经典案例
蒙城县三义镇饮用水除氟工程项目
发布时间：2016-3-24 浏览次数：961
工程建设背景：
蒙城县是我国氟污染重点县之一，全县130万人口大部分都受高氟水污染影响。虽然近年来在国家、安徽省和蒙城县委、县政府的大力支持下建立了几十个农村饮用水安全工程水厂，但是目前部分水厂受氟处理工艺复杂、运行成本偏高等问题的困扰，因此蒙城县对该项高效、低成本的国家重大突破性除氟技术有着迫切的需求。
工程建设地：安徽省蒙城县三义镇
辐射人口：9200余户
所需水量：2400m3/d
水源状态：主要为高氟水，原水含氟量为2.0~3.3mg/L，国家标准1.0mg/L（ GB5749-2006）
实验数据：
2013年12月，中霖中科环境科技（安徽）股份有限公司采用纳米吸附技术在三义镇水厂对除氟系统进行了中试试验。下表为部分试验数据，试验结果表明出水完全可以达到国家标准。
部分中试试验数据表
|
日期 |
处理水量(m3/d) |
A组出水氟离子浓度（mg/L） |
B组出水氟离子浓度（mg/L） |
|
2013.12.03 |
0.25 |
0.61 |
0.46 |
|
0.50 |
0.59 |
0.43 |
|
|
0.75 |
0.39 |
0.29 |
|
|
1.00 |
0.28 |
0.21 |
|
|
1.25 |
0.23 |
0.18 |
|
|
1.50 |
0.24 |
0.16 |
|
|
2013.12.04 |
1.75 |
0.11 |
0.20 |
|
2.00 |
0.13 |
0.16 |
|
|
2.25 |
0.17 |
0.13 |
|
|
2.50 |
0.19 |
0.16 |
|
|
2.75 |
0.23 |
0.16 |
|
|
3.00 |
0.24 |
0.15 |
|
|
3.25 |
0.29 |
0.17 |
|
|
3.50 |
0.31 |
0.16 |
|
|
2012.12.05 |
3.75 |
0.25 |
0.11 |
|
4.00 |
0.28 |
0.16 |
|
|
4.25 |
0.33 |
0.15 |
|
|
4.50 |
0.39 |
0.15 |
|
|
4.75 |
0.67 |
0.15 |
|
|
5.00 |
0.55 |
0.10 |
|
|
5.25 |
0.79 |
0.17 |
|
|
5.50 |
0.80 |
0.11 |
注：1、A组直接对原水进行吸附处理，B组调节pH为6.5后进行吸附处理。
2、原水氟离子浓度为2.5—3.5mg/l。
技术优势：
应用纳米技术去除饮用水中的微污染物，是中科院科学家们创造性的研究出了多种纳米材料/常规材料的复合结构体系，通过探索该复合结构体系的设计原理和制备方法，制备出了纳米尺度天然矿物复合材料、纳米氧化物/活性炭以及纳米粒子/天然纤维素等共10种以复合结构材料。该净水集成系统主要针对砷、氟、腐殖酸等含量超标的微污染水源的深度净化，是专门针对砷、氟和腐殖酸等含量超标的纳米深度净化技术，从而使微污染水源经过本系统综合处理后能达到国家饮用水标准。与常规去除方式相比具有以下明显优势：
1、环保：吸附后的氟部分以固化物形式留在滤柱内，随除氟材料一起回收作为建筑材料。再生液成中性，不对水环境造成二次污染，再生液中的氟含量不超标，可以直接排放。常用的除氟材料需要用强碱再生，再生液中氟严重超标，另外在再生时往往需要用强酸来平衡酸碱度，羟基磷灰石除氟技术往往还会引起磷化物超标。
2、使用寿命长：由于除氟材料采用天然矿物为载体，强度高耐磨损，可重复再生使用5年左右。
3、稳定性高：由于纳米材料活性强，比表面积大，本除氟材料多次再生后吸附容量基本不降低。
常规的除氟材料吸附性能每再生一次就会降低1-5%，需要不断的补充材料，即使如此吸附性能也会不断降低。
4、再生工艺简单：本材料只需要一种中性再生液进行再生，不需要用酸进行中和或者激活，因此工艺简单。
5、吸附材料不流失：由于再生过程中没有强酸和碱的溶解或者腐蚀作用，本除氟材料不会在使用和再生过程中流失。
各种除氟工艺技术经济比较表
|
项目 |
传统吸附 过滤法 |
膜分离法（RO） |
混凝沉淀法 |
电渗析法 |
纳米材料吸附法 |
|
处理程度 |
较高 |
高 |
较高 |
高 |
高 |
|
占地面积 |
大 |
大 |
大 |
较大 |
小 |
|
附属设施 |
多 |
多 |
较多 |
较多 |
少 |
|
工艺稳定性 |
较好 |
好 |
较好 |
好 |
好 |
|
使用寿命 |
较长 |
长 |
较长 |
较长 |
长 |
|
再生或清洗周期 |
较短 |
长 |
? | ? |
较长 |
|
单位电耗 |
小 |
高 |
较小 |
高 |
小 |
|
管理难易 |
较复杂 |
复杂 |
较复杂 |
复杂 |
简单 |
|
工程总投资 |
较高 |
高 |
较高 |
高 |
较低 |
|
运行成本 |
较低 |
高 |
较低 |
较高 |
低 |
通过以上分析可以看出，纳米材料吸附法作为一种新型的水处理技术在各比较项目中均优于其它几种方法，且投资少、运行费用低、管理简单，适宜在我国农村、城镇地下水水厂进行推广与使用。