ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｉ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ， ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｗｉ ｈ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｌ ｍｍ． Ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｙ ｔ ｏ ｆ
Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ， ， ＨＵ Ｗｅ ｉ ， Ｌ Ｉ Ｊ ｕ ｎ ． １ ｉ ｄ， Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ — ｈ ａ ｏ 。 ， Ｃ ＨＥ Ｎ Ｗｅ ｉ （ １ ． Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ｍ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
中 国环 境科 学
２ ０ １ ４ ， ３ ４ （ １ ） ：５ ８ － ６ ４
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ １ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
用于地下水 除氟 的羟基磷 灰石制备及其 除氟效能
刘 成 ， ２ 聿 ， 胡 伟 ， 李俊林 ， 姜成浩 ， 陈 卫 ’ （ １ ． 河海大学浅 水湖泊综合治 理与资源开发教育部重点实 验
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｂ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ， ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｃ ｈ ｒａ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ，ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｘ ｒ ａ ｙ ｄ ｉ ｆｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｘ— ｒ ａ ｙ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｂ ａ ｔ ｃ ｈ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ，
Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ．Ｌ Ｉ Ｕ
方法 主要有 沉淀 法ｆ 化学 沉淀法 和 混凝沉 淀法） 、 属 元 素掺 杂方 面进 行 了大 量研 究 ， 在 一 定程 度 上 吸 附法 、吸 附一 离 子交换 法 、 电凝 聚法 、 电渗析 收稿 日期：２ ０ １ ３ － ０ ４ — ０ ３ 法 、反 渗透法 ｆ ｌ ］ 等， 其 中以活性 氧化 铝 、改性沸 基 金项 目 ：国家 自然科 学基 金（ ５ １ １ ７ ８ １ ５ ９ ） ； 新疆 自治 区科 技支 疆项 目
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｈ ａ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｌ ａ ｋ ｅ ｓ ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ， Ｈ ｏ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ：２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｇ ｒｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ；ｆ ｌ ｕ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ；ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ｔｉ ａ ｔ ｅ ；ｄ ｅ ｌ ｆ ｕ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ
如 沸石 、粉 煤灰 等， 这类 吸 据报 道， 我 国约有 １亿人饮 用水 中含 氟量 超 工业 固体废 物 吸 附剂 ， 但 是吸 附容量 较差 ， 再 生性 差［ ７ １ ； 另 过 ｌ ｍｇ ／ Ｌ ［ １ ． 而在 长 期饮用 高 氟水会 导 致氟 中毒 ， 附剂 价格低 廉，
ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｔ ｏ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｒｏ ｆ ｍ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ １ ５ ． ２ ｍｇ ／ ｇ ａ ｎ ｄ ７ ． ５ ｍｇ ／ ｇ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ， ｈ ｏ ｗｅ ｖ ｅ ｑ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｈ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｔ ａ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ． Ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ｔｉ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｌ ｆ ｕ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ３ ０ ｍｉ ｎ ， ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｈｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ｔｉ ａ ｔ ｅ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｅ ｄ ｌ ｏ ｎ ｇ ｅ ｒ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｅ ｄ ｅ ｄ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ ｍｏ ｒ ｅ
ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔｅ ｒ ｔ ｏ ０ ． ８ － ０ ． ９ ｍｇ ／ Ｌ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｙ ． Ｉ ｎ ａ ｌ １ ． ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｅ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ．
ｔ ｈ ａ ｎ ８ ｈ ． Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ａ ｐ ｔｉ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ
羟 基磷 灰石 的组 合工 艺可 用于 地下 中氟离 子 的去 除． 关键 词：地 下 水；氟 ；羟 基磷 灰石 ；除 氟容量 中图 分类号 ：Ｘ７ ０ ３ ． ５ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０ ～ ６ ９ ２ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ５ ８ — ０ ７
２ ０ １ ３ ９ １ １ １ ０ ６ ） ； 江 苏省 产学 研合 作项 目（ ｓ Ｂ Ｙ２ Ｏ １ ３ ２ Ｏ ５ ６ ９ ） 石为典 型代 表 的吸 附法 应用 最 为广 泛 ． 目前 吸 附 计 划（
法主 要 包括 两类 ： 一类 是 经 过改 性 的天然 矿 物 或
责任 作者 ， 副 教授 ， ｌ ｉ ｕ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ８ ７ ９ ｌ ＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｔ ｏ ｍ． Ｃ ｌ ｌ
Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｈ ｏ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ９ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， ２ ０ １ ４ ， ３ ４ （ １ ） ：５ ８ ～ ６ ４
室， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ；２ ． 河海大学环境学院 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ）
摘 要 ：针 对地 下水 中氟 离子 的去 除分别 合成 了粉 状和 球状 两种 羟基磷 灰 石， 利用 红外 光谱 扫描 、电镜扫 描 、Ｘ 射线衍 射仪 、Ｘ 射 线能谱 小
试 实 验分 析其 基 本特 征， 并 进 一步 利用 小试 实 验确 定其 对水 中氟离 子 的去 除效 能 ． 结 果表 明， 制各 的粉 状 羟基 磷灰 石具 有 较高 的纯 度 ， 但 结 晶度相 对较 低； 而 球状 羟基磷 灰 石则较 为 规则 、 带孔 隙 的球形 颗粒 ， 粒径 约为 １ ｍｍ左 右． 粉 状羟 基磷 灰石对 徐 ７ ， １ 地 下水 中氟离 子 的去除 容量 约为 １ ５ ． ２ ｍｇ ／ ｇ ， 且 其去 除速度 较快 ， 主要集 中在 ３ ０ ｍｉ ｎ以内； 球状 羟基 磷灰 石对 地下水 中 氟离子 的去 除容 量约 为 ７ ． Ｓ ｍ ￣ｇ ， 但其 去除 过程 持续 时 间较长 ． 利用粉 状 和球状 羟 基磷 灰石 组合 的工 艺可将 地 下水 中 的氟离 子浓 度降低 至 ０ ， ８ ～ ０ ． ９ ｍｇ ／ Ｌ ， 且 去除 效果稳 定 ． 综 上所 述， 粉 状和 球状
１ 期
刘
成等：用于地下水除氟的羟基磷灰石制备及其除氟效能
５ ９
改善 了除 氟效 果 ［ １ ２ － １ ４ ］ 也 间接 证 明羟 基磷 灰 石作 灰 石 分 体 放 入 成 球 机 中 ， 加 入 质 量 百 分 比 为 一种 新 型 的除 氟材 料 是可 行 的， 但 上述 研 究均 ５ ％－ ２ ０ ％的尿 素和 质 量 百 分 比为 ３ ０ ％的 凹 凸棒 集 中于 实 验室 研 究， 尚缺 少针 对高 氟 地下 水 中氟 土 ， 混合 均 匀； 喷 洒质 量 百分 比为 １ ％的 Ｃ ＭＣ ， 制 去 除 的羟 基 磷灰 石 的工 业化 合 成 方 法及 其 在 实 成直 径 不一 的小球 ； 取 出小球 ， 放 入烘 箱 中加热 至 际工 程 中 的优 化应 用方 式 ． 本文 针 对地 下水 中氟 烘干 温度 Ｔ ４ （ ２ ２ ０ ℃） 、干 燥定 型后 得到 多孔羟 基