15589356621 浏览数量： 0 作者： 本站编辑 发布时间： 2025-12-30 来源： 本站
氧化铝（Al₂O₃）在水处理厂中具有多种应用，主要利用其高比表面积、化学稳定性、吸附性能及催化载体特性。虽然不如活性炭或聚合氯化铝（PACl）那样广为人知，但在特定工艺环节中，氧化铝（尤其是活性氧化铝）扮演着重要角色。
以下是氧化铝在水处理厂中的主要应用：
这是氧化铝在水处理中最经典和广泛的应用。
原理：活性氧化铝（Activated Alumina）表面富含羟基（–OH），可通过配体交换和静电吸附机制吸附水中氟离子（F⁻）。
适用条件：
pH 值控制在 5.5–6.5 效果最佳（过高会降低吸附能力）；
进水氟浓度通常 < 10 mg/L；
可将氟降至 < 1.0 mg/L（满足 WHO 和中国饮用水标准）。
再生：饱和后的氧化铝可用 1% NaOH 溶液解吸，再用酸（如 H₂SO₄）中和恢复吸附能力，可循环使用数十次。
✅ 应用于高氟地区（如华北、西北）的农村集中供水工程或市政深度处理单元。
活性氧化铝对五价砷（As(V)）有良好去除效果，对三价砷（As(III)）效果较差。
通常需先将 As(III) 氧化为 As(V)（如加氯、臭氧或高锰酸钾），再通过氧化铝吸附。
去除率可达 90% 以上，出水砷浓度 < 10 μg/L。
硒（Se）、磷酸盐（PO₄³⁻）、硅酸盐（SiO₃²⁻） 等也可被活性氧化铝部分吸附，但选择性较低，常受共存离子干扰。
在富营养化水体的深度除磷中偶有试点应用。
在高级氧化工艺（AOPs）中，γ-Al₂O₃ 常用作负载型催化剂载体，例如：
负载 Fe、Mn、Ti 等金属用于 Fenton 或类 Fenton 反应；
负载 TiO₂ 用于 光催化降解有机污染物。
其高比表面积（可达 200–300 m²/g）和热稳定性有利于催化反应进行。
虽不直接处理水，但在水厂附属系统中用于：
干燥仪表空气、臭氧发生器进气；
吸附压缩空气中的水分，防止设备腐蚀。
| 类型 | 特点 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 活性氧化铝（Activated Alumina） | 多孔、高比表面积（150–300 m²/g）、表面羟基丰富 | 除氟、除砷、干燥剂 |
| α-氧化铝（刚玉） | 致密、硬度高、化学惰性强 | 不用于吸附，多作研磨材料或结构陶瓷 |
| γ-氧化铝 | 介孔结构、热稳定性好 | 催化剂载体 |
pH 敏感：吸附性能受 pH 影响大，需调节；
竞争离子干扰：SO₄²⁻、Cl⁻、HCO₃⁻ 等高浓度时会降低氟/砷去除效率；
铝溶出风险：在低 pH（<5）条件下可能溶出微量 Al³⁺，需监控出水铝含量（国标限值 0.2 mg/L）；
再生废液处理：含氟/砷再生液需专门处置，避免二次污染。
中国河北某县水厂：采用活性氧化铝滤柱处理地下水（F⁻ = 3.2 mg/L），出水 F⁻ < 0.8 mg/L，运行周期 6 个月后再生。
印度农村供水项目：大规模使用氧化铝除氟装置，成本低于反渗透。
氧化铝（特别是活性氧化铝）在水处理厂主要用于深度去除氟、砷等有毒阴离子，是经济有效的吸附介质之一。虽有一定操作要求，但在特定水质条件下具有不可替代的优势。
