[发明专利]矿区饮用水除氟工艺

说明书

本发明提供了一种改性羟基磷灰石用于矿区饮用水除氟工艺，本发明中的羟基磷灰石经呈味核苷酸二钠改性后，呈味核苷酸二钠中的磷酸根和羟基磷灰石的Ca²⁺形成化合键，使羟基磷灰石的晶格产生缺陷，降低结晶性，同时呈味核苷酸二钠分子的其他部分增加了羟基磷灰石的间隙，增加了其孔隙率和比表面积；从而，提高了其除氟能力。

技术领域

本发明涉及饮用水除氟技术领域，具体涉及到一种适用于特定区域地下水除氟工艺技术。

背景技术

目前国内外的除氟工艺主要有吸附法、电凝聚法、膜法(反渗透、纳滤、电渗析)、离子交换法、化学沉淀法、混凝沉淀法等。这些方法中，离子交换法费用高，电凝聚法及膜法工艺复杂、设备及运行成本高，使用受到限制。化学沉淀法和混凝沉淀法更适用于高浓度含氟水处理，饮用水一般不采用。吸附法由于操作简便、稳定、成本低，适用于中小型饮用水除氟处理，因而在国内外被广泛使用。常用氟吸附剂有沸石类、活性氧化铝、骨炭类和改性磷灰石类等。

羟基磷灰石(简称HAP)是一种新型除氟滤料，粉体材料具有合成方便，除氟率高等优点，且不断在研究改进。纳米羟基磷灰石因其尺寸效应，表面活性大，在吸附水体中极易发生再团聚，严重影响其吸附过程中的扩散机制，因此，为提高其除氟容量如何有效提高纳米羟基磷灰石的分散性，增加晶格缺陷是本领域研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种饮用水除氟工艺，采用改性羟基磷灰石作为除氟滤料，用于中原油田矿区饮用水除氟。

为解决上述技术问题，本发明采用的制备改性羟基磷灰石技术方案包括如下步骤：

步骤1：准确量取100ml的0.25mol/L Ca(NO₃)₂·4H₂O溶液置于500ml的烧杯中，然后加入0.1-1g无水呈味核苷酸二钠，搅拌至溶解，并调节pH值等于10，为第一溶液；

步骤2：准确量取浓度为0.15mol/L的Na₂HPO₄溶液100ml倒入250m l的烧杯中，并调节pH值等于10，为第二溶液；

步骤3：在恒温60℃、磁力搅拌下，将第二溶液逐滴加入第一溶液中，形成200ml混合溶液，同时pH值调节为10，继续搅拌2h，再次调节混合溶液的pH值等于10，将混合溶液置于高温高压反应釜，放入恒温干燥箱中，于80-150℃水热反应2-8h，反应结束后，冷却到室温，离心取沉淀物，清水洗3次，在80℃下烘干12h，再次冷却后研磨，得到改性羟基磷灰石。

本发明提供的改性羟基磷灰石，在制备过程中，呈味核苷酸二钠中的磷酸根和羟基磷灰石的Ca²⁺形成化合键，使羟基磷灰石的晶格产生缺陷，降低结晶性，同时呈味核苷酸二钠分子的其他部分增加了羟基磷灰石的间隙，增加了其孔隙率和比表面积；从而，提高了其除氟能力。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

中原油田矿区饮用水除氟工艺，采用改性羟基磷灰石作为除氟滤料，本发明采用的改性羟基磷灰石制备技术方案包括如下步骤：

步骤1：准确量取100ml的0.25mol/L Ca(NO₃)₂·4H₂O溶液置于250ml的烧杯中，然后加入0.1g无水呈味核苷酸二钠，搅拌至溶解，并调节pH值等于10，为第一溶液；

步骤2：准确量取浓度为0.15mol/L的Na₂HPO₄溶液100ml倒入另一个250ml的烧杯中，并调节pH值等于10，为第二溶液；