高氟水的危害：

饮用高氟水很容易引起氟中毒。在我国除了上海、海南、台湾到还没有发现氟中毒，其他各个省市自治区都有地方性氟中毒不同程度的流行。内蒙101个旗县中有77个旗县存在饮水型氟中毒，生活在高氟地区的人口大约为600万，氟斑牙患者现有170万。据不完全统计，我国有近7000万人饮用高氟水。

氟中毒是一种全身性疾病，主要表现在牙齿和骨骼上。氟对牙齿的损害表现为氟斑牙，俗称“黄牙”。氟对骨骼的损害主要表现为腰腿及全身麻木、疼痛、骨关节变形，出现弯腰驼背，发生功能障碍乃至瘫痪，丧失劳动能力或生活不能自理，医学上称为氟骨症。

氟中毒还表现为神经系统、肾脏、内分泌、肌肉等损害。氟中毒病人常见的症状有头痛、头昏、困倦无力、萎靡不振、记忆力减退、食欲不振、四肢关节疼痛、晨起加重、活动后缓解、四肢麻木、蚁走感、失眠等。氟中毒不仅给病人带来精神和肉体上的痛苦，而且给家庭和社会带来沉重的经济负担。

采用实验室规模的化学沉降法处理含氟水,研究结果表明：当联合投加CaCl2-　AlCl3-Ce(SO4)2调节pH = 8 搅拌反应30min时,能一次将含F- 500mg/L降至 10mg/L以下,此种方法简单易行,便于操作,实验结果为含F- 废水的达标处理提供了一定的科学依据.
氟离子半径小,溶解性能好,是较难去除的污染物之一.目前认识到的除氟机理主要有：
　　(1)生成难溶氟化物沉淀
　　如钙盐法中将氟离子转化为难溶的CaF2沉淀.钙盐联合使用镁盐、铝盐、磷酸盐后,除氟效果增加,残氟浓度更低,主要原因是形成了新的更难溶的含氟化合物.如钙盐与磷酸盐合用时,生成Ca5(PO4)3F沉淀；CaCl2和AlCl3合用时,形成一种由Ca、Al及F组成的络合物沉淀,其具体组分和结构尚待进一步研究.一些由多种元素组成的氟化物,比单一元素组成的氟化物具有更低的溶解度,对它们形成条件的研究,有助于除氟工艺的改进和新方法的研究与开发.
　　(2)离子或配位体交换
　　F-与OH-半径及电荷都较为相近,除氟剂中的OH-基团可与F-交换而达到除氟的目的.如羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2的除氟机理：
　　　Ca10(PO4)6(OH)2+2F- Ca10(PO4)6F2+2OH-
铝盐混凝法中,铝盐混凝剂的最有效成分Al13O4(OH)7+24及其水解后形成的Al(OH)3(am)凝胶,其中的OH-配位体都可与F-交换：
　　　Al13O4(OH)7+24+xF- Al13O4(OH)24-xF7+x+xOH-
　　　Al(OH)3(am)+xF- Al(OH)3-xFx+xOH-
这一机理已被除F-后体系pH升高现象所证实.［Al13O4(OH)24-xFx］7+等阳离子形成后,可进一步水解生成Al13O4(OH)21F10等羟氟铝化合物.由于这一类化合物在水中有一定的溶解度,致使单独使用铝盐混凝除氟时最终出水的氟离子质量浓度很难降至4～7mg/L以下.
　　多数情况下离子与配位体交换是在固相中的OH-和液相中的F-之间进行的,降低液相中OH-浓度或提高F-浓度都有利于交换过程的进行.体系pH降低时,OH-浓度降低,但F-浓度会因形成HF而降低.最有利于F-与OH-进行交换的环境是pH为6～7的微酸性体系,这也是多数氟离子交换剂的最佳pH范围.
　　(3)物理或化学吸附
　　X光电子能谱的研究表明,活性氧化铝对F-的吸附是通过对NaF的化学吸附来实现的：
　　　　Al2O3+Na++F- Al2O3.NaF
羟基磷酸钙Ca10(PO4)6(OH)2对F-的吸附是通过对CaF2的化学吸附来实现：
　　　　Ca10(PO4)6(OH)2+Ca2++2F- Ca10(PO4)6(OH)2.CaF2
氟具有很强的电负性.红外光谱证实,在一些水化的Al2O3表面,F-可发生氢键吸附：
　　物理吸附中,最重要的是静电吸附.混凝除氟过程中,铝盐水解生成的Al3(OH)5+4、Al7(OH)4+17和Al13O4(OH)7+24等高价阳离子,可通过静电作用吸附F-,从而被随后形成的Al(OH)3(am)矾花卷扫下来.在这种情况下,当水中SO2-4、Cl-等阴离子的浓度较高时,由于存在竞争作用,会使Al(OH)3(am)矾花对F-的吸附容量显著减少.
　　(4)络合沉降
　　F-能与Al3+、Fe3+、Mg2+等阳离子形成络合物而沉降.如铝盐混凝法中Al3+与F-形成AlF(3-x)+x而夹杂在Al(OH)3(am)中沉降下来.
目前的技术情况
(1)对含氟水的处理,切实可行的方法有吸附法、化学沉淀法和混凝沉降法.吸附法适用于水量较小的饮用水的处理,使用羟基磷灰石、活性氧化镁、稀土金属氧化物等新型吸附剂可提高处理效率.化学沉淀法适用于氟浓度高的工业废水的处理,在传统的钙盐沉淀法基础上,联合使用磷酸盐、镁盐、铝盐等,比单纯用钙盐除氟效果好.混凝沉降法中,使用聚合铝类混凝剂,如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等,除氟效果比用Al2(SO4)3、AlCl3好.总的看来,各种方法中提高除氟效率的关键在于除氟剂的改进,如引入新组分,提高其中有利于除氟的化学形态的含量等.
(2)目前人们已认识到的除氟机理主要有生成难溶氟化物沉淀、离子或配位体交换、物理或化学吸附、络合沉降等.含氟水处理过程中,各种除氟机理有可能同时发生.开展除氟机理的研究工作,有助于现有除氟工艺的改进和除氟新方法的开发。

另附除氟树脂新工艺，离子交换除氟材料——离子交换树除氟化物树脂。该产品可稳定将水中的氟除至1ppm/L以下。使用寿命可达3-5年。

一、除氟树脂 煤化工废水除氟 矿井水除氟 提标改造除氟 高盐水除氟树脂CH-87

除氟树脂 除氟至1ppm/L 矿井水除氟 煤化工废水除氟 循环水除氟 污水除氟 高盐水除氟 井水除氟 饮用水除氟树脂示例图1

　　Tulsion® CH-87 是一款去除水溶液中氟离子的专用的凝胶型选择性离子交换树脂。它
　　具有氟化物选择性官能团的交联聚苯乙烯共聚物架构的树脂。

　　Tulsion CH-87 的去除氟离子的能力可以达到 1ppm 以下的水平。它在中性至碱性的
　　范围内有极高的工作效率，并且很容易再生。

　　典型特性：杜笙Tulsion除氟树脂CH-87

       主体结构聚苯乙烯共聚
　　物理型式湿润球状
　　官能团氟选择性官能
　　目数 (湿) 16 to 5
　　粒度0.3 - 1.2 m
　　湿度45±3

　　反洗稳定密度830 - 860g/L
　　极限温度60摄氏度

　　PH 范围 7 - 11

二、饮用水除氟树脂 CH-32介绍：

       除氟专用强碱型阴离子树脂CH-32简介，TULSION® CH-32是一款聚苯乙烯架构的强碱型阴离子交换树脂，它是为适应于氟化物的去除而专门设计的，而且它的再生不需要明矾。由于其本身的无裂纹性质而具有优良的物理特性。

除氟树脂 除氟至1ppm/L 矿井水除氟 煤化工废水除氟 循环水除氟 污水除氟 高盐水除氟 井水除氟 饮用水除氟树脂示例图2

　　 TULSION  CH-32适合于在广泛的PH 范围（0-14）内和温度（60）条件下使用。树脂球面是无裂纹的，因此它表现出非常高的球强度。由于出厂为氯型，因此可用氯化钠替代明矾来再生树脂。

　　特性参数

　　型式强碱性阴离子交换树脂

　　主体结构聚苯乙烯共聚物

　　物理型式含水球状

　　官能基季胺官能基

　　离子型式氯/Chloride

　　总交换树脂( meq/ml )1.1meq/ml

　　目数16 to 50

　　粒度0.3 - 1.2 mm

　　湿度47±3

　　PH 范围0 - 14

　　极限温度60

　　反冲洗浓度比690 - 720 g/l

　　膨胀系数Cl- 到OH- 12

　　溶解性不溶于任何溶剂

　　操作参数

　　树脂床高度800 mm(24″)

　　极限流速60m3hr/m3

　　逆洗膨胀空间50 - 70

　　逆洗膨胀空间(25) 5 - 10m3hr/㎡

　　再生剂NaCl

　　再生程度100 - 160 g NaCl/L

　　再生浓度5 to 10  NaCl

　　再生时间30 - 60分钟

　　操作温度60 max

　　冲洗流速慢/slow

　　冲洗体积4 - 10m3/m3

基本设计参数与要求

　　 1、树脂进水水质要求

　　1）树脂使用前用纯水清洗树脂，去除树脂生产过程中残留的杂质；

　　2）原水需经过过滤处理去除固体杂质，防止堵塞树脂；

　　3）油脂控制在5ppm以下；

　　4）原水中不能含有强氧化剂；

　　2 出水水质

　　2、出水中氟含量要求达到1 ppm以下。

除氟树脂 除氟至1ppm/L 矿井水除氟 煤化工废水除氟 循环水除氟 污水除氟 高盐水除氟 井水除氟 饮用水除氟树脂示例图3