[发明专利]一种电化学强化多功能材料吸附除氟系统及方法

权利要求书

1.一种电化学强化多功能材料吸附除氟系统，其特征在于：由 两组或两组以上的反应室连接而成，每组反应室包括多功能吸附 材料(4)，多功能吸附材料(4)的一面与第一配电底板(3)的 一面紧密结合，第一配电底板(3)的另一面通过第一隔板(2) 与第一端板(1)连接，多功能吸附材料(4)的另一面通过第二隔 板(5)与第二配电底板(6)的一面连接，第二配电底板(6) 的另一面通过第三隔板(7)和第二端板(8)连接，第一配电底 板(3)、第二配电底板(6)分别与电源连接，第一配电底板(3)、 第二配电底板(6)在上侧或下侧开有水流通道，第一配电底板(3) 与第二配电底板(6)之间间距为1～10mm。

2.根据权利要求1所述的一种电化学强化多功能材料吸附除 氟系统，其特征在于：所述的电源为直流稳压电源，每一组反应 室第一配电底板(3)与第二配电底板(6)之间施加1.0-4.0V电 压。

3.根据权利要求1所述的一种电化学强化多功能材料吸附除 氟系统，其特征在于：所述的多功能吸附材料(4)是将一种或两 种以上的对氟离子具有选择吸附性的吸附剂材料负载在比表面 积大的导电材料上制备而成，吸附剂材料采用铝盐吸附剂、铁盐 吸附剂、稀土类吸附剂、生物吸附剂或其他类吸附剂负载中的一 种或几种，负载的载体为活性炭纤维、活性炭、碳纳米管、炭气 凝胶，负载的方式为液相浸渍法、气相浸渍法或离子交换法。

4.根据权利要求1所述的一种电化学强化多功能材料吸附除 氟系统，其特征在于：所述的第一配电底板(3)和第二配电底板 (6)采用铜板、铝板、不锈钢板、钛板、碳板或石墨板，其厚 度为0.5-3mm。

5.根据权利要求1所述的一种电化学强化多功能材料吸附除 氟系统，其特征在于：所述的电化学强化多功能材料吸附除氟系统， 进行吸附过程时，结合多功能吸附材料(4)的第一配电底板(3) 一端加正电；进行再生过程时，加入硫酸铝、硫酸铁、盐酸或强碱活 化液的同时，改变电流方向，即结合多功能吸附材料(4)的第一配 电底板(3)一端加负电。

6.根据权利要求1所述的一种电化学强化多功能材料吸附除 氟系统的吸附除氟方法，其特征在于：包括下列步骤：

1)、吸附过程，使作为饮用水源的高氟水进入电场强化多功能材 料吸附除氟系统内，停留时间≥0.5h，出水的氟离子浓度达到国家生 活饮用水标准氟浓度≤1.0mg/L，同时去除水中的硬度离子，多功能 吸附材料是将一种或多种对氟离子具有选择吸附性的吸附剂材 料负载在比表面积较大的导电材料上制备而成。吸附剂材料采用 铝盐吸附剂、铁盐吸附剂、稀土类吸附剂、生物吸附剂或其他类 吸附剂负载中的一种或几种，负载的载体为活性炭纤维、活性炭、 碳纳米管、炭气凝胶，负载的方式为液相浸渍法、气相浸渍法或 离子交换法；

2)、再生过程，当反应系统内多功能吸附材料饱和后，通过改变 电流方向和加入活化液，使多功能复合材料的吸附能力恢复到80％ 以上，活化液为600-6000mg/l的硫酸铝、350-3500mg/l的硫酸铁、 pH＝1～2盐酸或pH＝10～13强碱溶液；

3)、通过吸附过程和再生过程循环，转换电极极性，打破硬度离 子的沉积条件，造成钙、镁的氢氧化物以及碳酸盐沉淀的不稳定状态， 随水流流出，这样就保证了电极的性能长期稳定，从而确保出水水质。