[发明专利]基于铝基复合金属氧化物的除氟吸附材料的络合-凝聚-吸附去除水中氟化物的方法

权利要求书

1.一种基于铝基复合金属氧化物的除氟吸附材料的络合-凝聚-吸附去除饮用水中氟化物的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

（1）向待处理含氟水中投加铝盐水溶液，并在混合反应器中充分反应，使待处理含氟水中的游离态氟转化为络合态氟；其中：铝盐水溶液的投量为使得铝盐与待处理含氟水中的氟的摩尔比为0.1：1～5：1；

当投加的铝盐是单体三价铝盐或铝盐聚合度为Al₂-Al₆的聚合铝盐时，先用无机酸或无机碱将待处理含氟水的pH值调节至6～7.2；当投加的铝盐是铝盐聚合度为Al₈-Al₁₆的聚合铝盐时，先用无机酸或无机碱将待处理含氟水的pH值调节至5.5～6.5；当投加的铝盐是铝盐聚合度为Al₃₀的聚合铝盐时，先用无机酸或无机碱将待处理含氟水的pH值调节至5～6；

（2）向步骤（1）反应后的混合反应器的出水中投加氢氧化钙悬浊水溶液和铝盐水溶液，并在混合反应器中充分反应；

其中：铝盐水溶液的投量为使得步骤（1）与步骤（2）投加的铝盐水溶液中的铝盐的总投量与水中氟的摩尔比为2：1～15：1；

氢氧化钙悬浊水溶液中的氢氧化钙的投量按照如下原则确定：当步骤（1）混合反应器出水的pH值小于或等于5.5时，氢氧化钙悬浊水溶液中的氢氧化钙的投量为氢氧化钙与步骤（2）铝盐投量的摩尔比为3：1～12：1；当步骤（1）混合反应器出水的pH值大于5.5且小于或等于6.5时，氢氧化钙悬浊水溶液中的氢氧化钙的投量为氢氧化钙与步骤（2）铝盐投量的摩尔比为2：1～6：1；当步骤（1）混合反应器出水的pH值大于6.5时，氢氧化钙悬浊水溶液中的氢氧化钙的投量为氢氧化钙与步骤（2）铝盐投量的摩尔比为0.25：1～3：1；

所述的铝盐是单体三价铝盐、铝盐聚合度为Al₂-Al₆的聚合铝盐、铝盐聚合度为Al₈-Al₁₆的聚合铝盐或铝盐聚合度为Al₃₀的聚合铝盐；

（3）将步骤（2）反应后的混合反应器的出水流经装填有基于铝基复合氧化物的除氟吸附材料的吸附固定床反应器，以去除水中游离态氟和络合态氟；

（4）将步骤（3）吸附固定床反应器的出水流经装填有过滤介质的过滤反应器，以去除吸附固定床反应器的出水中包含的胶体、颗粒物杂质；

（5）当步骤（4）过滤反应器出水的pH值小于6.5或大于8.5时，投加无机酸水溶液或无机碱水溶液，将过滤反应器的出水的pH值调节到6.5～8.5范围内，得到去除了氟化物的处理水；当过滤反应器出水的pH值在6.5～8.5范围内时，不进行pH值调节；直接得到去除了氟化物的处理水。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的待处理含氟水是饮用水源中氟浓度大于1mg/L的水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（1）所述的反应的时间为0.5～60分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（2）所述的反应的时间为1～30分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤（3）所述的混合反应器的出水流经装填有基于铝基复合氧化物的除氟吸附材料的吸附固定床反应器的空床停留时间为10～120分钟。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的混合反应器是水力混合反应器、曝气混合反应器或机械混合反应器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的过滤反应器中装填的过滤介质选自石英砂、无烟煤、颗粒活性炭、纤维球、纤维束、硅藻土和陶粒中的一种或几种的组合。