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活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体物料,有很大的比表面积,并且微孔表面具有较强的吸附性及吸湿性. 日前关于活性氧化铝的除污机理研究较多. 但存在不同的看法。归纳起来,活性氧化铝去除水中杂质 (以氟为例)可能有两种方式:一种认为活性氧化铝除氟是吸附过程;另一种则认为活性氧化铝除氟是离子交换过程。即金属在溶液中电解产生金属离子. 形成一系列金属氢氧化物以及多羟基的金属水合氧化物,水中的氟离子与氧化铝表面的水合氧化物的羟基功能基之间进行离子交换. 从而达到去除目的。
活性氧化铝对氟和磷有很强的去除能力。活性氧化铝的吸附容量主要与水中含氟 (或磷)量、pH 值和氧化铝的粒度等有关. 活性氧化铝具有除氟 (或除磷)选择性高和再生较为容易等优点。 活性氧化铝吸附法是目前国内外研究较为成熟、采用也较为广泛并成功地投诸于含氟水处理的一种有效方法。活性氧化铝除氟设备与离子交换相似,为了获得较高的除氟吸附容量,需把 pH值调低. pH值为 5. 5 时,氧化铝吸附速率大,但为了满足水质要求和控制腐蚀. pH值应适当呈微酸性即可。氧化铝除氟失效后. 一般用 NaOH溶液进行再生。 1:吸附
活性氧化铝的吸附过程实质上是 F- 向活性氧化铝吸附剂扩散的过程 (以活性氧化铝除氟为例)。. 溶液中的 F- 由液相向吸附剂外表面扩散 (膜表面扩散);接着,F-在吸附剂孔内扩散 (孔扩散);后,F-在氧化铝的活性位点上被吸附。对于颗粒活性氧化铝来说,吸附的控制步骤为颗粒内扩散。因此. 粒径的大小决定了吸附反应速度快慢. 粒径越小吸附速度越快,但过小的粒径会造成吸附床层堵塞从而导致吸附效率下降. 同时粒径过小也可能会造成固液分离困难。活性氧化铝的除氟容量主要受氧化铝的粒径、原水含氟量pH值和 CO[-、HCO3' 含量的影响,即除氟容量随氧化铝颗粒粒径的减小而增大,随原水含氛垦的升高而升高. 随原水中 CO3-、HC()3- 含量咐增高而降低。
金属水合氧化物 (如氧化铝)在溶液中电解产生金属离子. 在适宜的 pH 值时发生矿物表面羟基化形成一系列金属氢氧化物以及多羟基金属水合氧化物,表面羟基功能基的存在使之强大的亲和力,通过共价键化学吸附、静电吸附和离子交换吸'附等作用发挥羟基的交换作用,吸附、固定氟化物。 2 :离子交换
活性氧化铝是两性物质,有酸性和碱性中心,还有氧化和还原表面中心。含有游离碱的氧化铝具有阳离子的交换性能,含有游离酸的氧化铝具有阴离子的交换性能。
四:活性氧化铝的特点
氧化铝是一种用途广泛的化学物质. 用作吸附剂、催化剂及催化剂载体的多孔性氧化铝一般称为活性氧化铝。它是一种多孔、高分散度的材料,有很大的比表面积. 其微孔表面具有较强的吸附能力。活性氧化铝一般是由氢氧化铝加热脱水而得到的,在整个热转化过程中. 水合物的形态 (如晶形和粒度)、加热的气氛与快慢以及杂质含量等均会对氧化铝的形态有很大影响。活性氧化铝是目前饮用水处理中除氟的常用吸附剂,典型的除氟吸附剂活性氧化铝的规格。
典型的活性氧化铝除氟吸附剂规格
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