1.0mg/L，远远低于国家饮用水指标。
实施例2
本申请选取了安徽宁国某自来水厂，该自来水厂日均自来水生产量2方，该自来水厂处理的水源水为河水，经检测该河水水源地的氟离子在1.5mg/L～3mg/L之间。应用本申请所述复合除氟滤料进行了除氟效果验证测试，经过多次试验验证，将该河水水源流过经本申请所述复合除氟滤料填充的滤池之后，流出的河水水中氟化物含量稳定在0.5mg/L。因此，将该河水水源先经本申请所述复合除氟滤料进行除氟工艺处理，最终经过该供水厂的饮用水氟化物含量低于1.0mg/L，达到国家饮用水指标，达到了城市自来水水质标准，城市自来水水质标准为氟化物含量低于1.0mg/L。
实施例3
本申请选取了甘肃天水某农村生活用水集中供水厂，该供水厂以深井地下水为水源水，经检测，该水源水中氟化物的含量在2mg/L～3mg/L之间。应用本申请所述复合除氟滤料进行了除氟效果验证测试，经过多次试验，将该水源水应用本申请所述复合除氟滤料处理后，流出的水中氟化物含量稳定在0.5mg/L。因此，将该水源水先经本申请所述的复合除氟滤料进行除氟工艺，最终经过该供水厂的饮用水中氟化物含量低于1.0mg/L，达到国家饮用水指标，也达到了城市自来水水质标准，城市自来水水质标准为氟化物含量低于1.0mg/L。
实施例4
本申请还选取了青岛某市政污水厂污水进行了除氟效果测试，该污水厂的日均排污量达到2万方，由于部分工业废水的混入，该污水厂排除的污水氟离子在2.0mg/L左右，对当地的饮用水源造成严重的污染，因此，控制市政污水厂排出污水中的氟化物的含量也是提高人们饮用水源水水质的非常有效的办法。经过多次测试验证，本申请所述复合除氟滤料对市政污水厂污水的除氟也具有非常好的效果。如，将青岛某市政污水厂污水经过本申请所述的复合除氟滤料进行处理后，流出的污水中氟化物含量稳定在0.8mg/L，低于1.0mg/L的国家饮用水指标，更达到了市政污水排放要求，市政污水排放要求为20mg/L。
综上所述，为降低生活饮用水中氟化物的含量，本申请提供了一种复合除氟滤料的制备方法，应用该方法制备的复合除氟滤料能有效去除水源水中的氟化物，效果最佳的能将水源水中氟化物含量稳定在0.12mg/L，远远低于国家饮用水标准。
以上仅结合目前考虑的最实用的优选实施例对本申请进行描述，需要理解的是，上述说明并非是对本申请的限制，本申请也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将氢氧化铈、斜发沸石粉、膨润土和轻质氧化镁充分混合均匀，得到混合物，向所述混合物中加入三聚磷酸钠溶液进行造粒，筛分，得到混合物颗粒；
S2、对步骤S1中的所述混合物颗粒进行焙烧，后置于氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡完成后用纯水将所述混合物颗粒冲洗到中性，烘干，得到复合除氟滤料。
2.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氢氧化铈的质量份数为0.5～3份，所述斜发沸石的质量份数为1～4份，所述膨润土的质量份数为1～3份，所述轻质氧化镁的质量份数为2～4份。
3.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氢氧化铈的质量份数为1份，所述斜发沸石的质量份数为2份，所述膨润土的质量份数为2份，所述轻质氧化镁的质量份数为3份。
4.根据权利要求2所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，所述斜发沸石的颗粒粒径为300目。
5.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述三聚磷酸钠溶液的浓度为5％。
6.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合物颗粒的粒径控制在1.5㎜～2.0㎜。
7.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述焙烧的温度为600℃，所述焙烧的时间为4h～5h。
8.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述氢氧化钠溶液的浓度为5％，所述浸泡的时间为2h～5h。
9.根据权利要求1所述的复合除氟滤料的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为110℃。
10.一种应用权利要求1-9任意一项所述的复合除氟滤料的制备方法制备的复合除氟滤料。
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- 2019-11-20 CN CN201911138584.8A patent/CN110801806A/zh active Pending
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