[发明专利]一种高氟水处理设备

说明书

本发明涉及一种高氟水处理设备，具体提供了一种除氟磁性吸附材料以及含有该吸附材料的水处理设备，本发明的磁性吸附材料是由铁盐、镍盐、锰盐在碱性条件下水热反应制备，经过滤、干燥、高温煅烧制备得到。本发明的除氟剂其吸附量大，经本发明的高氟水处理设备处理后，能够有效的除去水中的氟离子，并且经再生后可重复多次使用，再生性能良好，在三次循环使用后仍然具有较好的吸附效果。

技术领域

本发明涉及一种水处理设备，尤其是一种对饮用水中氟化物含量高的水处理设备领域。

背景技术

氟是自然环境中分布广泛并且与人体健康密切相关的微量化学元素之一，氟是一种非金属化学元素，化学性质非常活泼。人体各个组织中都含有微量的氟元素，其中80～90％的氟元素都集中分布在人体的牙齿和骨骼中，是预防龋齿与促进骨骼钙代谢的重要元素。

人体内的氟元素直接来自饮水、食物和空气，其中大约有三分之二来源于饮用水。人类长期饮用高氟水(1.0mg/L)，可以引起人体内的钙磷代谢失调，造成人体内缺钙，引起氟中毒。早期表现为疲乏无力、食欲不振、头晕、头痛、记忆力减退等症状。过量的氟进入人体后，主要沉积在牙齿和骨骼上，形成氟斑牙和氟骨症，同时对其他一些软组织也有损伤。氟是一种原生质的毒物，进入体内后就会破坏细胞壁，使人身体内很多酶的活性受到影响同时导致钙大量沉积在血管上，造成血管钙化，引起动脉硬化。

在我国，除华北地区外，高氟地下水几乎在各个省份都有，如西北、东北和黄淮海平原地区，其中包括山东、河北、河南、天津、内蒙古、新疆、山西、陕西、宁夏、江苏、安徽、吉林等12个省份和地区。某些地区地下水中氟化物的含量甚至超过饮用水标准的数十倍，对当地人民身体健康造成了极大的危害。目前，中国饮用高氟水的人口有5千万左右，占饮用水不安全人口的16％，占饮用水水质超标不安全人口的22％。近几年，地下水氟污染对人类健康造成的危害已经逐渐引起人们的广泛关注，这使得本来已经紧缺的水资源更加日趋紧张，直接影响了社会经济的发展和人民的身体健康。

地下水和饮用水中氟化物的含量对人体健康至关重要。世界各国对饮用水中氟化物含量均有一定的限量标准。世界卫生组织(WHO)制订的用以指导制订饮用水水质标准的氟含量最大限量为1.5mg/L；欧盟制订的用以指导欧盟各国制订饮用水水质标准的氟含量允许值为0.7～1.5mg/L；俄罗斯规定饮用水中氟化物的最高限量为1.5mg/L；美国规定饮水中的最大氟含量为4.0mg/L；日本和泰国等亚洲国家规定饮用水中氟化物的含量分别不得超过0.8和0.7mg/L；而我国生活饮用水卫生标准规定氟化物的含量不超过1.0mg/L。对比各个国家饮用水中氟化物限量标准可以发现，中国的饮用水卫生标准中规定的含氟量是比较严格的。

因此，为了保护人类的生存环境，提高人们的生活质量，防止和降低地方性氟病发生率，控制饮用水和地下水中氟化物的含量成为国内外环保及卫生领域的重要任务。

现有的生活、工业用水一般是采用自来水、地下水、江河湖泊水等，其水质一般经过简单处理，水分子大、含有的杂质较多、水质得不到保障。现有技术中关于水中氟化物处理技术大致分为三种：即沉淀技术、膜技术和吸附技术。

1、沉淀技术

沉淀技术主要包括化学沉淀和絮凝沉淀。

(1)化学沉淀法

化学沉淀法是一种最常用于处理含氟水的方法。其中，钙盐沉淀法处理应用最广，主要是把硝石灰、氯化钙投加到含氟水中，使Ca²⁺与水中的F^-反应生成CaF₂沉淀，达到去除氟的目的，这种方法在高浓度含氟水的预处理中应用尤为广泛。一般钙盐价格便宜，溶解度小，故只能以乳状液形态投加，水中生成的CaF₂沉淀会包裹在Ca(OH)₂或CaSO₄的表面，使其不能充分反应，导致用量很大。