用活性氧化铝去除饮用水中超量的氟,使之符合我国“ 生活饮用水卫生标准” 规定的含氟要求, 在各种除氟方法中, 是一种行之有效、经济实用的处理方法。活性氧化铝除氟剂的离子交换机理是我们需要了解的，以下就是对活性氧化铝除氟的离子交换机理的浅析。
活性氧化铝对水中的氟离子有较强的亲合力, 其对水中离子的选择性顺序为:OH->F->SO4->CI->HC03->HSiO3-。根据其选择性顺序, 先将活性氧化铝用硫酸铝或硫酸处理, 使其转换成R2SO4型, 则水中氟离子可靠交换势交换出R2SO4中的SO4-离子。在交换过程中,活性氧化铝不但交换出水中的氟离子, 而且同时有选择性地吸附交换水中的HCO3-离子。虽其交换机理尚待研究, 但交换出的SO4-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情况, 说明用活性氧化铝的R2SO4型离子交换剂除氟, 可以认为基本不受水中除HCO3-离子以外的其他离子干扰, 因此可以得到较高的除氟效果。
去除水中的HCO3-离子, 要消耗相应部分的R2SO4, 因此在吸附交换过程中, 加酸中和水中碱度, 即可大幅度提高活性氧化铝的除氟能力。实验证明, 将原水pH值通过酸化调低到5.5左右, 其吸附交换容量可
提高5倍以上。运行中, pH值控制在5.0~6.0, 活性氧化铝的吸附交换能力最大, 处理效果最好。
用活性氧化铝的R2SO4型离子交换剂进行离子吸附交换, 其交换反应式如下:
R2SO4+2F-=2RF+SO4-
R2SO4+2HCO3-=2RHCO3+SO4-
交换饱和以后, 以硫酸铝或硫酸再生。再生过程是靠再生剂的高浓度战胜选择性,使上述反应向左进行, 从而使活性氧化铝得到再生。
