氟化物超標--比例法處理設備
一、比例法處理設備介紹
氟化物超標—比例法處理設備，是專門針對將自備井（或地表水）單項氟化物超標的原水進行處理后做為合格飲用水使用，而開發(fā)的一種飲用水凈化處理設備。
氟化物超標—比例法處理設備全稱是：飲用水比例法RO膜氟化物處理設備。設備工作原理是：利用比例法自動混合系統(tǒng)做為核心系統(tǒng)；“RO膜氟化物分離系統(tǒng)”去除超標原水中絕大部分的氟化物（氟化物含量≤0.2mg/L），采用PID控制技術(shù)，將“比例法分配系統(tǒng)”的原水按照設定目標（國家標準氟化物濃度≤1.2mg/L）于“飲用水比例法混合系統(tǒng)”內(nèi)自動混合，從而生產(chǎn)出氟化物濃度符合國家標準的合格飲用水。
二、飲用水氟化物處理工藝比較
目前，國內(nèi)外處理地下水氟化物的方法有：電化學法、混凝沉淀法，離子交換法等不同工藝。不同工藝適用環(huán)境和場合不同，各有優(yōu)缺點。
混凝沉淀法的工藝原理是向原水中投加凝聚劑鋁鹽經(jīng)混合、絮凝、沉淀以去除水中的氟離子。該工藝處理后會產(chǎn)生大量的沉淀污泥，此外以鋁鹽為混凝劑會引入大量溶解鋁影響人體健康，所以該方法主要用于含氟廢水的處理，不適用于飲用水處理。
電滲析化學法的工藝原理是再外加電場的作用下，用選擇透過膜使帶負電的氟離子和帶正電的離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極方向遷移而除氟的一種方法。該工藝需要耗費大量電能，并且陽極與陰極副產(chǎn)物很難控制，對人體健康構(gòu)成潛在威脅。
離子交換法工藝原理是利用陰離子樹脂形成的樹脂床與含有氟離子的原水進行離子交換，即氟離子被樹脂的氯離子或碳酸氫根離子交換吸附，從而達到去除氟化物的目的。離子交換過程相對來說是隨離子濃度降低與樹脂飽和度增高而漸趨緩慢，時間延長。對于氟化物濃度較高的原水，一般達到20mg/L以上,該工藝具有較好的經(jīng)濟性和實用性。該工藝應用于飲用水處理卻體現(xiàn)出一些不足，主要是因為原水氟化物濃度一般在2-10mg/L范圍內(nèi)，且無專業(yè)人員管理；樹脂再生相對復雜；再生原料不易管理；會產(chǎn)生含鹽量很高的再生廢液；廢液含強堿，很難處置等。所以，該工藝較適用于工業(yè)環(huán)境處理高濃度氟化物，很難在飲用水處理行業(yè)大面積推廣。
為此，我公司根據(jù)離子交換法的應用弊端并結(jié)合農(nóng)村供水特點及以往的工程經(jīng)驗，設計開發(fā)了新型的氟化物超標—比例法處理設備，即“飲用水比例法RO膜氟化物處理設備”。該設備可穩(wěn)定生產(chǎn)合格飲用水，既區(qū)別于傳統(tǒng)RO膜設備，效果又能達到甚至優(yōu)于離子交換法工藝。不僅如此，該工藝產(chǎn)水效果可精準設置，自動化程度高，更適用于在高鹽地區(qū)集中供水，而且使運行過程的成本較低，廢水排放率低。
離子交換法、比例法處理氟化物工藝特點對照表
| 序號 | 項目/對照點 | 離子交換法工藝 | 比例法工藝 | 結(jié)論/評價 |
| 1 | 采購成本 | 設備成本低 | 設備成本相對較高 | 離子交換法投資小 |
| 2 | 運行成本 | 藥劑費、電耗，費用較高 | 僅電耗，設備功率小，費用低 | 離子交換法運行成本高 |
| 3 | 工藝特性 | 化學工藝 | 物理工藝 | 比例法更安全 |
| 4 | 設備占地空間 | 分體設備，占地面積相對較小 | 一體化設備，占地面積小 | 一體化設備布局美觀 |
| 5 | 操作便利/過程監(jiān)管 | 樹脂再生相對復雜； 再生原料不易管理 | 全自動運行，可編程控制， 一鍵開關(guān)機 | 比例法操作簡單 |
| 6 | 運行能耗/運行耗材 | 樹脂更換周期2-3年 | 更換周期5-6年 | 比例法耗材更換周期長 |
| 7 | 再生藥劑 | 需要再生藥劑 | 無需任何藥劑 | 比例法節(jié)省運行成本 |
| 8 | 污水排放量 | 樹脂再生，廢水量大且含強堿， 再生液難處理 | 無需再生，廢水產(chǎn)量較低， 無需專業(yè)處理 | 離子交換法易 造成資源浪費，不環(huán)保 |
| 9 | 產(chǎn)水效果可控度 | 樹脂飽和、再生程度不能控制， 無法保證氟化物去除率 | 無再生干擾，可實時監(jiān)控、 精準調(diào)整水質(zhì)，產(chǎn)水質(zhì)量穩(wěn)定 | 離子交換法產(chǎn)水質(zhì)量不穩(wěn)定 |
三、設備選型
客戶選型示例：
北京通縣AAA客戶，自備井原水水量為50m3/h，原水氟化物濃度為3mg/L（超標），
國家飲用水衛(wèi)生標準中氟化物濃度≤1.2mg/L 。客戶要求處理后合格水中硝酸鹽的濃度≤1mg/L。
示例項目中所涉及的主要數(shù)據(jù)參數(shù)
| 序號 | 項目名稱 | 指標參數(shù) | 參數(shù)來源 |
| 1 | 原水水量 | 50m3/h | 客戶提供 |
| 2 | 原水氟化物濃度 | 3mg/L | 客戶提供 |
| 3 | 產(chǎn)水理想氟化物濃度 | ≤1mg/L | 客戶提供或國家標準 |
| 4 | 原水其它指標 | 是否超標 | 客戶提供（檢測報告） |
| 5 | 理想產(chǎn)水量 | 45 m3/h | 客戶提供 |
| 6 | 濃水排放限值 | ≤5m3/h | 客戶提供 |
設備選型：
該用戶配備HBO3-ROJ46型氟化物超標—比例法處理設備。
該套設備經(jīng)過安裝調(diào)試正常運行后，測得處理后水中氟化物的濃度設計要求，且產(chǎn)水穩(wěn)定，運行可靠。
HBO3-ROJ46型氟化物超標—比例法處理設備主要運行數(shù)據(jù)表
| 序號 | 項目名稱 | 指標參數(shù) | 參數(shù)來源 |
| 1 | 處理后產(chǎn)水量 | 45.6m3/h | 設備流量計顯示 |
| 2 | 合格水中氟化物濃度 | ≤1m3/L | 設備儀表顯示 |
| 3 | 濃水排放量 | 4.4m3/h | 設備流量計顯示 |
