活性氧化铝工业用途广泛,除用作吸附干燥剂及催化剂外,在水处理方面也有极大的用途。活性氧化铝在污水处理中,也主要利用其强大的吸附性能。活性氧化铝独特的物理结构,使其具有很多微孔,具有强大的吸附性能,在水处理中能够吸附微小颗粒及杂质,同时活性氧化铝对氟有强烈的吸附作用,因此在污水处理中也常用作除氟剂。活性氧化铝除氟剂的作用机理是利用活性氧化铝滤料吸附、交换氟离子,将氟化物从水中除去。
吸附剂活性氧化铝主要作用及产品分类:
活性氧化铝为白色球状多孔性颗粒,粒度均匀,表面光滑,机械强度大,吸湿性强,吸水后不胀不裂保持原状,无毒、无臭、不溶于水、乙醇,对氟有很强的吸附性,主要用于高氟地区饮用水的除氟。活性氧化铝吸附性能强。活性氧化铝用于烷基苯生产中的除氟剂及饮用水除氟。
影响活性氧化铝吸附性能的主要因素:
(1)颗粒粒径:粒径越小,吸附容量越高,但粒径越小,颗粒强度越低,影响其使用寿命。
(2)原水PH值:当PH值大于5时,PH值越低,活性氧化铝吸附容量越高。
(3)原水初始氟浓度:初始氟浓度越高,吸附容量较大。
(4)原水碱度:原水中重碳酸根浓度高,吸附容量将降低。
(5)氯离子和硫酸根离子。
(6)砷的影响:活性氧化铝对水中的砷有吸附作用,砷在活性氧化铝上的积聚造成对氟离子吸附容量的下降,且使再生时洗脱砷离子比较困难。
活性氧化铝作用分类:
(1)催化剂载体用氧化铝,极其稳定的催化剂载体,本身也可作催化剂使用。
(2)除氟剂:用物食用水的脱氟处理,吸氟容:2.1mg/g。
(3)双氧水专用型 :用于双氧水工作液的净化。
(4)净油剂:用于变压器油的脱色净化。
活性氧化铝除氟剂怎么使用:
(1)活性氧化铝除氟剂,可与家用除氟缸配套使用,内装WHA-104除氟剂1.6公斤,水从下面进,上面出,除氟缸操作简单,使用方便,是家庭中理想的饮水除氟装置。本除氟剂也可与自来水厂除氟装置或工业用除氟装置配套使用。
(2)家用除氟装置除氟剂的活化:配置硫酸铝溶液(3升水、0.3kg固体硫酸铝),净氧化铝除氟剂放入上述溶液中,浸泡5-10小时弃去浸液(浸泡时要适当搅拌)而后再用清水洗涤3-5次,每次用水2升。
(3)家用除氟剂的再生:配硫酸铝溶液与活化用的溶液相同,将再生氧化铝除氟剂放入上述溶液中浸泡30小时,弃去浸液(浸泡时要适当搅拌)而后再用清水洗涤3-5次,每次用水2升左右。或者用调PH法再生PH,控制在7.5。
(4)活性氧化铝除氟剂可连续使用6-8年,当表面出现黄褐色时,除氟效果明显降低,此系水中杂质污染所致,因而每半年用3%稀盐酸处理一次,其操作方法与再生方法相同。
活性氧化铝除氟剂的化学原理及优点:
活性氧化铝为白色球状多孔性颗粒,粒度均匀,表面光滑,机械强度大,吸湿性强,吸水后不胀不裂保持原状,无毒、无臭、不溶于水、乙醇,对氟有很强的吸附性,主要用于高氟地区饮用水的除氟。
活性氧化铝可用作高氟饮水的除氟剂(除氟容量大)、烷基苯生产中循环烷烃的脱氟剂、变压器油的脱酸再生剂、用作制氧工业、纺织工业、电子行业气体干燥,自动化仪表风的干燥以及在化肥、石油化工干燥等行业作干燥剂、净化剂(露点可达-40度)、在空分行业变压吸附露点可达-55度。是一种微量水深度干燥的高效干燥剂。非常适用于无热再生装置。
活性氧化铝除氟作用原理:
活性氧化铝作为除氟剂对氟有很强的去除能力和选择性。表面干燥的氧化铝表面分两层包含氧离子与铝离子。其中第一层的氧离子与第二层铝离子相接,而含量为其的一半,因此,有一半的铝离子暴露在表面上;而第二层的氧离子数符合Al2O3的Al/O 比。脱水时,第二层上连接的相邻氢氧根离子脱去一分子的水。2/3的OH-被脱去后,残留一个OH- 和一个暴露的铝离子。该铝离子与三个氧离子相连,可以吸附水,氨,烃等多电子化合物 。因此,以活性氧化铝作为吸附剂可以用来吸附在水中存在的氟离子。
其反应通式为:[AlxOy(OH)z](OH)(3x-2y-z)+ (3x-2y-z)F-→[AlxOy(OH)z]F(3x-2y-z)↓+ (3x-2y-z)OH-,即F-,通过离散、紊流及分子扩散作用由水体迁移到边界层内,而后由分子扩散到颗粒表面及孔隙中去,并与活性氧化铝中的聚合铝发生沉淀反应,同时释放出等量的OH-使水的pH值上升。又因铝、氟化合物的性质与活性氧化铝本身的性质差异,使沉淀物与颗粒本身结合不够紧密,故易在强动力条件下脱落并进入水体,在除氟器中表为部分脱落被滤床的过滤作用所拦截,使其大部仍留在滤床中。
活性氧化铝除氟的优势活性氧化铝作为除氟剂的优点:
1.活性氧化铝除氟剂为白色球粒,物理性能好、强度高、无毒、无味,在水中浸泡不变软、不膨胀、不破裂,使用完全可靠,易再生、寿命长,经活性。
2.活性氧化铝除氟剂净化后的水,能达到国家规定的饮水卫生标准,活性氧化铝除氟剂是一种具有巨大比表面积的分子吸附剂。
3.活性氧化铝除氟类似于阴离子交换树脂,但对氟离子的选择性比阴离子树脂大。
4.当原水的PH值较低时,除氟容量较高,大于2.1mg/g,价格比合成树脂低。
5.粒径较小可使产品外表面积比较大,一般为1-3mm,使用时与水有较大的接触面积。比表面积指标高达300m2/g以上,微孔数量巨大,可保证对水中的氟离子有很强的吸附能力和较高的除氟容量。