不同改性樹脂對(duì)飲用水中氟的去除研究.pdf

1、氟是廣泛存在于自然界的微量元素，也是人體必須的微量元素之一。飲用水中的氟離子對(duì)于人類來(lái)說(shuō)是一柄雙刃劍：一方面氟是人體所需的微量元素之一，攝入適量的氟可有效的預(yù)防齲齒；而另一方面，氟是親骨性元素，當(dāng)攝入過量時(shí)，它會(huì)影響機(jī)體的鈣、磷代謝，導(dǎo)致氟斑齒甚至氟骨癥等不同程度的氟中毒。幾乎所有的天然水中都含有氟離子，平均含量在0.01mg/L-1.50mg/L之間。根據(jù)世界衛(wèi)生組織規(guī)定，飲用水中適宜的氟濃度為1.5mg/L。中國(guó)是世界上飲水型地方性

2、氟中毒流行最廣、危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。我國(guó)含氟地下水分布廣泛，尤其是在東北、華北和西北地區(qū)，大約有7226萬(wàn)人飲用超標(biāo)含氟水，因此，飲用水除氟勢(shì)在必行。離子交換樹脂是一種在溶液中進(jìn)行離子交換、帶功能基團(tuán)的樹脂。利用離子交換樹脂可以有效地除去水中的各種金屬離子，用陽(yáng)離子交換樹脂除氟屬于吸附法中比較新穎的一種方法。本研究將陽(yáng)離子交換樹脂改性為H型樹脂、Al型樹脂和La型樹脂，進(jìn)行除氟研究，結(jié)果表明：改性樹脂較未改性樹脂可顯著提高對(duì)水中氟離子

3、的去除效率。吸附時(shí)間、外界氟離子濃度、樹脂量、pH值對(duì)于三種改性樹脂的除氟效率都有影響，其中Al改性樹脂除氟效果最好，其最佳除氟條件是：吸附時(shí)間為16h，吸附濃度為12mg/L，4mg樹脂量最好，酸性條件吸附效果好。BET比表面積的測(cè)定和IR分析結(jié)果表明：Al改性樹脂對(duì)氟離子的去除效率顯著增加，不是由樹脂表面孔結(jié)構(gòu)的影響，而是樹脂中R-SO<,3>發(fā)生變化。 殼聚糖是一種天然的生物高分子多聚糖，因其良好的生物相容性以及無(wú)毒無(wú)害等

4、特點(diǎn)，在飲用水除氟中顯示出了巨大的優(yōu)越性。本文以殼聚糖為原料制備鐵改性殼聚糖樹脂，研究其對(duì)飲用水中氟離子的吸附性能，探討飽和吸附時(shí)間、氟離子濃度、樹脂容量、pH值以及其它離子等因素對(duì)吸附的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Al<,13>改性殼聚糖樹脂和Fe改性殼聚糖樹脂吸附容量大，受pH影響較小，再生簡(jiǎn)單，去除效果穩(wěn)定，且Al<,13>改性殼聚糖樹脂吸附效果比Fe改性殼聚糖樹脂好。Al<,13>改性殼聚糖樹脂和Fe改性殼聚糖樹脂吸附水中氟離子的最佳時(shí)間都為

5、12h，樹脂容量為150 μ g/g，其對(duì)不同濃度的氟離子均有較好的去除率，保持在80％左右，其中pH值對(duì)去除率影響不大。飲用水中所含的PO<,4><'3->對(duì)兩種改性殼聚糖樹脂除氟效率影響未達(dá)到顯著水平，可不予考慮，而溶液中SO<,4><'2->和Cl<'->均會(huì)濃度顯著影響改性樹脂去除效率，影響隨著外界離子濃度增大而增加。吸附后的殼聚糖樹脂采用氨水作為再生液可反復(fù)使用多次，且再生效果較好。再生后的樹脂除氟效率與原樹脂相近。殼聚糖樹脂