9.7 除氟

I 一般规定

9.7.1 当原水氟化物含量超过现行国家标准《生活饮用水卫生标准》 GB 5749 的规定时，应进行除氟。

9.7.2 饮用水除氟可采用混凝沉淀法、活性氧化铝吸附法、电渗析法、反渗透法等。除氟工艺一般适用于原水含氟量 1～10mg/L 、含盐量小于 10000mg/L 、悬浮物小于 5mg/L 、水温 5～30℃。

9.7.3 除氟过程中产生的废水及泥渣排放应符合国家现行有关标准和规范的规定。

Ⅱ 混凝沉淀法

9.7.4 混凝沉淀法适用于含氟量小于 4mg/L 的原水；投加的药剂宜选用铝盐。

9.7.5 药剂投加量 ( 以 A1³⁺计 ) 应通过试验确定，宜为原水含氟量的 10～15 倍。

9.7.6 工艺流程宜选用：原水一混合一絮凝一沉淀一过滤。

9.7.7 混合、絮凝和过滤的设计参数应符合本规范相关章节的规定；投加药剂后水的 pH 值应控制在 6.5～7.5 。

9.7.8 沉淀时间应通过试验确定，宜为 4h 。

Ⅲ 活性氧化铝吸附法

9.7.9 活性氧化铝的粒径应小于 2.5mm ，宜为 0.5～1.5 mm 。

9.7.10 原水接触滤料之前，宜投加硫酸、盐酸、醋酸等酸性溶液或投加二氧化碳气体降低 pH 值，调整 pH 值在 6.0～7.0 。

9.7.11 吸附滤池的滤速和运行方式可按下列规定采用：

1 当滤池进水 pH 值大于 7.0 时，应采用间断运行方式，其滤速宜为 2～3m/h ，连续运行时间 4～6h ，间断 4～6h 。
2 当滤池进水 pH 值小于 7.0 时，应采用连续运行方式，其滤速宜为 6～8m/h 。

9.7.12 滤池滤料厚度可按下列规定选用：

1 当原水含氟量小于 4mg/L 时，滤料厚度宜大于 1.5m ；
2 当原水含氟量大于 4mg/L 时，滤料厚度宜大于 1.8m 。

9.7.13 滤池滤料再生处理的再生液宜采用氢氧化钠溶液，或采用硫酸铝溶液。

9.7.14 采用氢氧化钠再生时，再生过程可采用反冲一再生一二次反冲一中和 4 个阶段；采用硫酸铝再生时，可省去中和阶段。

Ⅳ 电渗析法

9.7.15 电渗析器应根据原水水质及出水水质要求和氟离子的去除率选择主机型号、流量、级、段和膜对数。电渗析流程长度、级、段数应按脱盐率确定，脱盐率可按下列公式计算：

式中： Z ——脱盐率 (％ ) ；
           Y ——脱氟率 (％ ) ；
          C ——系数 ( 重碳酸盐水型 C 为－45 ；氯化物水型 C 为－65 ；硫酸盐水型 C 为 0) 。

9.7.16 倒极器操作可采用手动或气动、电动、机械等自动控制倒极方式。自动倒极装置应同时具有切换电极极性和改变浓、淡水方向的作用。倒极周期不应超过 4h 。

9.7.17 电极可采用高纯石墨电极、钛涂钌电极。严禁采用铅电极。

9.7.18 电渗析淡水、浓水、极水流量按下列要求设计：

1 淡水流量可根据处理水量确定；
2 浓水流量可略低于淡水流量，但不得低于 2/3 的淡水流量；
3 极水流量可为 1/3～1/5 的淡水流量。

9.7.19 进入电渗析器的水压不应大于 0.3MPa 。

9.7.20 电渗析主机酸洗周期可根据原水硬度、含盐量确定，当除盐率下降 5％时，应停机进行酸洗。

V 反渗透法

9.7.21 用于除氟的反渗透装置由保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、清洗系统、控制系统等组成。

9.7.22 进入反渗透装置的原水污染指数 (FI) 应小于 4 。若原水不能满足膜组件的进水水质要求时，应采取相应的预处理措施。

9.7.23 反渗透装置设计时，设备之间应留有足够的空间，以满足操作和维修的需要。设备不应安放在多尘、高温、振动的地方；放置室内时，应避免阳光直射，当环境温度低于 4℃时，必须采取防冻措施。

条文说明

I 一般规定

9.7.1 关于生活饮用水除氟处理范围的规定。

人体中的氟主要来自饮用水。氟对人体健康有一定的影响。长期过量饮用含氟高的水可引起慢性中毒，特别是对牙齿和骨骼。当水中含氟量在 0.5mg/L 以下时，可使龋齿增加，大于 1.0mg/L 时，可使牙齿出现斑釉。我国《生活饮用水卫生标准》 GB 5749 和《生活饮用水水质卫生规范》规定了饮用水中的氟化物含量小于 1.0mg/L 。

9.7.2 关于除氟方法和适用原水水质的规定。

除氟的方法很多，如活性氧化铝吸附法、反渗透法、电渗析法、混凝沉淀法、离子交换法、电凝聚法、骨碳法等，本规范仅对常用的前 4 种除氟方法作了有关技术规定。

饮用水除氟的原水主要为地下水，在我国的华北和西北存在较多的地下水高氟地区，一般情况下高氟地下水中氟化物含量在 1.0～10mg/L 范围内。若原水中的氟化物含量大于 10mg/L，可采用增加除氟流程或投加熟石灰预处理的方法。悬浮物量和含盐量是设备的基本要求，当含盐量超过 10000mg/L 时，除氟率明显下降，原水若超过限值，应采用相应的预处理措施。

9.7.3 关于除氟过程中产生的废水及泥渣排放的规定。

除氟过程中产生的废水，其排放应符合现行国家标准《污水综合排放标准》 GB 8978 的规定。泥渣按其去向进入垃圾填埋厂的应符合现行国家标准《生活垃圾填埋污染控制标准》 GB 16889 的规定，进入农田的应符合现行国家标准《农用污泥中污染物控制标准》 GB 4284 的规定。

Ⅱ 混凝沉淀法

9.7.4 关于混凝沉淀法进水水质及使用药剂的规定。

混凝沉淀法主要是通过絮凝剂形成的絮体吸附水中的氟，经沉淀或过滤后去除氟化物。当原水中含氟量大于 4mg/L 时不宜采用混凝沉淀法，否则处理水中会增加 SO₄^2-、 C1^-等物质，影响饮用水质量。

药剂一般以采用铝盐去除效果较好，可选择氯化铝、硫酸铝、碱式氯化铝等。

9.7.5 关于絮凝剂投加量的规定。

絮凝剂投加量受原水含氟量、温度、 pH 值等因素影响，其投加量应通过试验确定。一般投加量 ( 以 A1³⁺计 ) 宜为原水含氟量的 10～15 倍 ( 质量比 ) 。

9.7.6 关于混凝沉淀工艺流程的规定。

9.7.7 关于混合、絮凝和过滤的设计参数的规定。

9.7.8 关于混凝沉淀时间的规定。

Ⅲ 活性氧化铝吸附法

9.7.9 关于活性氧化铝滤料粒径的规定。

活性氧化铝的粒径越小吸附容量越高，但粒径越小强度越差，而且粒径小于 0.5mm 时，反冲造成的滤料流失较大。粒径 1mm 的滤料耐压强度一般能达到 9.8N /粒。

9.7.10 关于原水在进入滤池前调整 pH 值的规定。

一般含氟量较高的地下水其碱度也较高 (pH 值大于 8.0，偏碱性 )，而 pH 值对活性氧化铝的吸附容量影响很大。经试验，进水 pH 值在 6.0～6.5 时，活性氧化铝吸附容量一般可为 4～5g(F^-)/kg(A1₂O₃) ；进水 pH 值在 6.5～7.0 时，吸附容量一般可为 3～4g(F^-)/kg(A1₂O₃) ；若不调整 pH 值，吸附容量仅在 lg(F^-)/kg(A1₂O₃) 左右。

9.7.11 关于吸附滤池滤速和运行方式的规定。

9.7.12 关于滤池滤料厚度的规定。

9.7.13 关于再生药剂的规定。

9.7.14 关于再生方式的规定。

首次反冲洗滤层膨胀率宜采用 30％～50％，反冲时间宜采用10～15min，冲洗强度一般可采用12～16L/(m²·s) 。

再生溶液宜自上而下通过滤层。采用氢氧化钠再生，浓度可为 0.75％～1％，消耗量可按每去除 1g 氟化物需要 8～10g 固体氢氧化钠计算，再生液用量容积为滤料体积的 3～6 倍，再生时间为 1～2h，流速为 3～10m/h ；采用硫酸铝再生，浓度可为 2％～3％，消耗量可按每去除 1g 氟化物需要 60～80g 固体硫酸铝计算，再生时间为 2～3h，流速为 1.0～2.5m/h 。

再生后滤池内的再生溶液必须排空。

二次反冲强度宜采用 3～5L/(m²·s)，反冲时间 1～3h 。采用硫酸铝再生，二次反冲终点出水的 pH 值应大于 6.5 ；采用氢氧化钠再生，二次反冲后应进行中和，中和宜采用 1％硫酸溶液调节进水 pH 值至 3 左右，直至出水 pH 值降至 8～9 时为止。

Ⅳ 电渗析法

9.7.15 关于电渗析器选择及电渗析流程长度、级、段数确定的规定。

电渗析器应根据原水水质、处理水量、出水水质要求和氟离子的去除率选择主机型号、流量、级、段和膜对数。当处理水量大时，可采用多台并联方式。为提高出水水质，可采用多台电渗析串联方式，也可采用多段串联即增加段数，延长处理流程；为增加产水量可以增加电渗析单台的膜对数。

9.7.16 关于电渗析倒极器的规定。

倒极器可采用手动、气动、电动、机械倒极装置。若采用手动倒极，由于不能严格地长期按时操作，常产生结垢情况，而严重影响电渗析的正常运行。为降低造价，易于维修，宜采用自动倒极装置。

9.7.17 关于电渗析电极的规定。

电极应具有良好的导电性能、电阻小、机械强度高、化学及电化学稳定性好。

经石蜡或树脂浸渍处理后的石墨，用其作电极，一般在苦咸水或海水淡化中使用寿命较长；钛涂钌电极导电性好，耐腐蚀性强。为杜绝纯铅离子的渗入，用作饮用水处理时不得采用铅电极。

9.7.18 关于电渗析淡水、浓水、极水流量的规定。

为保持膜两侧浓、淡室压力的一致，浓水应取与淡水相同的流量，但为节水，一般在不低于 2/3 流量时，仍可以安全运行。浓水建议循环使用。

极水流量一般可为 1/3～1/5 的淡水流量。太高产生浪费，太低会影响膜的寿命，并且会发生水的渗透污染。

9.7.19 关于进入电渗析器水压的规定。

国内离子交换膜，最高爆破强度可达 0.7MPa 。为保护膜片，规定进入电渗析器水压不超过 0.3MPa 。

9.7.20 关于电渗析主机酸洗周期的规定。

电渗析主机酸洗周期是根据原水硬度、含盐量不同而变化，并与运行管理好坏有直接关系。电渗析工作过程中水中的钙、镁及其他阳离子向阴极方向移动，并在交换膜面或多或少积留，甚至造成结垢。电极的倒换即浓室变淡室，离子也反向移动，可以使膜消垢。因此，频繁倒换电极，可以延长酸洗周期。倒换电极较频繁时，酸洗周期可为 1～4 周。酸洗液宜采用工业盐酸，浓度可为 1.0％～1.5％，不得大于 2％；宜采用动态循环方式，酸洗时间一般可为 2h 。

V 反渗透法

9.7.21 关于反渗透装置组成的规定。

除氟的反渗透装置一般包括保安过滤器、反渗透膜元件、压力容器、高压泵、清洗系统、加药系统以及水质检测仪表、控制仪表等控制系统。

保安过滤器的滤芯使用时间不宜过长，一般可根据前后压差来确定调换滤芯，压差不宜大于 0.1MPa 。宜采用 14～15m 3/(m²·h) 滤元过滤。使用中应定时反洗、酸洗，必要时杀菌。

反渗透膜的选取应根据不同的原水情况及工程要求。反渗透系统产水能力在 3 m³/h 以下时，宜选用直径为 101.6mm 的膜元件；系统产水能力在 3 m³/h 以上时，宜选用直径为 203.2mm 的膜元件。

反渗透膜壳建议采用优质不锈钢或玻璃钢。膜的支撑材料、密封材料、外壳等应无不纯物渗出，能耐 H₂O₂等化学药品的氧化及腐蚀等，一般可采用不锈钢材质。管路部分高压可用优质不锈钢，低压可用国产 ABS 或 UPVC 工程塑料。产水输送管路管材可用不锈钢。

高压泵可采用离心泵、柱塞泵、高速泵或变频泵，其出口应装止回阀和闸阀；高压泵前应设低压保护开关，高压泵后及产水侧应设高压保护开关。

应设置监测进水的 FI、pH 值、电导率、游离氯、温度等以及产水的电导率、 DO 、颗粒、细菌、 COD 等的水质检测仪表。

进水侧应设高温开关及高、低 pH 值开关；浓水侧应设流量开关；产水侧应设电导率开关。整个系统应有高低压报警、加药报警、液位报警、高压泵入口压力不足报警等报警控制装置。

9.7.22 关于进入反渗透装置原水水质和预处理的规定。

污染指数表示的是进水中悬浮物和胶体物质的浓度和过滤特性，是表征进水对微孔滤膜堵塞程度的一个指标。微量悬浮物和胶状物一旦堵塞反渗透膜，膜组件的产水量和脱盐率会明显降低，甚至影响膜的寿命，因此反渗透对污染指数这个指标有严格要求。

原水中除了悬浮物和胶体外，微生物、硬度、氯含量、 pH 值及其他对膜有损害的物质，都会直接影响到膜的使用寿命及出水水质，关系到整个净化系统的运行及效果。一般膜组件生产厂家对其产品的进水水质会提出严格要求，当原水水质不符合膜组件的要求时，就必须进行相应的预处理。

9.7.23 关于反渗透装置设备安放方面的规定。