活性氧化铝的离子交换原理

活性氧化铝的离子交换原理
       1、生活饮用水中所含的氟主要以离子状态存在，其在水中的溶解度，远大于允许含氟量(1mg /L)。所以，除氟工艺主要是从水中去除离子状态的氟。活性氧化铝是典型的两性化合物，在酸性条件下，活性氧化铝为阴离子交换剂，其对水中阴离子的选择顺序为：OH->PO43->F->SO42- >Cl-。
       2、用硫酸铝再生的活性氧化铝，在除氟过程中。但交换出的SO42-离子毫克当量数与去除的F-和HCO3-离子毫克当量数之和大致相等这一事实，这说明活性氧化铝除氟原理主要是离子交换的机理。将活性氧化铝用硫酸铝或硫酸处理，使其转化成R2SO4型，则按照离子交换顺序，水中的F-离子可靠交换势从活性氧化铝的R2SO4中交换出SO42-离子，从而去掉水中的F-离子。
       3、 在除氟过程中,水中的阳离子并未同F-离子一起被去除，试验中下式成立：2NaF+R2SO4⇄2RF+Na2SO4。这就说明了用活性氧化铝除氟，其吸附性能是次要的。用活性氧化铝的R2SO4型离子交换剂除氟，下列反应式是成立的:
       R2SO4+2F-⇄2RF+SO42-
       R2SO4+2HCO3-⇄2RHCO3+SO42-
 4、活性氧化铝交换饱和以后，用硫酸铝再生。再生过程，是靠再生剂的高浓度战胜选择性，使上述反应式向左进行，从而使活性氧化铝得到再生。也可用1%浓度的NaOH再生，再生后滤层呈碱性，必须进行酸化，使滤层转为酸性，才能去除水中的F-离子。
       5、实验证明，将原水pH值调低到5.5左右，为最佳除氟环境。国外除氟装置多将原水pH值调至5.5～6.5之间运行。不但除氟效果好，相应也比较经济。国内为节省酸化过程成本，通常将原水pH值小幅度调低，一般控制在6.5～7.0。