农村降氟改水的研究

摘要：对几种不同絮凝剂的降氟改水效果进行了比较研究。实验研究发现，利用Al2(SO4)318H2O，PAC，Al(Cl)36H2O，WS-F与MR等絮凝剂，可将水中氟化物含量降低至我国生活饮用水卫生标准以下。尤其是WS-F与MR在投加量和温度影响等方面都明显优于其他3种絮凝剂，可较好地解决高氟地区的饮水问题。

关键词：农业工程；降氟改水；研究；絮凝剂；农村。

0引言

氟作为机体生命活动必需的微量元素，具有多方面的生理作用，但是如果摄氟量过高，将对机体产生一系列毒副作用，严重危害人的健康。地方性氟中毒（简称地氟病）是十分广泛的一种生物地球化学性疾病，饮水型地氟病是我国病区分布最广、患病人数最多的一种类型。我国有近1亿的人居住在高氟地区,病区分布29个省区。

改水即停止饮用致病水和改为饮用符合“生活饮用水卫生标准（TJ20-76）”的水，是防治水致疾病的有效手段。目前，氟中毒没有特效药治疗，对于饮水型氟中毒最好的防治措施就是改水。世界卫生组织建议饮用水中氟化物限值为1.5mg/L。我国生活饮用水卫生标准（GB5749/85）规定，氟化物含量不得高于1mg/L。

1989年，农村改水的降氟技术和设备调查协作组调查研究认为，化学沉淀法降氟成本高且水质差不宜推广。

1降氟改水的研究现状及要解决的问题

目前，我国饮水型高氟区降氟改水主要采用家用除氟器、集中式改水降氟设施和打深井等方法。但是，由于我国的高氟区绝大多数是在农村，属于贫困地区，饮用高氟水的居民比较分散，加上经济文化、习惯等多方面原因，在这些地区推广合适的降氟改水方法需要具备以下特点：一是降氟改水设备投资少，价格低；二是效果要可靠、稳定，设备易于操作；三是没有安全隐患，不涉及或不常涉及有损人体健康的化学药剂；四是设备使用寿命长；

五是运行费用低；六是能够保证设备一年四季正常运行。

2实验研究方法及实施

2.1降氟方法及工艺路线设计

本研究采用的降氟方法是絮凝沉淀法，即在高氟水中加入絮凝剂，采用机械或人工搅拌，使原水充分混合，静止沉淀；然后对上清液进行过滤，对滤后的水进行降氟效果检测。常用的絮凝剂有硫酸铝、氯化铝和聚合氯化铝（简称PAC）等铝盐。本研究其具体工艺路线如图1所示。

2.2含氟水的来源和水质

本实验采样自配含氟水（4mg/mL）和天然含氟地下水。天然含氟地下水取自江苏徐州地区含氟超标压地井水，作为含氟原水用。

3试验研究

3.1试验方法设计

首先，取一定量的上述原水置于玻璃烧杯中，加入一定量的絮凝剂，人工搅拌或电磁搅拌后进行静止沉淀；然后，检测上清水中氟含量或者对上清水进行过滤（用定性滤纸）；再测定滤后水中氟含量，同一种絮凝剂不同投加量的降氟效果，pH值变化、搅拌时间、沉淀时间、搅拌速度以及原水水温对絮凝剂的降氟效果的影响；最后，分析絮凝剂对原水水质的影响。

3.2几种絮凝剂的降氟效果

3.2.1氯化铝、硫酸铝及聚合铝的降氟效果

硫酸铝（Al2(SO4)318H2O）、结晶氯化铝（Al(Cl)36H2O）和聚合铝（[Al2(OH)nCl6-nXH2O]m，m≤10,n=1~5）的降氟效果分别见图2、图3和图4所示。其中，高氟水均采用人工配制。

3.2.2 WS-F降氟剂和MR高分子絮凝剂的降氟效果