氟与地下水

去除水中的氟主要有：活性氧化铝法、电渗析法、絮凝沉淀池、骨炭祛、电凝聚祛和反渗析法等。其中前3种方法应用比较普遍。
1、活性氧化铝法：
以颗粒状活性氧化铝为吸附剂，用过滤方法吸附水中的氟离子。当活性氧化铝吸附氟离子饱和后可再生重复使用。
吸附——活性氧化铝的粒径越小，吸附容量越高，一般宜为0.4~1.5mm。为了提高吸附容量，原水进入滤池前宜投加硫酸（或盐酸，醋酸）等酸性瘩液或投加二氧化碳气体，以降低pH值至6.0~7.0。
单个滤池吸附剂厚度常在1.5~1.8 m，当工程规模小、滤速低、进水的pH值用硫酸榕液调节时，厚度可在0.8~1.2 m之间。
再生——当滤池出水含氟量超标时，对活性氧化铝就应进行再生，再生液常采用0.75%~ 1%的氢氧化钠溶液，也可采用2%~ 3%的硫酸铝溶液。再生过程可分为首次冲洗、再生、二次冲洗及中和4个阶段。
当采用硫酸铝再生时，中和阶段可以省略。氢氧化钠的消耗量可按每去除1g氟化物需要8~10g固体氢氧化钠计算;硫酸铝的消耗量可按每去除1g氟化物需要60~80g固体硫酸铝计算。

2、电渗析法：
在电场作用下，通过离子交换膜的选择透过性使水中离于作定向迁移，达到离子从水中分离。
该方法适用于含盐量在500~10000mg/L、含氟量小于12mg/L的原水。并在除盐的同时去除氟离子。
电渗析法原水水质并应符合下列条件：浑浊度小于5NTU；化学需氧量（COD）)小于3mg/L；铁小于0.3mg/L；锰小于0.3mg/L；游离余气小于1 mg/L。
除氟使用的电惨析法普遍采用浓水循环和自动倒极技术，在切换电极极性的同时改变浓淡水的方向，倒极周期0.5~1 h。电渗析流程长度和极、段数应按脱盐率确定。
3、絮凝沉淀法：
投加凝聚剂经混合，絮凝、沉淀以去除水中的氟离子。由于凝聚剂投加量大时，易引起水中SO²¯或CI¯超标，故原水含氟量不宜大于4mg/L。处理水量宜不大于30m³/d。
凝聚剂多采用铝盐，如氯化铝、硫酸铝和聚合氯化铝等。投加量一般为原水含氟量的10~15倍，投药后pH值将影响到去除效果，宜控制在6.5~7.5范围。由于矾花很轻，宜采用静止沉淀的方法。
絮凝沉淀法主要配套设备有：再生液泵；调节原水pH值的二氧化碳钢瓶或二氧化碳发生器，若采用硫酸调节pH值，需设置稀释槽和酸被输送泵；排液泵；电气控制箱；水质化验设备。主要测定项目为水的含氟量和pH值。
扩展资料：
饮用水中氟超标的危害：
氟是人体所必须的微量元素之一，适当氟的摄入有利于防止龋齿病的发生，但人体正常的氟需求量是每日1-1.5毫克，如果持续过量摄入就会引发氟中毒。
目前，氟中毒的主要临床表现为氟斑牙（黄牙）和氟骨症，氟斑牙患者，一般牙齿表面缺少光泽，出现黄色、褐色色素沉着，严重的会导致牙齿大块缺损。
调查显示，持续饮用含氟1.5毫克/升以上的水，氟斑牙发病率会高达45%以上，且中度以上患者居多。然而，患有氟骨症则更为可怕，早期出现四肢、脊柱骨骼和全身各关节疼痛、全身乏力等症状，如果得不到有效的控制和治疗，可能造成肢体功能发生障碍，全身骨骼和关节变形，甚至瘫痪。
参考资料来源：百度百科——饮用水除氟设备（除氟方法）

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地下水含氟量的影响因素很多，如与地形、地貌、岩性与矿物成分、地下水径流、水化学类型、地下水温度、气候、自然界的理化作用、人类活动等因素密切相关。在高、中山地区，含氟岩矿在风化、淋溶条件下，易被洪水冲刷流失，不利于氟的聚集；而洼地和盆地地区，氟不易流失，有利于富集。所以地下水含氟量从高到低为盆地（洼地区）、平原区、丘陵区、高中山区。在地下水径流强烈地区，地下水运动交替积极，有利于氟的迁移；反之，则有利于氟的聚集。

国外学者如 Agrawal 研究斯里兰卡的氟分布时发现氟的分布趋向于被气候控制，Subba研究得出该地区氟的聚集是由于蒸发作用、长时间的水-岩作用、农业土壤施肥综合作用的结果，地下水中的氟与氯离子没有明显的相关关系，而与碳酸氢根离子有很好的相关性。Rafique et al.（2009）的研究结果表明地下水为高矿化的Cl-Na型水，咸水入侵、高蒸发率、离子交换强度大是氟富集的主要原因。Meenakshi et al.（2004）认为地下水作为一个整体，氟的自然聚集决定于地质、含水层的物理和化学特性。Chae et al.（2007）发现高氟地下水赋存的水化学类型为HCO₃-Na，而含氟量最低的水化学类型为HCO₃-Ca，因此他们认为地下水中氟的水文地球化学行为与钠离子的释放以及钙离子的沉淀有关；Rukah et al.（2004）认为硝酸盐和重碳酸盐能促进氟的聚集。Abdelrahman et al.（2009）认为含氟矿物的风化程度也是影响氟聚集的重要成因。Levy et al.（1999）认为钙含量的降低和碱性环境是氟聚集的最重要因素。

国内学者郑明凯等（2007）认为，焦作市处于干旱半干旱大陆性季风气候条件下，蒸发量远远大于降水量，地下水中盐分积累，致使氟聚集。邓英春（2006）认为安徽淮北地区高氟地下水是由于远河泛滥带及湖相沉积区的地下水径流相对滞缓造成的。曾昭华（1997）认为，深层水的高氟形成与断裂等构造有关，而浅层高氟地下水的形成则是受气候条件控制。曹小虎（2005）认为高氟是由半干旱的气候、富氟的包气带土体和独特的水文地质构造决定的。王德耀（2008）的研究结果表明，地层岩性、气候、地貌是该区高氟的主要原因。孙占学（1992）认为，我国大多数地下水中的氟受自然地理条件（气候、土壤、地形地貌）、地质条件（岩性、构造、火山活动）、水文地质条件、水化学条件的共同制约。曾溅辉等（1997）认为，河北邢台平原中氟的保存条件取决于浅层地下水的化学成分特征。金琼等（2001）对甘肃河西走廊地区氟的环境特征研究表明，氟的富集与水化学特征关系密切，低

的贫钙碱性水环境有利于氟的溶解与聚集。刘瑞平等（2009）认为，水化学组分中的Na⁺、Cl^-、

、pH与氟呈正相关，而Ca²⁺则抑制水中氟的增加。丁丹等（2009）运用统计分析的方法研究氟离子的赋存化学环境，结果表明氟离子浓度随地下水中pH增大而增大，但是与（K⁺+Na⁺）浓度、Ca²⁺浓度、Mg²⁺浓度之间并无明显的相关性。郭天辉（2009）认为，地下水中的氟含量与水化学类型关系不明显，与pH及钠钙比呈正相关。王根绪等（2000）的研究表明，氟离子在碱性环境中容易聚集，且与矿化度呈近似正相关关系，同时认为氟的赋存环境与硬度、Ca²⁺、Na⁺等有关。