飲用水除氟過(guò)濾器的核心除氟方法,
是基于吸附、離子交換、膜分離三類原理的技術(shù),不同方法適配不同水質(zhì)和處理規(guī)模,具體如下:
1.吸附法(主流家用/小型過(guò)濾器方案)這是比較常見(jiàn)的飲用水除氟方式,除氟過(guò)濾器內(nèi)填充專用吸附劑,水流經(jīng)時(shí)氟離子被吸附劑截留。
常用吸附劑:活性氧化鋁是經(jīng)典的材料,吸附容量大、成本低,pH值在5.5-6.5時(shí)吸附效果好;羥基磷灰石、骨炭則更適合偏中性水質(zhì),且安全性高,適合飲用水場(chǎng)景;此外還有稀土基吸附劑,吸附效率更高但成本稍高。
優(yōu)勢(shì):除氟過(guò)濾器體積小、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,家用過(guò)濾器多采用此技術(shù);吸附劑飽和后可通過(guò)再生液(如硫酸鋁溶液)再生,重復(fù)使用。
注意:需定期更換或再生吸附劑,否則會(huì)出現(xiàn)氟離子泄漏,影響出水水質(zhì)。
2.離子交換法(適合中大型凈水系統(tǒng))利用離子交換樹(shù)脂上的可交換離子(如氯離子、硫酸根離子),與水中氟離子發(fā)生置換反應(yīng),從而去除氟。
常用樹(shù)脂:強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂,對(duì)氟離子選擇性較強(qiáng);部分螯合樹(shù)脂也可針對(duì)性去除氟。
優(yōu)勢(shì):除氟過(guò)濾器除氟效率穩(wěn)定,出水氟濃度可控制在0.5mg/L以下(符合國(guó)標(biāo)飲用水限值),還能同步去除水中的硝酸鹽、硫酸鹽等陰離子。
注意:原水硬度較高時(shí),鈣、鎂離子會(huì)干擾交換過(guò)程,需先軟化水質(zhì);樹(shù)脂飽和后需用氯化鈉或硫酸鈉溶液再生。
3.膜分離法(適合高精度凈水需求)通過(guò)半透膜的篩分作用,截留水中氟離子及其他雜質(zhì),常見(jiàn)于反滲透(RO)凈水設(shè)備。
核心技術(shù):反滲透膜的孔徑小(納米級(jí)),可有效截留包括氟離子在內(nèi)的絕大部分離子和有機(jī)物,出水水質(zhì)較高。
優(yōu)勢(shì):除氟過(guò)濾器除氟干凈,還能去除重金屬、細(xì)菌、病毒等,適合氟含量超標(biāo)嚴(yán)重的地區(qū);無(wú)需頻繁更換耗材,僅需定期沖洗膜組件。
注意:設(shè)備能耗略高,會(huì)產(chǎn)生一定比例的濃水(廢水);膜組件價(jià)格較高,更換成本相對(duì)高。
4.混凝沉淀法(適合大型市政凈水廠,較少用于小型過(guò)濾器)向水中投加混凝劑(如明礬、聚合氯化鋁),混凝劑水解生成的氫氧化物絮體,可吸附氟離子形成沉淀,再通過(guò)過(guò)濾去除。
優(yōu)勢(shì):處理量大、成本低,適合大規(guī)模飲用水處理。
注意:會(huì)產(chǎn)生污泥,需配套沉淀和過(guò)濾設(shè)施,不適合家用或小型過(guò)濾器。
飲用水除氟過(guò)濾器是指用于飲用水除氟、降氟的設(shè)備。當(dāng)原水流經(jīng)除氟器,降氟器內(nèi)部核心濾層——天然礦物質(zhì)濾料時(shí),水與除氟降氟器中的天然礦物質(zhì)濾料接觸,通過(guò)物理、化學(xué)反應(yīng)——吸附、離子交換,水中的氟離子被濾料吸附、交換,水中的氟離子即被去除,使水中的氟含量達(dá)到國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)規(guī)定的1.0mg/L以內(nèi)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,天然礦物質(zhì)濾料吸附交換飽和,需要通過(guò)再生系統(tǒng)進(jìn)行再生,再生后濾料性能恢復(fù)如初,可長(zhǎng)期反復(fù)使用。