地下水的处理（三）

2.3.10 含氟地下水的除氟方法有哪几种？

除氟方法大致分为以下几种。

（1）吸附过滤法 含氟水通过吸附柱，氟被吸附在吸附剂表面，生成难溶氟化物。吸附剂为活性氧化铝、磷酸三钙或骨炭等。适用于含氟量<10mg/L，悬浮物<5mg/L的地下水，是应用最古老的方法。当吸附剂除氟能力趋于饱和时，需用再生剂再生。

（2）药剂混凝法 向含氟水中加入混凝剂形成难溶氟化物，经沉淀过滤去除。混凝剂为Al₂(SO₄)₃、碱式氯化铝、氢氧化镁等。适用于原水浊度较高，氟含量较低的情况。

（3）离子交换法 利用离子交换树脂的交换能力，将水中的氟离子去掉。

（4）电渗析法 利用离子交换膜的选择透过性除氟。

（5）反渗透法 利用半透膜的选择透过性除氟。

以上方法中，（3）（4）（5）适用于苦咸水、高氟地区，反渗透法是目前应用较广的方法。

2.3.11 简述铝盐混凝沉淀除氟工艺设计要点。

混凝沉淀法适用于含氟量小于4mg/L的原水，即含氟量低或需同事去除水中浊度的原水。投加的药剂宜选用铝盐。当原水中Cl^-浓度高时采用硫酸铝；当原水中硫酸盐浓度高时，宜用氧化铝；当原水中以上两种离子浓度均高时可用碱式氯化铝。一般药剂的用量宜为含氟量的10~15倍。对于含氟量超过4mg/L的原水，投加药剂量增加，且处理效果不佳，使处理后的水中含有大量溶解铝，因此应用越来越少。

混凝时间5~60min，pH值一般应控制在6.5~7.5之间。需设置混合、絮凝反应池，沉淀池，沉淀采用变速或间歇沉淀的方式，除氟效果好。

工艺流程为：地下水→混凝→沉淀→过滤，当原水水质较好时可省去沉淀或过滤处理单元，一般采用泵前加药、水泵混合，静置沉淀，取上层清水饮用。

2.3.12 简述活性氧化铝吸附过滤除氟工艺设计要点。

一般含氟量高的地下水，其碱度较高，pH>8.0，而pH对活性氧化铝的吸附容量影响很大。在进水pH为6.0~6.5时，活性氧化铝吸附容量为4~5g(F^-)/kg(Al₂O₃)；在pH为6.5~7.0时，吸附容量为3~4g(F^-)/kg(Al₂O₃)；若并不调整pH，吸附容量仅在1g(F^-)/kg(Al₂O₃)左右。

活性氧化铝为滤料，粒径应小于2.5mm，一般宜为0.5~1.5mm，滤料的不均匀系数K80<=2。

当原水含氟量小于4mg/L时，滤料厚度宜大于1.5m；当原水含氟量大于4mg/L时，滤料厚度宜大于1.8m。当进水pH>7.0时，滤速一般采用2~3m/h，当进水pH<7.0时，滤速一般采用6~8m/h。相应接触时间为20~30min。

采用硫酸铝做再生剂，其用量与除氟量之比为60:1，再生液含量为2%~3%。

再生时先用原水自下向上进行反冲洗（初冲洗），冲洗强度11~12L/（s•m2），冲洗时间5~8min，膨胀高度一般为50%左右。然后用2%的硫酸铝溶液再生，再生液自上向下通过，滤速为0.6m/h左右，历时6~8min。再生后用除氟水进行反冲洗（终冲洗），冲洗强度与初冲洗相同，历时8~10min。

2.3.13 地下水中的硝酸盐如何去除？

硝酸盐去除技术大体上分为生物处理和物理化学处理技术，而根据进行去除的场所又可分为原位净水法和处理厂净化法，处理厂净化法根据脱氮技术是否利用有机物有课氛围异养型脱氮法和自养型脱氮法。

1. 生物处理技术

   生物脱氮实质是NO^3-作为脱氮菌呼吸链末端电子受体而被还原为气态氮的过程。生物处理技术包括原位生物修复技术和反应器生物处理技术。

（1）原位生物修复技术 生物原位除硝酸盐氮的主要机制是反硝化作用，反硝化作用还是生态系统中氮循环的主要环节，是污水脱氮的主要机制。原位生物处理方法对于去除浅层地下水中硝酸盐来说，费用较低，方法简单。

地下水硝酸盐生物修复的营养物有醋酸盐、葡萄糖、甲醇或乙醇。在原位修复技术中，净化的场所是土壤，为了提高氢供体，营养盐的注入、混合和反应效率，一般需设置注入井和处理水井，促进地下水的移动。

（2）反应器生物处理技术 反应器生物脱氮是利用人工的生物反应器强化生物脱氮的方法，他包括异养型生物脱氮法和自养型生物脱氮法。

①异养型生物脱氮法 硝酸盐氮还原为氮气的过程包括以下几个步骤，NO^3-→NO^2-→NO→N₂O→N₂。异养型生物脱氮法需向水体中投加有机碳源，作为反硝化菌的食疗。在饮用水处理中添加碳源以达到适宜的碳氮比（mg/mg）:甲醇0.93、乙醇1.05、醋酸1.32，在实际应用中为了安全起见都要求基质过量。异养法虽然去除了硝酸盐，但水体会被残留的有机物污染，需进行复杂的后处理来去除过量的有机物。

在进行地下水硝酸盐去除处理时，多是以饮用水为前提，所以氢供体的选定必须考虑这一点。从安全性和成本方面考虑乙醇和醋酸较多，实际上细胞合成和好氧代谢都消耗氢供体，因此其用量为化学计算量的2倍。（未完待续）