9.7 除氟

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室外给水设计标准 GB50013-2018

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I 一般规定

9.7.1 当原水氟化物含量超过现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定时，应进行除氟。

9.7.2 饮用水除氟可采用混凝沉淀法、活性氧化铝吸附法、反渗透法等。本标准除氟工艺适用于原水含氟量1mg/L~10mg/L、含盐量小于10000mg/L、悬浮物小于5mg/L、水温5C~30℃。

9.7.3 除氟过程中产生的废水及泥渣排放应符合国家现行标准的有关规定。

Ⅱ 混凝沉淀法

9.7.4 混凝沉淀法宜用于含氟量小于4mg/L的原水，投加的药剂宜选用铝盐。

9.7.5 药剂投加量（以AL³⁺计）应通过试验确定，宜为原水含氟量的10倍~15倍。

9.7.6 工艺流程宜选用：原水→混合→絮凝→沉淀→过滤。

9.7.7 混合、絮凝和过滤的设计参数应符合本标准第9.3节~第9.5节的规定，投加药剂后水的pH值应控制在6.5~7.5。

9.7.8 沉淀时间应通过试验确定，宜为4h。

Ⅲ 活性氧化铝吸附法

9.7.9 活性氧化铝的粒径应小于2.5mm，宜为0.5mm~1.5mm。

9.7.10 在原水接触滤料之前，宜采用投加硫酸、盐酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳气体等调整pH值在6.0~7.0。

9.7.11 吸附滤池的滤速和运行方式应按下列规定采用：

1 当滤池进水pH值大于7.0时，应采用间断运行方式，滤速宜为2m/h~3m/h，连续运行时间4h~6h，间断4h~6h；

2 当滤池进水pH值小于7.0时，宜采用连续运行方式，其滤速宜为6m/h~8m/h。

9.7.12 滤池滤料厚度宜按下列规定选用：

1 当原水含氟量小于4mg/L时，滤料厚度宜大于1.5m；

2 当原水含氟量大于或等于4mg/L时，滤料厚度宜大于1.8m。

9.7.13 滤池滤料再生处理的再生液宜采用氢氧化钠溶液，也可采用硫酸铝溶液。

9.7.14 采用氢氧化钠再生时，再生过程可采用“反冲→再生→二次反冲→中和”四个阶段；采用硫酸铝再生时，可省去中和阶段。

Ⅳ 反渗透法

9.7.15 反渗透装置宜由保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、清洗系统、控制系统等组成。

9.7.16 进人反渗透装置原水的污染指数（FI）应小于4。若原水不能满足膜组件的进水水质要求时，应采取相应的预处理措施。

9.7.17 反渗透预处理水量可按下式计算：

9.7.18 反渗透装置设计时，设备之间应留有足够的操作和维修空间，设备不能设置在多尘、高温、震动的地方，装置宜放置室内且避免阳光直射；当环境温度低于4℃时，应采取防冻措施。

条文说明

Ⅰ 一般规定

9.7.1 人体中的氟主要来自饮用水。氟对人体健康有一定的影响。长期过量饮用含氟高的水可引起慢性中毒，特别是对牙齿和骨骼。当水中含氟量在0.5mg/L以下时，可使龋齿增加，大于1.0mg/L时，可使牙齿出现斑釉。现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB 5749规定了饮用水中的氟化物含量小于1.0mg/L。
9.7.2 除氟的方法很多，如混凝沉淀法、活性氧化铝吸附法、反渗透法、电渗析法、离子交换法、电凝聚法、骨碳法等，仅对最常用的混凝沉淀法、活性氧化铝吸附法和反渗透法做了有关技术规定，原规范中的电渗析法因应用实践很少且稳定性差，不再做规定。
饮用水除氟的原水主要为地下水，在我国的华北和西北存在较多的地下水高氟地区，一般情况下高氟地下水中氟化物含量在1.0mg/L～10mg/L范围内。若原水中的氟化物含量大于10mg/L，可采用增加除氟流程或投加熟石灰预处理的方法。悬浮物量和含盐量是除氟方法适用的基本要求，当含盐量超过10000mg/L时，脱氟率明显下降，原水若超过限值，应采用相应的预处理措施。
9.7.3 除氟过程中产生的废水，其排放应符合现行国家标准《污水综合排放标准》GB 8978的规定。泥渣进入垃圾填埋厂的应符合现行国家标准《生活垃圾填埋污染控制标准》GB 16889的规定，进入农田的应符合现行国家标准《农用污泥污染物控制标准》GB 4284的规定，也可外运至危险废物处理处置中心集中处理处置。

Ⅱ 混凝沉淀法

9.7.4 混凝沉淀法主要是通过絮凝剂形成的絮体吸附水中的氟，经沉淀或过滤后去除氟化物。当原水中含氟量大于4mg/L时不宜采用混凝沉淀法，否则处理水中会增加SO₄^2-、Cl^-等物质，影响饮用水质量。
一般以采用铝盐的去除效果较好，可选择氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝等。
9.7.5 絮凝剂投加量受原水含氟量、温度、pH值等因素影响，其投加量应通过试验确定。一般投加量(以Al³⁺计)宜为原水含氟量的10倍～15倍(质量比)。

Ⅲ 活性氧化铝吸附法

9.7.9 活性氧化铝的粒径越小吸附容量越高，但粒径越小强度越差，而且粒径小于0.5mm时，反冲造成的滤料流失较大。粒径1.0mm的滤料耐压强度一般能达到9.8N/粒。
9.7.10 一般含氟量较高的地下水，其碱度也较高(pH值大于8.0，偏碱性)，而pH值对活性氧化铝的吸附容量影响很大。经试验，进水pH值在6.0～6.5时，活性氧化铝吸附容量一般可为4g(F^-)/kg(Al₂O₃)～5g(F^-)/kg(Al₂O₃)；进水pH值在6.5～7.0时，吸附容量一般可为3g(F^-)/kg(Al₂O₃)～4g(F^-)/kg(Al₂O₃)；若不调整pH值，吸附容量仅在1g(F^-)/kg(Al₂O₃)左右。
9.7.14 首次反冲洗滤层膨胀率宜采用30％～50％，反冲时间宜采用10min～15min，冲洗强度一般可采用12L/(㎡·s)～16L/(㎡·s)。
    再生溶液宜自上而下通过滤层。采用氢氧化钠再生，浓度可为0.75％～1％，消耗量可按每去除1g氟化物需要8g～10g固体氢氧化钠计算，再生液用量容积为滤料体积的3倍～6倍，再生时间为1h～2h，流速为3m/h～10m/h；采用硫酸铝再生，浓度可为2％～3％，消耗量可按每去除1g氟化物需要60g～80g固体硫酸铝计算，再生时间为2h～3h，流速为1.0m/h～2.5m/h。
    再生后滤池内的再生溶液必须排空。
    二次反冲强度宜采用3L/(㎡·s)～5L/(㎡·s)，反冲时间1h～3h。采用硫酸铝再生，二次反冲终点出水的pH值应大于6.5；采用氢氧化钠再生，二次反冲后应进行中和，中和宜采用1％硫酸溶液调节进水pH值至3左右，直至出水pH值降至8～9时为止。

Ⅳ 反渗透法

9.7.15 保安过滤器的滤芯使用时间不宜过长，一般可根据前后压差来确定调换滤芯，压差不宜大于0.1MPa。宜采用14m³/(㎡·h)～15m³/(㎡·h)膜过滤。使用中应定时反洗、酸洗，必要时杀菌。
    反渗透膜壳建议采用优质不锈钢或玻璃钢。膜的支撑材料、密封材料、外壳等应无不纯物渗出，能耐H₂O₂等化学药品的氧化及腐蚀等，一般可采用不锈钢材质。管路部分高压可用优质不锈钢，低压可用国产ABS或UPVC工程塑料。产水输送管路管材可用不锈钢。
    进水侧应设高温开关及高、低pH值开关，浓水侧应设流量开关，产水侧应设电导率开关。整个系统应有高低压报警、加药报警、液位报警、高压泵入口压力不足报警等报警控制装置。
9.7.16 污染指数表示的是进水中悬浮物和胶体物质的浓度和过滤特性，是表征进水对微孔滤膜堵塞程度的一个指标。微量悬浮物和胶状物一旦堵塞反渗透膜，膜组件的产水量和脱盐率会明显降低，甚至影响膜的寿命，因此对进入反渗透处理装置水的污染指数有严格要求。
    原水中除了悬浮物和胶体外，微生物、硬度、氯含量、pH值及其他对膜有损害的物质，都会直接影响膜的使用寿命及出水水质，关系整个净化系统的运行及效果。一般膜组件生产厂家对其产品的进水水质会提出严格要求，当原水水质不符合膜组件的要求时，就必须进行相应的预处理。

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