水里氟元素高怎样可以去除药物去除水中的氟,包括以下措施:,1.硫酸铝+适量石灰可产生氢氧化铝沉淀,氟离子吸附在沉淀物上而被清除。...
水里氟元素高怎样可以去除
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高氟地下水的主要化学处理方法
高氟地下水化学处理的基本原理是根据氟的两个基本性质,即氟与其他元素存在配合趋势和胶体类物质对氟元素具有吸附作用,前者是指氟元素主要能与铝、钙、镁等元素有形成配合物的趋向,且形成的含氟配合物化学性质稳定,水解和电离均较弱,能有效降低氟对人体健康的危害;后者是指地理环境中一些具有吸收性能的物质如黏粒、黏土矿物、Al(OH)3、有机质等对环境中的氟离子具有吸着而使氟富集的性能,对空气中氟化物的吸附是分子吸附,而对溶液中氟的吸附则主要是离子交换吸附形式,其中以羟基OH-与F-的交换最为普遍。
1.含铝物质对高氟地下水的化学处理
铝是研究区普遍存在的一种元素,对广大高氟改水存在一定局限性的农村地区而言,使用铝物质降低饮用水中氟含量简便可行,可在高氟地下水区广泛使用,其中铝与氟的化学反应过程如下:
(1)铝离子与重碳酸盐反应生成氢氧化铝矾花:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
(2)生成的氢氧化铝在混凝过程中与氟离子反应:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
目前常用的含铝物质包括硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O、明矾KAl(SO4)2·12H2O、三氯化铝AlCl3·6H2O、碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n]m及活性氧化铝Al2O3等。上述物质均具备稳定的降氟效果,但高氟地下水经过处理后易残留一定量的Al3+、
、Cl-等,且pH常常降低,需要加入一定量的碱,容易对水质再次产生影响。
2.含钙物质对高氟地下水的化学处理
石灰石在广大农村地区较为常见,这也是石灰石可作为广大氟病区中降低饮用水氟含量的基础,其原理是根据水中的CaCO3沉淀可作为载体使CaF2沉淀下来以达到降氟的目的,而氧化镁作为降氟化学药剂的功能跟石灰石类似,同样是先与水形成氢氧化镁沉淀后使氟一起沉淀下来,其中钙与氟的化学反应过程如下:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
用含钙物质进行高氟地下水的化学处理的应用范围有限,仅限于高浓度氟的工业污水处理或氟含量为6~10mg/L的高氟地下水,同时必须在降氟过程中通入CO2气体,因此对研究区的广大氟病村而言并不适宜,但可以作为供水水源地的化学处理方法。
3.含羟基物质对高氟地下水的化学处理
含有羟基的物质种类较多,包括天然沸石、骨粉、蛇纹石、胶泥等各种有机物质。其基本原理是受到胶体物质对氟吸着作用的影响,其中溶液对氟的吸附主要体现为离子交换吸附,并以羟基OH-与F-的交换为主要形式,化学反应过程在天然沸石及骨粉骨炭的降氟作用下体现得最为明显:
(1)天然沸石与氟离子的离子交换吸附过程:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
式中:Mn+表示阳离子,化合价一般为1~3价。
(2)骨粉与氟离子的离子交换吸附过程:
河南省地下水中氟的分布及形成机理研究
羟基物质的化学处理对水质的影响程度较前两者要轻,虽存在一定程度的残留污染离子,但降氟效果比较稳定,且上述降氟的物质在高氟地下水区易于得到,尤其较适合在僻远的农村高氟地下水区推广使用。
4.电化学方法中的膜分离技术
膜分离技术的基本原理是在外力的作用下,通过离子交换膜,将包括氟离子在内的阴离子与水中阳离子或溶剂进行分离,从而达到去除水中氟离子的目的。根据外力作用的不同形式,如电场或外加压力的作用可分为电渗析及反渗透两种类型,虽处理效果较好,且适合处理含多种有害成分的污染水,如反渗透系统对水质极差的SO4·Cl-Na·Mg型和SO4·Cl-Na型苦咸水中的溶解性总固体、总硬度、铁、锰、钙、镁、钾、钠、硫酸盐、氯化物、二氧化硅等无机盐的去除率达到96%~100%;总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性固体等指标去除率仍大于98%,出水水质优于国家和世界水质标准,但两者处理成本均很昂贵,设备投资大,因此对研究区而言,广大高氟地下水病村并不具备应用膜分离技术的条件,仅在为城镇提供饮用水水源时,可在饮用水处理厂使用该套设备对饮用水进行水质处理。
上述四类饮用水化学处理方法虽各具有不同特点,但均存在一些不足之处:
(1)化学处理的基本原理均与氟元素本身的物理化学性质有关,如铝、钙与氟的反应是由氟与上述元素的配合趋势决定的,而含有羟基的物质则由氟能被胶体物质吸附决定,尤其在溶液中的离子交换吸附以羟基和氟离子两者的交换吸附为主,这在含氟矿物的物质组成中体现较为明显,如在一些含羟基的硅酸盐和含羟基的铝硅酸盐中固定有大量的氟,原因是羟基被氟离子所替换,这在角闪石和云母族等矿物中较为普遍;而电化学处理的原理是由氟离子的离子类型决定,其离子交换膜及外力作用只是该处理方法的外部因素。
(2)在含铝、钙或羟基三种物质的化学处理方法中,处理后的高氟地下水不同程度残留有害离子,这不能满足研究区人民群众日常饮用水水质要求,因此往往要对高氟地下水进行二次处理才能使水质符合饮用标准;电化学法虽然效果较好,并不会产生二次污染的问题,但成本昂贵,使应用范围受限。
水含氟量高怎么办?有什么办法解决?
虽然缺氟使牙病及其他病患者增多,但氟过量所引起的病症也不容忽视。
氟中毒是一种严重危害人类健康的慢性地方病。其特点是在高氟地区的环境中,人或动物长期摄入过量的氟化物,蓄积体内而发病,是以牙齿和骨骼损害为主并波及到心血管及神经系统的全身性疾病。儿童氟中毒主要表现为氟斑牙;成人主要表现为氟骨症。
氟斑牙(又称斑釉齿、火山病)是氟中毒表现最明显的病症。长期居住在高氟地区的儿童,一般均出现不同程度的氟斑牙。由于氟过多使牙齿钙化酶的活性降低而导致牙齿的正常钙化无法进行,色素在牙釉质表面上沉着,形成氟斑牙。
氟斑牙在外国称作“火山病”。因为20世纪初发现火山附近的居民患此牙病较多,随即以当地火山命名,如日本称“闷苏火山病”、美国称“得克萨斯牙”、北美称“达而斯病”。
氟骨症是氟中毒的又一严重损害,病程可长达数十年,重者造成残疾,甚至由于慢性衰竭或严重合并症而导致死亡。发病初期患者自觉全身无力、头昏头痛、腹胀肠鸣、食欲不振,腹泻或便秘。有的患者还有皮肤瘙痒、性欲减退。不久骨骼出现变形,劳动能力下降。发展到后期,大关节出现屈曲、僵硬、疼痛加重。肌肉挛缩或萎缩,患者不能直立或下蹲,躯体呈腰弯驼背畸形。由于颈部屈曲僵直而不能抬头,终日蜷坐床上,生活不能自理,完全丧失了劳动能力而成为残疾。此外,摄入过量的氟还可破坏体内钙和磷的正常代谢,继而导致骨质疏松,常易发生骨折。
在上述氟中毒疾病中,约有10%的患者神经系统受到损害,临床表现因受累部位和程度不同而异。如有的患者类似颈椎病或脊柱肿瘤,由于脊髓受压而出现四肢麻木、双下肢无力、压迫性截瘫、大小便失禁等。个别病例还可出现抽搐与惊厥;部分病例可能发生甲状腺肿大,甚至出现心肝功能受到损害,临床检验指标异常。
过多的氟进入人体内后与羟基磷灰石晶体紧密结合,沉积后不易游离;骨生长最活跃的部位最容易沉积。过量的氟与钙结合沉积于骨组织,促进溶骨和骨的吸收作用,使骨表面粗糙,骨质改变,密度增大或疏松,骨骼变形,形成残废性氟骨症,可完全失去劳动力,严重的甚致死亡。
氟过多对神经系统、消化系统、泌尿系统、内分泌和免疫功能等都会产生一系列不良影响。如可出现神经根支配部位感觉异常,运动障碍;四肢麻木无力或肌张力增强,反射亢进;肾或尿路结石,尿酶升高,尿蛋白;胃;肠和肝功能紊乱、腹胀、腹痛等。
目前国内常用的外除氟的方法主要有:
化学法
吸附法
如何解决水中含氟量高
高氟地下水的变温降氟
变温降氟实验指的是对野外采集的研究区各种水样进行冰冻或煮沸实验,测定常温、冰冻(0℃)及煮沸(100℃)三种状态下五个水样中的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、
等阳离子和Cl-、
、
、
、OH-、
、
、F-等阴离子的浓度,从而分析出冰冻或煮沸均能有效降低结冰冰块或沸水中的氟含量,对有效防治高氟地下水区地氟病提供了一种新思路。
变温降氟的途径是指通过人工冰冻或煮沸来对所取水样进行降温或增温以达到降低饮用水中的F-含量,基本原理是降温或增温均破坏了水溶液中的原离子类型,使温度变化后形成新的类型,其中氟含量降低的幅度与新的类型有密切关系,因为它是基于高氟地下水的发生率受到地下水各种离子类型影响的思想,改变水溶液中pH及各离子的含量和百分比最直接、最实用的方法就是改变水溶液的温度,从而以改变溶液中原先的离子类型及氟的存在形式来达到降低氟阴离子含量的目的。
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