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新型饮用水除氟材料Bio-F的除氟特性和比较研究

朱迟  赵良元  袁恒  杨菡影  李昂  王鹏  杨劭  
【摘要】:对3种传统除氟剂活性氧化铝、骨炭和改性沸石与自制的新型生物除氟剂Bio-F的除氟性能及影响因素(材料粒径、pH值、吸附时间、水样含氟浓度、其它离子、再生能力等)进行了比较,并模拟动态实验评估了这4种除氟材料对实际高氟地下水处理的效果.结果表明,Bio-F生物除氟剂对F-的吸附过程符合Lagergren一级吸附动力学特征(R2=0.958 0),吸附速率较快,且该过程属于吸热反应;Bio-F吸附F-符合Langmuir吸附等温模型(R2=0.999 2),吸附容量高,静态吸附容量可达4.088 3mg.g-1,分别约是活性氧化铝和改性沸石的1.8和5.8倍.4种除氟材料吸附容量与氟浓度正相关,与吸附剂粒径负相关.高浓度的CO32-、HCO3-明显抑制Bio-F的除氟(p0.05),但高浓度的Ca2+、NO3-、HPO42-有利于Bio-F的除氟(p0.001).Bio-F除氟最佳停留时间3~4 min,远远低于沸石20 min和活性氧化铝11 min.在pH 4.0~9.0范围内Bio-F可保持90%以上吸附F-的能力.再生性能稳定,10次再生后吸附容量变化不超过15%.Bio-F综合性能优于其它3种传统除氟剂,在我国广大农村地区推广有显著优越性.

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