课题2 水的净化 丽泽中学张海艳 教材分析： １、教材内容： 本节课内容选自初中化学（人教版）第四单元《自然界的水》的课题2。 ２、教材特点： 化学课程标准在教学建议中指出，化学教学要注意贴近学生的生活，联系社会实际。从学生熟悉的身边现象入手，引导他们发现问题、展开探究以获得知识和经验。而本课题就是一个能很好体现新课程理念的教学素材。利用本单元提供的教学内容，可以较为系统地组织学生进行自主合作学习。 学生分析： 学生对化学学科有着浓厚的兴趣，因为他们喜欢看老师做演示实验，更喜欢自己动手做实验。化学是一门以实验为基础的学科，化学也是初三学生才开始接触的新学科，所以学生虽然有兴趣，但是基本的实验操作技能还是起步，本节课从贴近生活的水入手，密切联系社会实际，是近几年中考的热点，教学中，一定要激发学生兴趣，并引导他们会用自己已有的化学知识来解决一些生活中遇到一些的问题。 教学目标 1、知识与技能：了解纯水与自然水、硬水、软水的区别； 了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。 2、过程与方法：通过对黄河水净化方法的讨论与探究，了解净化水的方法，初步学会过滤 这项基本操作； 通过对硬水危害的探讨，让学生了解硬水软化的必要性，并学会区分硬水和软水。 3、情感、态度与价值观：通过本课题的学习，增强学生挖掘生活中的化学的欲望； 在课堂实验以及家庭小实验中培养学生勤于思考、勇于创新、大 胆实践的科学探究精神。 教学重点、难点：了解硬水、软水的区别，初步学会过滤和蒸馏的实验操作技能 教学用具：明矾、滤纸、铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、蒸馏水、浑的水（泥水）、自来水
板书设计： 课题2 水的净化 一、水的净化常用方法： 1、静置沉淀法：简单除去水中沉淀 低 2、吸附沉淀法：除去水中悬浮物 净 化程
活性氧化铝 活性氧化铝产品简介： 活性氧化铝是用高纯度氧化铝经科学调配,催化精 加工而成。它的吸附性可做干燥剂也可以去除水中 对人体有害的氟,可用于饮用水及工业装置的除 氧、除氟、脱砷、污水脱色、除臭等。 活性氧化铝产品详情： 活性氧化铝具有许多毛细孔道，表面积大，可作为 吸附剂、干燥剂及催化剂使用。同时还根据吸附物质的极性强弱来确定，对水、氧化物、醋酸、碱等具有较强的亲合力，是一种微水深度干燥剂，也是吸附极性分子的吸附剂。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阴离子树脂大。活性氧化铝吸附脱氟效果好，容量稳定，每立方米活性氧化铝吸氟6400克。本产品具有强度高、磨损低、水浸不变软、不膨胀、不粉化、不破裂。可广泛用于石油裂解气、乙烯丙烯气的深度干燥和制氢、空分装置、仪表风干机的干燥、双氧水中氟化物处理还可以去除废气中的硫气氢、二氧化硫、氟化氢、烃类等污染物质，特别适应含氟水的除氟处理。 活性氧化铝应用范围： 活性氧化铝是一种多孔性的吸附剂，由于它有很大的比表面积而致使它具有高度的吸附活性，因此被广泛用作高效吸附剂和各种催化剂的载体。活性氧化铝不仅具有很大的比表面积，且具有很大的机械强度，物化稳定性，耐高温及抗腐蚀性，但不宜在强酸，强碱下操作。 1、干燥型：主要用于化工、冶金、电子、石油等工业气体脱水干燥，如空气、氧气、氮气等永久性气体，冶炼气及石油裂解气等。我公司生产的活性氧化铝是具有多细孔的、高强度的x-ρ型氧化铝产品，对水有较强的亲和力，是一种微量水深度干燥用的干燥剂。具有在使用介质中用水浸泡不变软、不膨胀、不粉化等特点，因此被广泛应用于石油化工中气相、液相干燥、纺织工业、制氧工业及自动化仪表风干燥。由于本公司产品强度及耐磨性能好，单分子吸附层的净热时高，所以非常适用于无热再生装置。本产品还可以根据用户要求，用不同的工艺条件。制造出不同球径的高强度球粒。 2、催化剂：为一种白色球状的多孔性物质，微孔分布均匀，容积大，吸水性强，堆密度小，机械强度高，磨耗低，是极其稳定的催化剂载体，也可作催化剂使用。 3、除氟，砷剂：用于食用水的脱氟，脱砷处理，吸氟容量：2.1mg/g。 4、双氧水专用：用于双氧水工作液的净化。 5、净油剂：用于变压器油的脱色净化。
含氟废水处理大汇总 氟是一种微量元素，饮用水含氟量在0.4~0.6mg/L的水对人体无害有益，而长期饮用含量大于1.5mg/L的高氟水则会给人体带来不利影响，严重的会引起氟斑牙和氟骨病。我国某些地区特殊的地球化学特征使该区域水源含氟量大于1.0mg/L，从而造成地方性氟中毒。我国有将近l亿人生活在高氟水地区，目前在我国氟受害者多达几千万人。除个别地区自然因素外，大量的高氟工业废水的排放是主要因素之一。随着我国工业的迅猛发展，含氟废水的排放量将会增加，因此．含氟废水的排放必须受到严格控制。 某些高浓度含氟工业废水的排放，更对人们身体健康造成很大威胁，所以必须对含氟工业废水加以处理。 1973年颁布的《工业三废排放试行标准》（GBJ4-73）中规定，氟的无机化合物排放标准为10mg/L（以F-计）。1988年颁布的《污水综合排放标准》（GB8789-88）中规定，新扩改企业对外排放含氟废水，氟化物不得超过10mg/L（向二级污水处理厂排放除外）。此废水带出物是以氟化钙计，那么1988年的标准比1973年的标准严格了一倍以上。 目前含氟废水的主要处理方法是化学沉淀法和吸附法，这两种方法存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。冷冻法、离子交换树脂法、超滤法、电渗析等，因为处理成本高，除氟效率低，多停留在实验阶段，很少推广应用于工业含氟废水治理。笔者认为，应围绕沉淀法吸附法为主体工艺，后续深处理工艺，提高效率，节约成本，应对含氟废水的特点，开发合理工艺。 化学沉淀法
一、Ca（OH）2+PAC+PAM+ 吸收塔法 污水处理工艺流程
对于高浓度含氟工业废水，一般采用钙盐沉淀法，即向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF2沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。 氟化钙在18 ℃时于水中的溶解度为16.3 mg/L，按氟离子计为7.9 mg/L，在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物。氟的残留量为10～20 mg/L时形成沉淀物的速度会减慢。当水中含有一定数量的盐类，如氯化钠、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度。因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20～30 mg/L。石灰的价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加，由于生产的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。投加石灰乳时，即使其用量使废水pH达到12，也只能使废水中氟离子浓度下降到15 mg/L左右，且水中悬浮物含量很高。当水中含有氯化钙、硫酸钙等可溶性的钙盐时，由于同离子效应而降低氟化钙的溶解度。含氟废水中加入石灰与氯化钙的混合物，经中和澄清和过滤后，pH 为7～8时，废水中的总氟含量可降到10 mg/L左右。 为使生成的沉淀物快速聚凝沉淀，可在废水中单独或并用添加常用的无机盐混凝剂(如三氯化铁)或高分子混凝剂(如聚丙烯酰胺)。为不破坏这种已形成的絮凝物，搅拌操作宜缓慢进行，生成的沉淀物可用静止分离法进行固液分离。在任何pH下，氟离子的浓度随钙离子浓度的增大而减小。在钙离子过剩量小于40 mg/L时，氟离子浓度随钙离子浓度的增大而迅速降低，而钙离子浓度大于100 mg/L时氟
第一部分除氟滤料WK-1说明书 一．降氟的重要意义 地方性氟中毒是人体在高氟区的特定地理环境中，从外界长期摄入超过生理需要量的氟积存于骨骼系统引起的一种慢性地方病。轻者牙齿变黄，腰腿疼痛，重者牙齿破损、易掉，上下肢变形，腰弯背驼，甚至瘫痪，丧失劳动能力。长期摄入过量的氟化物还有致癌危险。早在1974年国际氟化物研究协会第六次会议报告中就认为氟还对肾血管、肌肉、甲状腺等有损伤作用。氟中毒给人类带来痛苦，危害人类的健康。据不完全统计，我国高氟水分布广泛，约有26个省、市、自治区，50000多个城镇、乡村，7000多万人饮用高氟水。其中以华北、西北地区尤为严重。就世界上来说也几乎没有一个国家没有氟中毒问题。因此，面对日益严重的氟危害，在缺乏低氟水源的地区，解决饮用水除氟问题，势在必行，迫在眉睫。 二．降氟的困惑 多年来人们在降氟改水过程中，总是显得力不从心，大多数高氟地区的人畜仍在饮用高氟水。其原因主要是：第一，认识不足。氟在水中是客观存在的，不处理是不会自己跑掉的，但要处理就要花设备钱，还要承担比较高的设备运行费
用，许多地方的老百姓尤其是农民不认可，觉得吃水还花钱，心理不情愿，认识不到生长在高氟地区，花钱降氟是客观必然性，不以人的意志为转移。因此，很多地方虽然国家和政府投资上了设备，但运行一段时间便停了下来，特别是以前那些使用一两年就必须更换除氟材料的水厂，老百姓极少筹集资金更换，于是降氟中断，不了了之。第二，氟是水中极难处理的物质。水中存在的有害物质容易处理的都是能够氧化的物质，例如大多数金属离子都能与氧结合生成氧化物沉淀，氨氮等化学物质和绝大部分有机物质都能够生物降解，而氟却即不能被氧化，又不能生物降解。多年来，降氟工作者们苦苦思索，也很难找到一种效率高、投资少、成本低、寿命长且不会使水中增加新的有害成分的材料，这也是降氟工作很少成功的原因。 三．目前国内主要降氟方法及其优缺点对比 目前国内主要降氟方法有阴树脂离子交换法、活性炭吸附法、活性氧化铝吸附法、骨碳（羟基磷酸钙）吸附法、电渗析法、反渗透法等等。下面分别作以介绍，供建设单位参考。 ⑴阴树脂离子交换法：阴树脂去除水中的阴离子能量很大，但对氟离子去除率却非常低，因为阴树脂的选择顺序是：硫酸根＞氯根＞碳酸氢根＞氟，氟排在后面，因此除氟效率非常低，而且价格昂贵，再生极其复杂，很难管理，已经极
实验十 离子交换法测定PbCl 2溶度积 【目的要求】 1. 了解离子交换树脂的性质和使用方法。 2. 学习用离子交换法测定难溶电解质的溶解度和溶度积。 3. 熟练掌握酸碱滴定的基本操作。 【基本原理】 离子交换树脂是分子中含有活性基团并能与其它物质进行离子交换的高分子化合物。含有酸性基团而能与其它物质进行阳离子交换的树脂称为阳离子交换树脂；含有碱性基团且能与其它物质交换阴离子的树脂称为阴离子交换树脂。根据离子交换树脂这一性，广泛应用于水的净化和离子的分离测定。 本实验采用强酸型阳离子交换树脂，在进行Pb 2+交换前，首先将所用树脂转型，即将钠型阳离子交换树脂转换为氢型树脂，然后进行离子交换。 + -+H Na RSO 3++-+Na H RSO 3 ++-+23Pb H RSO ++-+H Pb RSO 2)(223 显然，经过交换后，从离子交换柱中流出酸性溶液，用NaOH 标准溶液进行滴定，根据所消耗NaOH 标准溶液的体积，计算PbCl 2饱和溶液的浓度和实验溶度积常数K sp 。 H + + OH - H 2O 1molPb 2+ ～ 2molH + ～ 2molNaOH 根据等物质量反应规则 c （PbCl 2）·V （PbCl 2）= c （2NaOH ）·V （NaOH ） c （PbCl 2）·V （PbCl 2）=1/2 c （NaOH ）·V （NaOH ） ∴) ()()(21)(22PbCl V NaOH V NaOH c PbCl c ?= 在一定温度下的饱和溶液中： [Pb 2+]=S （mol ·L -1） [Cl -]=2S （mol ·L -1） K sp = [Pb 2+][Cl -]2 = S ×（2S ）2 = 4S 3 【仪器和药品】 离子交换柱，锥形瓶，移液管，温度计，碱式滴定管，长玻璃棒，pH 试纸，15～20目强酸型阳离
在处理流程中，活性氧化铝可以作为离子交换、膜分离等方法进行预处理，用来去除有机物、胶体以及余氯等，它也可以作为二级处理后的深度处理手段，这样能够保证引用水质量。水处理除氟剂哪家好？您可以选择安徽天普克环保吸附材料有限公司，下面小编为您介绍，希望能给您带来一定程度上的帮助。 活性氧化铝在水处理中的应用现状，在水处理中是利用活性氧化铝吸附废水中某种或几种污染物，以便回收或去除它们，从而使废水得到净化的方法。利用活性氧化铝的吸附能力进行物质分离已有漫长的历史，国内外的科研工作者在这方面作了大量的研究工作，目前活性氧化铝吸附剂已广泛应用于化工、环境保护、医药卫生和生物工程等领域。
在化工和环境保护方面，活性氧化铝主要用于净化废气、回收溶剂(特别适用于腐蚀性的氯化烃类化合物、反应性溶剂和低沸点溶剂)和脱除水中的微量污染物。后者的应用范围包括脱色、除臭味、脱除重金属、除去各种溶解性有机物和放射性元素等。利用吸附法进行水 处理，具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点，随着现有活性氧化铝吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功，活性氧化铝在水处理中的应用前景将更加广阔。 活性氧化铝吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素，广义而言，一切固体都具有吸附能力，但是只有多孔物质或磨得极细的物质由于具有很大的表面积。
安徽天普克环保吸附材料有限公司是原上海摩力克分子筛有限公司直属公司,本公司成立于2004年，由于生产量扩增，本公司在安徽合肥空港寿县新桥产业园投资建设生产基地。公司目前拥有年产2000吨分子筛、1500吨活性氧化铝生产线各一条。 产品系列化、经营多元化，这些都是企业的发展方针，而OEM----更是公司多年的经营模式，并且得到广泛好评。我们的用户涉及石油、化工、冶金、汽车、空调、电子仪表等行业，我们的客户群不仅是在国内而且遍及东南亚、欧美等地。公司热忱欢迎国内外客商与我们真诚合作。我们将以精美的产品、可靠的技术、精益求精的服务满足广大客户的要求。 分子筛广泛用于制氧、炼油、化工化肥、医药、钢铁、冶金、酒精、玻璃行业，是气体、液体纯制、分离干燥的好的产品。安徽天普克环保吸附材料有限公司始建于2001年，已有18多年历史，产品有分子筛系列3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、lOX分子筛、13x 分子筛、K13X中空玻璃专用分子筛、变压吸附、富氧专用分子筛、活性氧化铝、瓷球等塔填料。 安徽天普克环保吸附材料有限公司周边交通便利，环境优美，我们热忱欢迎新老客户来厂洽谈业务，我们将以优良的产品、合理的价格，为客户提供批发，零售来料交工等服务。
水中含氟超标要如何处理 井水中含氟超标对人体有着很大的危害性，根据我国国家生活饮用水卫生标准，井水中含氟不得超过1.0 mg/L，如果长期饮用含氟超标的水，很容易造成氟中毒,氟中毒是一种慢性全身性疾病，过量的氟进入人体后，会形成氟斑牙和氟骨症，导致牙齿呈黄色、黄褐色或黑褐色，逐渐缺损脱落；出现腰腿痛、关节僵硬、骨骼变形、下肢弯曲、驼背，甚至瘫痪等症状,老人容易骨折，影响小孩智力的正常发育。而我国很大一部份地区，井水中的含氟量都是超过国家规定的标准的，严重的地区甚至是相关规定的十几倍。那我们又该怎么处理氟超标的井水呢？ 根据我司对井水处理的多年经验，总结出井水除氟有以下几种方法： 1、吸附过滤法，就是采用活性氧化铝对水中的氟进行置换过滤，活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积，是除氟比较经济有效的方法。活性氧化铝是两性物质，等电点约在9.5，当水的pH值小于9.5时可吸附阴离子，大于9.5时可去除阳离子。因此，在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性。活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使转化成为硫酸盐型，反应如下：（Al2O3）n?2H2O+ SO4 →（Al2O3）n?H2SO4 + 2OH，除氟时的反应为：（Al2O3）n?H2SO4 + 2F → （Al2O3）n?2HF + SO4 3.活性氧化铝失去除氟能力后，可用1%-2%尝试的硫酸铝溶液再生：（Al2O3）n?2HF + SO4 →（Al2O3）n?H2SO4 + 2F 每克活性氧化铝所能吸附氟的重量，一般为1.2～4.5mg，它取决于：原水的氟浓度、pH值、活性氧化铝的颗粒大小等。 活性氧化铝性能特点:设备造价低廉，运行费用低，管理简便；2、滤料经过再生，可多次使用滤料寿命长；3、除氟效果好，占地面积小。一般我们推荐使用这种除氟方法. 2、采用膜分离法，此办法就是采用日前全球过滤精度最高的反渗透膜，对水中的氟离子进行分离，但此方法的缺点是，氟离子容易造成对膜的堵塞，所以含氟过高的水源不适宜用这种方法。 3、絮凝沉淀法，凝沉淀法常用的絮凝剂为铝盐。铝盐投加到水中后，利用Al3+与F- 的络合以及铝盐水解中间产物和最后生成的Al(OH)3(am) 矾花对氟离子的配体交换、物理吸附、卷扫作用去除水中的氟离子。与钙盐沉淀法相比，铝盐絮凝沉淀法具有药剂投加量少、处理量大、一次处理后可达国家排放标准的优点。硫酸铝、聚合铝等铝盐对氟离子都具有较好的混凝去除效果。使用铝盐时，混凝最佳pH为6.4～7.2，但投加量大，根据不同情况每m3水需投加150～1000g，这会使出水中含有一定量的对人体健康有害的溶解铝。使用聚铝后，投加量可减少一半左右，絮凝沉淀的pH范围扩大到5～8 。聚铝的除氟效果与聚铝本身的性质有关，碱化度为75%的聚铝除氟最佳，投加量以水中F与Al的摩尔比为0.7左右时最佳。铝盐絮凝沉淀法也存在着明显的缺点，即使用范围小，若含氟量大，混凝剂使用量多，处理费用较大，产生污泥量多；氟离子去除效果受搅拌条件、沉降时间等操作因素及水中SO42-，Cl-等阴离子的影响较大，出水水质不够稳定，这与目前对混凝除氟机理认识还很不够有关，研究絮凝除氟机理具有明显的现实意义。 铝盐絮凝去除氟离子机理比较复杂，主要有吸附、离子交换、络合沉降三种作用机理。
第八章离子交换法 一、填空题 1、离子交换剂由、和组成。平衡离子带 为阳离子交换树脂，平衡离子带称阴离子交换树脂。 2、常见的离子交换剂有，，等。 3、离子交换树脂的基本要求有、、 、和。 4、影响离子交换选择性的因素主要有、、 、、等。 5、请写出下列离子交换剂的名称和类型：CM-C的名称是，属于交换纤维素; DEAE-C的名称是，属于交换纤维素;。 6、色谱聚焦（chromatofocusing）是一种高分辨的新型的蛋白质纯化技术。它是根据，结合，能分离几百毫克蛋白质样品，洗脱峰被聚焦效应浓缩，分辨率很高，操作简单。 7、写出下列离子交换剂类型：732 ，724 ，717 ，CM-C ,DEAE-C ，PBE94 。 8、在采用多缓冲阴离子交换剂作固定相的离子交换聚焦色谱过程中，当柱中某位点之pH 值下降到蛋白质组分值以下时，它因带电荷而，如果柱中有两种蛋白组分，pI值较者会超过另一组分，移动至柱下部pH较的位点进行。 9、影响离子交换选择性的因素有、、、 、。 二、选择题 1、用钠型阳离子交换树脂处理氨基酸时，吸附量很低，这是因为（） A.偶极排斥 B.离子竞争 C.解离低 D.其它 2、在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量（） A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳 3、在尼柯尔斯基方程式中，K值为离子交换常数，K＞1说明树脂对交换离子吸引力（） A.小于平衡离子 B.大于平衡离子 C.等于平衡离子 D.其它
三、名词解释 1、蛇笼树脂： 2、尼柯尔斯基方程式： 3、偶极离子排斥作用： 四、问答题 1、简述离子交换纤维素的特点有哪些？ 2、请以CM-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各种方法的洗脱原理。 3、请以DEAE-C 为例说明离子交换纤维素分离纯化蛋白质时的洗脱方法有哪些？并说出各种方法的洗脱原理。 4、由下图，利用给出的两种离子交换剂（E 1，E 2）分离3种蛋白质（P 1、P 2、P 3），用箭头流 程图表示(并指出E 1，E 2的类型)。 5、下图为离子交换法应用实例，请填写生产工艺流程中的空格（可选因素：阴离子交换树脂，阳离子交换树脂， 0.05mol/L 氨水，0.1mol/L 氨水，2mol/L 氨水）。简述从“滤液”开始，以后步骤的分离原理？
技术文件 1、设计制造方案 1、设计原则 ?依据招标方的招标文件的要求而设计； ?系统出力：8000m3/d，出水氟含量：小于1mg/L； ?水处理系统保证出水水质稳定； ?因设备布置在潮湿的场所，因此，设备具有较好的防腐能力； ?设备技术系统是先进的、可靠的；后期日常运行成本保证在 低限范围内； 2、设计标准 ?出水水质达到生活饮用水水质卫生规范GB5749-2006，氟含 量低于1mg/L； ?低压水箱ISO、GB或JB标准； ?水泵ISO、GB标准； ?管道、管件、法兰及阀门采用公制； ?电气：IEC、GB标准； ?进口材料：ASTM标准； ?安全：OSHA；
3、制造标准 ?除氟滤池材质采用钢砼结构浇筑；内部防腐采用卫生级环氧 煤沥青漆；保证过水不会被污染；具有北京市卫生局颁发的 涉水产品卫生批件（附件1）； ?管道、阀门（双由令的便于后期维护）材质为不锈钢材质； 有国家省级部门颁发的卫生批件(附件2)； ?除氟滤料采用活性氧化铝，滤料经过再生，可多次使用，滤 料寿命长； ?产品设计寿命30年；保证需方的使用效果和应用效益； ?设备操作便捷性高，无需专业人员维护；节约需方未来人员 管理成本； 4、执行标准 ?处理后达到GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》，氟含量 ≤1.0mg/L； ?设备接触水的材料应符合《生活饮用水输配水设备及防护材 料卫生安全评价规范》【2001年】； ?污水排放应符合GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排 放标准设备操作便捷性高，无需专业人员维护；节约需方未 来人员管理成本； ?企业标准Q/FTYJ002—2010；
实验二离子交换法制备纯水 一、实验目的 1．了解离子交换法制纯水的基本原理，掌握其操作方法； 2．掌握水质检验的原理和方法； 二、实验原理 离子交换法是目前广泛采用的制备纯水的方法之一。水的净化过程是在离子交换树脂上进行的。离子交换树脂是有机高分子聚合物，它是由交换剂本体和交换基团两部分组成的。例如，聚苯乙烯磺酸型强酸性阳离子交换树脂就是苯乙烯和一定量的二乙烯苯的共聚物，经过浓硫酸处理，在共聚物的苯环上引入磺酸基(–SO3H)而成。其中的H+可以在溶液中游离，并与金属离子进行交换。 R–SO3H + M+R–SO3M + H+ R：聚合物的本体；–SO3：与本体联结的固定部分，不能游离和交换；M+：代表一价金属离子。阳离子交换树脂可表示为： 如果在共聚物的本体上引入各种胺基，就成为阴离子交换树脂。例如，季胺型强碱性阴离子交换树R–N+(CH3)3OH–，其中OH–在溶液中可以游离，并与阴离子交换。 离子交换法制纯水的原理就是基于树脂和天然水中各种离子间的可交换性。例如，R–SO3H 型阳离子交换树脂，交换基团中的H+可与天然水中的各种阳离子进行交换，使天然水中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子结合到树脂上，而H+进入水中，于是就除去了水中的金属阳离子杂质。水通过阴离子交换树脂时，交换基团中的OH–具有可交换性，将HCO3–、Cl–、SO42–等离子除去，而交换出来的OH–与H+发生中和反应，这样就得到了高纯水。 交换反应可简单表示为： 2R–SO3H + Ca(HCO3)2→ (R–SO3)2Ca + 2H2CO3 R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HCl R–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOH R–N(CH)3OH + H2CO3→ R–N(CH)3HCO3 + H2O HCl + NaOH → H2O + NaCl 本实验用自来水通过混合阳、阴离子交换树脂来制备纯水。 [实验用品] 仪器：离子交换柱(也可用碱式滴定管代替)。 材料：玻璃纤维(棉花)、乳胶管、螺旋夹、pH试纸。 固体药品：717强碱性阴离子交换树脂、732强酸性阳离子交换树脂。 液体药品：NaOH(2mol·L-1)、HCl(2mol·L-1)、AgNO3(0.1mol·L-1)、NH3–NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、铬黑T指示剂。 三、实验步骤 1．树脂的预处理 将717(201×7)强碱性阴离子交换树脂用NaOH(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为OH-型（由教师处理）。取OH-型阴离子交换树脂10mL，放入烧杯中，待树脂沉降后倾去碱液。加20mL 蒸馏水搅拌、洗涤、待树脂沉降后，倾去上层溶液，将水尽量倒净，重复洗涤至接近中性(用pH 试纸检验，pH=7～8)。 将732(001×7)强酸性阳离子交换树脂用HCl(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为H+型（由教师处理）。取H+型阳离子交换树脂5mL,于烧杯中,待树脂沉降后倾去上层酸液，用蒸馏水洗涤树脂，每次大约20mL，洗至接近中性(用pH试纸检验pH=5～6)。 最后，把已处理好的阳、阴离子交换树脂混合均匀。 2．装柱
处理方法 优点缺点 化学沉淀法石灰操作简单、方便、成本低出水15-20 mg/L（CaF2溶解度16.3 mg/L @18 o C）——不适用于饮水处理中性钙盐反应慢 混凝沉淀法铝盐药剂量小，处理量大，可达废水排放标 准（10 mg/L）单独处理出水难低于10 mg/L，废渣；适用于工业 铁盐 聚硅酸氯化物PAM 吸附法Al型活性氧化铝-传统除F剂，主要方法 OH->F->TOC>SO42->Cl->HCO3-技术成熟，适于大规模除氟处理，在我 国许多地区均有较大规模的活性氧化铝 除氟装置 pH值高、磷酸根（0.01 mg/L）、硫酸根等 阴离子影响吸附；Al易流失，Al对人体有 害；吸附容量小（0.8-2.0mg/g），导致再生 频繁、复杂；滤料易板结 氢氧化铝（pH 6.5-7.5）阴离子影响吸附，最佳pH 6.5-7.5 磷酸盐型羟基磷灰石（HAP）降氟容量大，不需调节pH值，易再生， 无二次污染 骨炭（主要成分为：碳酸磷灰石[Ca3(PO4)2·CaCO3]和羟基磷灰石[Ca10(PO4)6·(OH)2]）价格较便宜，吸附容量较活性氧化铝高， 可达到2～3mg/g，吸附饱和后可用5% NaOH溶液再生；我国在70-80年代有很 多水厂采用 机械强度不如活性氧化铝，机械损耗率每 年可达5%，操作不当易造成骨炭流失， 且出水腥臭味 活性氧化镁类活性氧化镁吸附容量较高，约为6～14mg/g；最佳 pH值为6～7，操作简单，除氟后水中 往往残留少量镁离子，对人体预防和治 疗氟中毒有积极作用；在广大农村、厂 矿等一些分散地用作除氟剂使用 再生复杂，要在420-1000℃下进行灼烧
6 吨小时除氟设备
2019 年8 月
一、设备主要技术参数描述 二、工艺流程及简介 三、设备报价 四、成本核算 五、除氟设备照片
一、设备主要技术参数描述等相关技术资料 （一）除氟设备 1.1 目的和依据 氟是人体生命必不可少的微量元素之一。适量的氟能使骨、牙坚固，减少龋齿发病率。 饮用水适宜的氟质量浓度为0.5?1 mg/L。当饮用水中氟含量不足时，易患龋齿病；但若长期饮用氟质量浓度高于1 mg/L的水，则会引起氟斑牙病；长期饮用氟质量浓度为2?6 mg/L 的水会引起氟骨病。氟长期积累于人体时能深入骨骼生成CaF 2 ，造成骨质松脆，牙齿斑釉，韧带钙化，关节僵硬甚至瘫痪，严重者丧失劳动能力。氟慢性中毒还可产生软组织损害，甚至肿瘤发生，并有致白血病的危险性。据近年的资料报道，长期摄入过量的氟化物还有致癌、致畸变反应。为了防止和减少氟病发生率，控制饮用水中的氟含量是十分必要的。 我国不少地区饮用水源的氟含量较高，目前，全国农村约有7000多万人饮用高氟水（氟 含量＞1mg/L），水中含氟量最高可达2?12mg/L,导致不同程度的氟中毒。如山西南部.山西北部. 东北克山地区，安徽北部、宁夏大部、河北部分地区、天津等。 有效降低饮水中的氟含量，其途径一是选用适宜水源，二是采取饮水除氟，使含量降到适于饮用的范围。选取适宜水源往往受到自然条件限制，多数情况下采用饮水除氟方式获得洁净饮水。饮水除氟是通过物理化学作用，将水中过量的氟除去。 1.2 编制依据《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 《水处理设备制造技 术条件》JB2932-1999 ；《水处理设备性能试验总则》GB/T13922.1-1992 ； （2）工程概况 1.3 工程说明 1.3.1 厂区情况 1.3.2 厂址地质及气象条件 厂址附近无大的断裂带通过，处于相对稳定地段，适宜建厂。 厂址区域地震基本烈度为切度，地震动峰值加速度为0.05g。 厂址地址为：砂质粘土，抗压强度 1.5kg/cm2以上，无地下水。 厂址地处暖温带季风区大陆性气候。主要的气象特征值： 最冷月平均气温：-20 C 最热月平均气温：28.8 C 极端温度：最高35.5 °C,最低-30.0 °C
教学开放日教案 授课内容：课题2 水的净化授课班级： 9 0 5 授课人：黄咏冬 授课时间： 2012 10 18 学校：六点初中
课题2 水的净化 教学目标 1、知道沉淀、吸附、过滤、蒸馏等常用的净化水的方法，能述说自来水的净化过程。初步学会过滤的操作。 2、懂得纯净水和自来水的区别，学会用肥皂水鉴别硬水与软水，知道硬水的危害及硬水软化的方法。 3、通过对水净化方法的学习，体会化学知识在生活生产中的广泛运用，培养学生对化学知识的学习兴趣。 4、通过过滤操作的训练，提高学生动手、观察、协作等能力。 5、通过学习，使学生明白要从卫生、健康的角度，正确选择饮用水，感受化学对改善个人生活促进社会发展的积极作用，激发学生努力学习建设家乡的美好愿望。 教学重点 1、水净化的方法。 2、过滤的操作方法。 3、硬水和软水的区别以及硬水软化的方法。 教学难点 1、自来水的净化过程。 2、过滤的操作方法。 3、硬水的软化方法。 教学方法讲授法、谈话法、实验法、启发式教学法、多媒体教学法等。 仪器药品明矾、滤纸、铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、投影仪。学生准备 1、分小组合作预习过滤操作。 2、分小组调查本地饮用水使用的情况。 教师活动： 一、导课 1、陈述：洪灾过后，有些灾区自来水还没来得及恢复供应，面对污浊的河水，这些水可否饮用？为什么？ 2、提问：你有什么简单的办法能使浑浊的水变得清澈吗？ 3、肯定学生的回答，进一步问，这样得到的水就纯净了吗？ 4、陈述：由于种种原因，自然界的水里混有多种杂质、细菌和病毒，仅用静置、沉淀的方法，还不能将全部杂质去除，我们要选择卫生、健康、安全的饮用水，今天我们一起来学习怎样更好地将水净化。 二、水的净化 1、引导观察：同学们，请注意观察，在你们带来的那杯污浊的水，经过一段时间的静置，你们看到了什么变化？ 2、怎样还可以变得更澄清呢？
污水处理的一般流程 (1)生物化学方法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥，在强力通入空气的条件下，微生物以水中的有机废物为养料生长繁殖，将有机物分解为二氧化碳、水等无机物，从而达到净化污水的目的。 (2)中和法酸性废水常用熟石灰中和，碱性废水常用H2SO4或CO2中和。 (3)③沉淀法 Hg2＋、Pb2＋、Cu2＋等重金属离子可用Na2S除去，反应的离子方程式为Hg2＋＋S2－===HgS↓，Pb2＋＋S2－===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。 注意： ①一般不采用离子交换法，因为离子交换法价格昂贵。 ②过滤用到的玻璃仪器出烧杯外，还有漏斗、玻璃棒 ③分离Hg是需在通风橱中进行，原因是Hg有挥发性，且有毒 ④回收纯净的金属铜时应增加冷凝回流装置以防止污染。 3.水质检测的项目：BOD、有机物、N、P、重金属、pH值、悬浮物、溶解性固体、总碱度 富营养化的检测项目：水样的总铅、总铜、总铁、阴离子表面活性剂、氨氮值 水的净化： (1)基本流程：天然水+混凝剂过滤→清洁水+消毒剂→饮用水天然水中溶解的主要气体是O2、CO2、H2S。
(2)除去水中的固体杂质和悬浮物：常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Fe3＋＋3H2O=Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降，达到净水的效果。 (3)消毒：常用的消毒剂为氯气、漂白粉精、臭氧、二氧化氯等。对自来水进行暴晒是为了除去水中少量的次氯酸。水处理剂能杀菌消毒是因为它具有强氧化性。过氧化钠不能用于自来水的杀菌消毒。O3消毒的反应产物无毒无害。 (4)消除水中的异味：活性炭颗粒的比表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。活性炭在水的净化过程中只发生物理变化。通入CO2可以除去水中的Ca离子和调节溶液的pH
北京某汽车零部件公司含氟废水处理工程案例 工程概述 北京某汽车零部件公司电镀生产线所排放废水中均含有大量氟离子，而废液中氟离子浓度甚至高达1g/L。废水处理量为25m3/H，连续24H处理。 起初设计时，排放水中氟离子浓度执行《国家污水综合排放标准（GB8978-1996）》二级排放标准，即F-浓度应小于10mg/L。后来，由于北京环保新要求，该企业排放水中氟离子浓度执行《北京水污染物排放标准（DB11307-2005）》三级排放，即为5mg/L。 设计原则 根据业主提供的数据，参考各项国家地方标准和行业标准，设计方案时选择可靠处理工艺，考虑运行操作安全性；处理水质严于规定的排放标准，确保处理稳定可靠；减少基本建设费及运转费用；按照现场实际情况考虑设备设置。 工艺说明 由于来水氟离子浓度高，且执行的排放标准相当严格，因此，选择氟离子的预处理+深度处理相结合的方式来确保出水达标。 含氟废水预处理——化学沉淀法 来自生产线的电镀废水在受槽中暂时存贮后，泵入化学沉淀系统。加入石灰Ca(OH)2调节废水pH值到9左右以形成氟化钙沉淀。然后加入混凝剂及絮凝剂以加大加重沉淀颗粒、形成矾花后进入沉降系统。 Ca2++2F-=CaF2 化学沉淀反应后的含氟废水通过沉降，大部分氟离子通过氟化钙沉淀进入压滤机进行脱水形成泥饼。上清水则进入后续的深度处理。 含氟废水深度处理——离子交换法 经过化学沉淀后的出水氟离子浓度为20mg/L，无法达到排放标准。此时，采用离子交换法处理上清液以使氟离子浓度降至5mg/L。 上清液经收集后通过石英砂过滤掉大的悬浮物后进入氟离子交换树脂系统。通过树脂层，水中F—与树脂上的OH—发生交换。F—被树脂吸附，OH—被交换到水中。通过交换作用，
离子交换与吸附, 2006, 22(6): 527 ~ 535 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号：1001-5493(2006)06-0527-09 磷酸铝吸附除水中氟的研究* 詹予忠李玲玲汪永威杨向东 郑州大学化工学院，郑州450002 摘要：采用静态吸附法研究了比表面为308m2/g的无定形磷酸铝吸附除氟性能，研究了接触时 间、pH值、吸附剂量等对吸附的影响。结果表明，磷酸铝吸附除氟高效、迅速，30min内可以 接近最大吸附量。对含氟50mg/g的溶液，优化条件下的最大除氟率约93%。研究了吸附与溶 液pH的关系，得到了优化pH值并解释了吸附机理。吸附的最佳pH值约为5.5。用拟二级动 力学方程描述了吸附速率并计算了速率常数。用Langmuir方程拟合了吸附等温线，计算的饱 和吸附量为53.5mg/g。吸附剂量对分配系数的影响表明吸附剂表面是不均匀的。 关键词：除氟；吸附；磷酸铝；吸附动力学；吸附等温线 中图分类号：O647.3; X791 文献标识码：A 1 引言 氟是人体必须的微量元素之一，饮用水适宜的氟浓度为0.5mg/L~1mg/L，当饮用水中氟含量不足时，易患龋齿病；但若长期饮用氟浓度高于1mg/L的水，则会引起氟斑牙病；长期饮用氟浓度为3mg/L~6mg/L的水会引起氟骨症。因此，我国和世界卫生组织的饮用水卫生标准均为含氟不大于1mg/L。我国含氟地下水分布广泛，影响20多个省、自治区和直辖市的1.1亿人。另外，工业上含氟矿石开采、金属冶炼、铝加工、焦炭、玻璃、电子、电镀、化肥、农药等行业排放的废水中常含有高浓度的氟化物，经一般的化学沉淀法处理含氟量仍有20mg/L~30mg/L，高于国家规定的10mg/L的排放标准，进一步污染水源，使饮用水处理更加困难。 吸附法是一种重要的除水中氟的方法[1]，成本较低，而且除氟效果较好，尤其适用于含氟量较低的水处理。目前应用最多的是活性氧化铝除氟，但其吸附容量只有0.06mg/g~2mg/g，适用于处理水量较小的场合。以镧[2]、铈[3]、钛[4]以及混合稀土氧化物[5]等为活性组分的吸附剂由于吸附容量大而受到重视，但价格较贵，难以普及。一些低值吸附材料，如低值矿物[6]和工业废弃物[7][8]等，吸附容量都较低。因此，开发高效、廉价、稳定的吸附剂对于含氟废水、高氟区含氟水和城市饮用水的深度处理等具有重要意义。 * 收稿日期: 2006年1月23日 项目基金: 河南省科技攻关项目（042427008） 作者简介: 詹予忠(1965~), 男, 河南省人, 工学博士, 副教授. E-mail: zhanyz@https://www.doczj.com/doc/dd6107333.html,
《水的净化》教学设计 【设计理念】 从学生生活经验入手，通过分析讨论、实验探究、调查报告等方法，在解决生活问题的过程中，不断激发学生学习兴趣，从而掌握净化水的几种方法。利用自来水净化过程中几种方法展开教学，引导学生开展探究式学习,逐一探究净化水的原理。对于过滤操作的训练及其方法掌握，采取学生课前预习，课堂实际操作，学生互评交流，教师总评的教学方法。硬水和软水知识较为抽象，可联系生产生活中的实例，对其区别、危害形成感性认识；再通过实验学会用肥皂水对硬水和软水加以鉴别。通过生活中烧水时会出现水垢的现象，体会硬水软化的方法。课文安排的演示实验3-4（蒸馏水的制作），可与其它实验同时进行，以节约时间。总之，在整个教学过程中，要充分放手，发挥学生的主体作用，让学生在做中学，促进知识的建构与形成。 【教材分析】 本课题围绕水的净化问题,将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法有序地串起来,前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法,后半部分以硬水软化为例介绍含溶解性杂质水的净化方法。其中过滤和蒸馏是初中化学中重要的实验操作技能,也是本课题中要重点学习的内容。 【教学目标分析】 一、知识与能力目标： 1．知道沉淀、吸附、过滤、蒸馏等常用的净化水的方法，能说出自来水的净化过程。 2．学会用肥皂水鉴别硬水与软水，知道硬水的危害及硬水软化的方法。 3．通过过滤操作的训练，提高动手、观察、协作等能力。 4. 初步学会过滤的操作。 二、过程与方法：通过小组内各成员的分工合作,运用观察、实验、讨论等方法了解水净化的几种方法;创造条件,增加学生动手练习的机会。 三、情感目标：通过学习，明白要从卫生、健康的角度，正确选择饮用水，感受化学对改善个人生活、促进社会发展的积极作用，激发努力学习建设家乡的美好愿望。 【重点、难点分析】 重点： 1．水净化的方法。 2．过滤的操作方法。 3．硬水和软水的区别以及硬水软化的方法。 难点 1．自来水的净化过程。 2．过滤的操作方法。 3．硬水的软化方法。 【教学准备】：明矾、浑浊天然水、海水、自来水、肥皂水、活性炭、红墨水、
除氟树脂 蓝晓科技Seplite LX-760 1.除氟树脂简述 Seplite LX-760树脂是西安蓝晓科技（ tel：一八六，八一八三，五四八五）自主研发的一款用于去除矿井水、饮用水、电镀废水等水体中氟化物的专用离子交换树脂，特有的纳米金属铝负载官能团，确保了树脂对于氟离子具有极强的选择性。由于环保形势的严峻，石灰沉淀或其他药剂法除氟要达到1ppm以下排放成本较高，而树脂吸附法特有的官能团，对于水中微量的氟化物极强的选择性，可以非常低成本的解决药剂法后续的低浓度氟化物问题。前段使用石灰沉淀粗除，后端使用树脂法精除，已经越来越多的在工业化中使用。 2.除氟机理简述 传统除氟工艺，除了药剂法之外，还有一些企业使用常规弱碱阴离子交 换树脂进行除氟，虽然有一定的除氟效果，但是由于常规弱碱阴离子交换树 脂对氟离子的选择性太低（离子选择顺序：ClO4-> I->CrO42->SO42- >Br- > CN- >NO3- > Cl- > F- ），当水体中同时含有SO42-、NO3-、Cl-等其他阴离子 时，对氟的选择性会变得很低，导致实际的除氟效果很差 Seplite LX-760除氟树脂，特有的纳米金属铝负载官能团，可以在其他 离子共存的情况下，对氟离子表现出极强的选择性，同时吸附量大，吸附精 度高，可以将水中的氟离子含量从几十或几百ppm降到1ppm以下，目前 已经广泛用于矿井水、废水、饮用水等的除氟处理。 LX-760除氟树脂，除氟原理简图
3.树脂理化指标 产品名称LX-760 外观米灰色至米黄色不透明球状颗粒粒度（0.4-1.25mm）(%) ≥95 含水量（%）50-60 湿视密度（g/ml）0.72-0.78 F- 吸附量（g/L）≥2.5 整球率（%）≥95.0 4. 使用温度（℃）≤60 PH 6-9 总硬（ppm，碳酸钙计）≤500 5. 含氟废水送入树脂系统，经除氟树脂吸附后，出水氟含量<1ppm。系统运行一段时间后树脂达到饱和状态，需要用铝盐溶液（可用8%左右的明矾溶液）作为再生剂进行再生，树脂性能得以恢复而实现循环重复使用。
离子交换水处理设备工艺原理及应用 自然界中，天然水中通常含有各种种类不同、浓度不同的可溶性无机盐类，在人类日常生活和工、农业生产中，对水中的无机盐的种类和浓度均有不同的要求，所以必须对不符合标准的水进行除盐处理，传统的除盐方法采用的是阴、阳离子交换树脂化学除盐工艺，也叫复床处理工艺。 采用顺流或逆流再生的阴、阳离子交换器，适应于各种给水除盐或水质脱碱的工业给水处理。阴、阳离子交换器可以除去水中的阳离子和阴离子，以阴、阳离子交换器及除二氧化碳器为单元可以组合成各种各样的复床式脱盐系统。能除去水中大部分的盐类，是各种离子交换水处理设备工艺中的基本设备。 工艺原理 当含有各种离子的原水通过氢(H)型阳离子交换树脂H+)被交换到水中，与水中的阴离子组成相应的无机酸。将含有无机酸的水再通过氢氧(OH)型阴离子交换树脂时，水中的阴离子被树脂OH-)被交换到水中，并与水中的氢离子(H+)结合成水。 这样，原水在经过离子交换除盐工艺处理后，即可将水中的成盐离子“完全”除去，从而获得除盐水，这种离子交换除盐工艺被称为化学除盐工艺。
原水中含有大量的碳酸盐，它是构成水中碱度的主要成分。在化学水处理工艺的脱碱软化或除盐过程中，原水经阳床交换后，水中的钙( Ga2+ )、镁( Mg2+ )、钠 ( Na+ )离子被阳离子交 换树脂所吸附，水中的碳酸盐在交换后则形成大量的碳酸。 在一定温度下，水中的碳酸化合物的比例与水的氢离子(H+)浓度有关。当pH<4.5 时，水中的碳酸( H2CO3 )几乎全部以游离二氧化碳( CO2 )的形式存在。大量的游离二氧化碳(CO2)存在于水中会影响水质。所以当原水中的碳酸根( CO2)的含量超过 50mg/L 时，应设置除碳器以除去水中的游离二氧化碳( CO2 )。吸附，树脂上的可交换氢氧根离子(时，水中的阳离子被树脂吸附，树脂上的可交换氢离子。 应用范围: 离子交换器(柱)主要用于锅炉、电站、化工、轻工、纺织、生物、制药、电子等工业需进行硬水软化，去离子水的制备场合。根据用户对水质的要求不同，形成不同组合的工艺流程，可制得符合用户要求的各种软水，纯水。 工艺流程