河北省农村高氟饮用水降氟技术探讨

□赵领弟 董瑞海 顾宝群

河北省农村高氟饮用水降氟技术探讨

□赵领弟 董瑞海 顾宝群

针对河北省高氟饮用水分布广、受影响人群范围大的现状，以及长期饮用高氟水对群众健康造成严重危害的问题，从实际应用的角度探讨了各种降氟技术的优、缺点和适宜条件，为实现河北省农村地区饮水安全提供技术支撑。

饮水安全；高氟水；降氟技术

河北省农村居民饮水的主要水源为地下水，《河北省农村饮水现状调查评估报告》指出，地下水氟化物含量超标是影响河北省农村饮水安全的主要因素之一。因此,采取有效措施治理高氟水，对保证农村饮水安全，维护公众健康具有十分重要的意义。

防治饮水氟中毒的方法，一是选择适宜水源，二是采取饮用水除氟技术。高氟水区受自然条件所限，大多采用除氟方式获得达到健康标准的饮用水。目前国内外较实用的除氟方法主要包括膜处理法、吸附法、混凝沉降法和电凝聚法等。

1.膜处理法

一是电渗析法。电渗析是以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性去除氟离子的方法，可将含氟量从10mg/L降至1mg/L以下。

沧州市部分地区利用电渗析技术，实行联村供水，解决了10万余人的饮水问题。胜利油田临盘采油厂基地将电渗析法与水矿化技术共同应用于高氟、高盐、低硬度饮用水的处理工艺。该方法不仅能较好地控制水中含氟量、含盐量和水的硬度，而且能增加有益于人体健康的微量元素。成本计算表明采用“电渗析+矿化”工艺制水成本约2.25元/m3。电渗析技术降氟虽然运行成本较高，但在高氟水病区，附近找不到低氟水源，有无法实现集中供水的情况下，仍可以选用。

二是反渗透法。反渗透法是借助于比渗透压更高的压力，改变自然渗透方向将水压向半透膜稀溶液一边的处理过程。常用的反渗透膜有醋酸纤维素膜、低压复合膜等。

沧州铁路地区深井反渗透降氟工程，设计规模1000 m3/d的降氟供水站。降氟站出水水质达到饮用水标准，设备稳定，取得了良好的经济效益和社会效益。该方法除氟分离效率高、易于自动控制，适宜于苦咸高氟水地区的饮用水除氟；其缺点是膜的价格昂贵，对于分散的用户处理高氟饮用水有一定的难度。

2.吸附法

吸附法是使水流通过吸附介质，去除水中大部分氟的动态过程。目前广泛应用的有活性氧化铝法、骨炭法和沸石法等。利用吸附剂，可将氟含量10mg/L的饮用水处理到1mg/L以下，达到饮用水的标准。但该降氟工艺需要大量硫酸铝对滤料进行活化和再生，势必会增加摄入铝的风险。

3.混凝沉淀法

混凝沉淀法是在水体中投入具有凝聚能力或与氟化物产生沉淀的物质后，氟化物随胶体物质凝聚或沉淀的方法。常用的混凝剂有氮化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等。

混凝沉淀法的优点是所用药剂价格便宜，易于采购；缺点是除氟后会产生大量污泥，水中的氯离子和硫酸根显著增加，且含有大量溶解态铝，使人们对健康更为担心。

4.电凝聚法

电凝聚除氟是一种电解方法，采用铝板作为电极，通直流电后，铝板电解得到铝离子，水解成矾花，强烈吸附氟离子和氟络合物，从而达到除氟的目的。

该法具有设备简单上马快，对氟离子吸附能力强，无需再生、易于管理，对饮水者健康无不良影响等优点。其不足之处是影响除氟因素太多，且存在电极钝化的问题。据报道，该方法可使水中氟含量由2.5mg/L降到0.5mg/L。适于含氟量较低的地区分散式供水。

5.结论

现有农村运行的饮用水降氟设备中，膜法降氟效果可靠，而且设备运转实现自动化控制，有利于维持稳定的除氟效果。对于氟含量较高，单村或少数村庄联村供水的地区，可以优先考虑电渗析设备；在供水规模较大，地下水水质为中等矿化度以下地区，可以考虑反渗透设备。混凝沉淀法、吸附法等化学方法虽然不能全面改善水质，但其工艺简单，常用混凝剂和吸附剂价格便宜，在经济较为落后的偏远地区若采用分散式供水方式较为实用。电凝聚法除氟设备制水成本较高，在经济较好地区的分散式供水可以选用。□

2016-01-07

赵领弟，女，汉族，石家庄市水务局，政工师。

董瑞海，男，汉族，河北省环境地质勘查院，高级工程师。

顾宝群，女，汉族，河北省水利科学研究院，高级工程师。