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长期饮用氟浓度1.0mg/L以上的高氟水,氟元素摄入量过多,会造成人体氟中毒,严重侵害人体健康。我国约有7000万人不同程度地受到高氟饮用水的危害,因此高氟饮用水除氟研究具有重要意义。本文通过研究硫酸铁改性颗粒活性氧化铝(MAA)吸附剂除氟的静态及动态性能,掌握吸附规律、优化吸附工艺、设计并运行示范工程,以达到降低制水成本并克服现有技术缺陷目的。静态吸附速率研究表明,MAA吸附除氟前4小时吸附很快,然后速率减慢,伪二级动力学模型能够很好描述MAA吸附F-的表观动力学。扩散模型分析表明吸附速率控制步骤受内扩散和外扩散共同控制,但外扩散占主导；Elovich速率方程研究结果表明,MAA吸附位点能量不均匀,吸附过程为化学吸附。等温线研究显示,Sips模型最符合,其最大吸附量49.4954 mg/g,不均匀系数0.6019,其吸附剂表面不均匀的结论与动力学研究结果一致。通过D-R方程进行热力学研究显示,在实际应用的浓度区间(Ce<7.86mg/L),吸附能E=12.78 kJ/mol,化学吸附占主导。单柱动态吸附研究表明,进水氟浓度、进水pH对固定床穿透影响显著,进水氟浓度从5 mg/L下降到2 mg/L时,穿透体积提高1.9倍；进水pH从7.6降低到6.0时,穿透体积提高2.6倍。穿透体积随窄速提高而下降,在空速1.3～2.0 h-1时,穿透体积变化不大；而当空速大于2.0 h-1时,穿透体积快速下降。在空速不变的情况下,固定床直径及填充高度对穿透体积无影响。串联动态吸附研究表明,三柱串联提高了MAA的利用率,在进水pH为5.5～7.8范围内,过流体积倍数和吸附量分别比单柱吸附提高了 48%～92%和39%～96%,达到单柱耗竭吸附量的87%～98%,结果显示三柱串联吸附显著优于单柱吸附。示范工程包括吸附—再生循环。运行结果显示,吸附—再生循环运行正常,出水水质合格,当进水pH为6.7～7.8时,吸附切换周期为8～11天。依据示范工程运行结果进行测算,制水最低成本为0.528～0.658元/吨。