氮氧化物去除剂
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除氟剂吸附剂脱氟率

2021-09-30 10:56:41

材料和方法
  
  除氟材料
  
  将活性氧化铝煅烧后骤冷,制备出粒径为2.0 ~ 3.0 mm(脱氟剂A)和3.5 ~5.5 mm(脱氟剂B)的两种活性脱氟剂。将A和B两种除氟剂浸泡在100 g/L硫酸铝(A R级)溶液中10 h,然后用去离子水洗涤3 ~ 5次,每次用2 L水。晾干后放在一边。
  
  检测氟的方法。
  
  用氟离子选择电极法测定水中氟含量。氟离子选择电极系统包括氟离子选择电极、甘汞电极和酸度计(PHS-721型)。试剂有氟化钠、氯化钠、KCl、氢氧化钠、柠檬酸三钠、冰醋酸等。都是用去离子水配制的。
  
  在实验条件下,氟含量在0 ~ 20.0 mg/L范围内线性关系良好,其工作曲线为Y =-55.8X -38.94,相关系数为r =0.9999。
  
  高氟原水
  
  用去离子水配制含氟量为10 mg/L的水样,模拟高氟原水备用。
  
  吸附交换装置
  
  将活性氧化铝装入玻璃吸附柱,通过阀门控制流经吸附柱的原水流量,实时检测不同测试条件下出水的氟含量。
  
  结果
  
  吸附剂除氟率。
  
  考虑到吸附层高度越高,活性氧化铝的吸附量越大[5],为了比较A和B活性氧化铝的脱氟活性,填料层中活性氧化铝的质量应控制在50 g左右,吸附层高度应在9 cm左右(实际填料质量和高度见表1和表2)。
  
  饱和吸附容量的研究。
  
  绝对吸附量:取1克吸附剂,放入500毫升10毫克/升的高氟原水中,每30分钟用玻璃棒搅拌一次吸附剂。4 h后,测量吸附氟溶液的电位值,用以下公式计算吸附溶液的活度(或直接在标准曲线上求活度值)。已知标准曲线b的斜率=(电位1-电位2)/(活性1-活性2) =-55.8,活性=lg浓度。直接计算吸附后溶液的浓度,高氟原水吸附前后的浓度差即为1 g活性氧化铝能吸附的最大氟量,即绝对饱和吸附量。脱氟剂甲和乙的绝对饱和吸附量分别为1.67毫克/克和1.30毫克/克。2.2.2相对饱和吸附量:将吸附剂装入内径R=1.1 cm、长27.0cm的吸附柱中,高氟原水以10 ml/min的流速流过吸附柱,每20 min检测一次出水氟含量。当出水浓度为1毫克/升时,计算吸附剂的相对饱和吸附量。由于出水最低浓度为0,最高浓度为1毫克/升,因此取0.5毫克/升为出水平均浓度。脱氟剂甲和乙的实测相对饱和吸附量分别为1.57毫克/克和0.17毫克/克。
  
  除氟剂吸附剂脱氟率
  
  脱氟剂甲的粒径比脱氟剂乙小,比表面积大,堆积密度高..当高氟原水通过除氟剂时,除氟剂A与原水的接触面积明显大于除氟剂B,因此当流量大于50 ml/min时,除氟剂A的除氟效果明显优于除氟剂B。当速度较低(小于20 ml/min)时,由于高氟原水在吸附柱中停留时间较长,两者除氟效果相差不大。因此,在实际应用中,脱氟剂A的原水流量可以控制在80 ml/min以下,而脱氟剂B的原水流量更适合控制在20 ml/min以下。
  
  从表1和表2也可以看出,无论除氟剂A和除氟剂B,当原水流量较大时,出水氟浓度并不会随着流量的增加而同步增加,这说明在高速除氟设备中应选择两级除氟工艺。第一阶段去除了大量的氟,而第二阶段通过控制原水的流量可以有效降低终端出水的氟浓度。

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