文档介绍：地下水除氟技术的研究进展
李凯崇 1,2,邓述波 2,徐东耀 1
(北京)化学与环境工程学院,北京(100083)
,北京(100084)
E-mail: kk603@
摘要: 处理含氟水溶液的研究已引起广大环保工作者的广泛关注,本文在综述了近年来国
内外地下水除氟方法,如混凝沉降法、吸附法、电凝聚法、电渗析法、膜技术等的基础上;
重点介绍了各个工艺的研究进展,评价了各种方法的优缺点。最后,展望了氟去除技术的发
展方向。
关键词: 地下水;氟污染;吸附;膜技术

0. 引言
氟是人体生命必不可少的微量元素之一。适量的氟能使骨、牙坚固,减少龋齿发病率。
但是氟长期积累于人体时能深入骨髂生成 CaF2 ,造成骨质松脆,牙齿斑釉,韧带钙化,关节
僵硬甚至瘫痪,严重者丧失劳动能力。氟慢性中毒还可产生软组织损害,甚至肿瘤发生,并
有致白血病的危险性[1-3]。据近年的资料报道,长期摄入过量的氟化物还有致癌、致畸变反
应[4,5]。在我国,除上海市外,高氟地下水几乎在各个省份都有,主要分布在华北、西北、
东北和黄淮海平原地区,包括了山东、河北、河南、天津、内蒙古、新疆、山西、陕西、宁
夏、江苏、安徽、吉林等 12 个省份[6]。某些地区地下水氟含量超过饮用水标准数十倍,对
当地人民身体健康造成极大的危害。天然地下水中的氟一般源于岩石、土壤中含氟矿物的溶
解,而玻璃、化工、化肥、电镀、冶炼等含氟工业废水的排放,含氟药剂的使用等人为活动
使得某些地区地下水中氟的含量急剧增高。地下水氟污染对人类健康造成的危害已经引起人
们的广泛关注,是目前一个主要的公共健康问题。
1. 地下水中氟的物理化学性质
在自然界中氟化物大部分都易溶于水,以 F-的形式存在。在地下水中氟的存在形式有
20 多种,并且随着水介质性质及化学组成的变化,其赋存形态的配比关系也相应地调整。
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在中性或偏碱性(pH=7~8)的浅层地下水中,氟的组分存在形式只有 10 种,即 F、BF(OH)3 、
+ + + 2+ + - + +
HFaq、CaF 、MgF 、MnF 、AlF 、AlF2 、AlF3 和 AlF4 ,其中以 F、MgF 、CaF 三种形式
- + +
为主。一般 F 占 FT(总氟浓度)的 79%~96%,其次为 MgF 和 CaF ,分别为 FT 的 %~%
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和 %~% 。地下水化学环境因地而异,若含有 CO3 、PO4 、有机质等物质,则会影响
氟的去除效果,因此选择适于当地条件的除氟方法非常重要。
2. 地下水除氟方法
吸附法
吸附法作为去除水体中氟的常用方法,经济实惠、操作简易。常见的吸附剂主要有活性
氧化铝、斜发沸石、活性氧化镁、骨炭等,近年来还报道了氟吸附容量较高的经基磷灰石、
氧化错树脂[8]等。利用这些吸附剂可将氟浓度为 10mg/L 的含氟水处理到 1mg/L 以下,达到
饮用水的标准。
活性氧化铝法是世界上应用最广、技术较为成熟的方法。我国华北、西北地区均有规模
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较大的活性氧化铝除氟装置。早在 1934 年 Bronff 等人就进行了氧化铝