我國20世紀80年代在全國范圍內開展了“防氟改水”運動，為解決高氟地區飲水問題進行了一系列實驗及技術研究，對高氟水除氟技術的研究取得較大進展。然而限于農村地區經濟相對落后、管理和技術條件較差，近年來氟中毒回潮現象比較嚴重。研究一種簡單、高效、處理費用低的除氟方法具有十分重要的意義。

沸石具有較好的除氟效果，且具有綜合治理水源的功能。沸石是一種架狀構造的含水鋁硅酸鹽礦物，在我國廣泛分布，主要含有Na、Ca以及少數sr、Ba、K、Mg等金屬離子。沸石具有獨特的內部結構和晶體化學性質，具有良好的吸附性能和離子交換性能，對氟離子有很好的吸附效果。本研究采用天然礦石——沸石作為除氟劑，研究沸石除氟條件，對比估算了其對高氟水的處理費用。

沸石用于農村高氟水處理可行性分析

(1)沸石礦物在我國分布廣泛，廉價易得。我國目前已發現150多個沸石礦，分布于黑龍江、河北、內蒙古、河南、浙江等21個省。沸石加工成的濾料在我國也有很多濾料生產廠家出售，濾料價格便宜，沸石價格便宜為500元/t，而骨炭為3000-4000元/t，活性氧化鋁為6000-8000元/t。

(2)活化和再生方法簡單，易于實現自動控制。沸石采用2的NaOH溶液以1：1體積比浸泡，沖洗干凈后用1的硫酸鋁鉀溶液1：1體積比浸泡活化；沸石的再生采用1的硫酸鋁鉀溶液1：1體積比浸泡。同時為便于管理，在農村地區進行除氟可以采用除氟罐等成套設備，在線監測出水的氟離子濃度，由閥門系統控制再生藥劑的進出，由PLC實現對沸石再生的自動控制。

(3)沸石有越用越好的趨勢，一次投資長久受益。通過反復使用實驗我們可以看出沸石的吸附容量隨著再生次數的增多而增加。這是其它除氟劑，如活性氧化鋁和骨炭所不能比的。因此從長期使用來看，采用沸石做除氟劑，不需要經常更換除氟劑，這樣使用起來就較為方便，且一次投資長久受益。

(4)除氟時不需調整pH值，處理費用低廉。從不同pH值條件下的除氟試驗可以看出在pH值4～9之間，隨著pH值的增加，除氟效果降低，但在pH值7～9范圍內，pH值對除氟效果影響不大，所以沸石除氟是不需要調整pH值。而在我國應用較為廣泛的活性氧化鋁除氟時，pH值對除氟效果影響較大，加酸或二氧化碳使原水的pH值到5.0～6.5可以提高除氟效果?？紤]到減少酸的消耗和降低成本，我國多將pH控制在6.5～7.0之間，而處理后的出水又要通過加堿的方法將pH值調整到飲用水要求的6.5～8.5范圍。加酸和加堿調整pH值的過程不僅增加藥劑的費用，同時也增加了管理的程序，這同時也是我國原有的一批高氟水處理設施沒有很好發揮除氟作用的一個原因。

除氟的費用主要包括除氟劑的費用活化與再生的藥劑費用，而對一定量的除氟劑只是在首次使用時需進行活化，活化費用相對比重較少，故在此僅考慮再生和除氟劑的費用。沸石吸附飽和后再生可采用1的硫酸鋁鉀溶液1：1體積比浸泡，計算每一周期處理1m3水的費用為0.278元。而相同條件下骨炭用1的NaOH溶液再生，然后用0.5的硫酸溶液1：1浸泡再生，活性氧化鋁采用1V0的硫酸鋁溶液1：1體積比浸泡活化，用1.5的硫酸鋁溶液1：1體積比再生。骨炭和活性氧化鋁的再生費用分別為0.490和0.300元，具體計算見表1所示。同時活性氧化鋁除氟若采用調pH值的方法，其藥劑費用將更高。由于地域的不同，進貨渠道不同，各種藥劑的費用會有所差別，本計算采用藥劑的單價見表。在價格上的優勢越明顯。需要說明的是，沸石的除氟容量相對于骨炭和活性氧化鋁較低，探索更好的再生方法，使沸石的吸附容量充分發揮出來，還是一個有待進一步研究的問題。

(5)處理后水質良好，飲水安全。沸石是一種天然礦物，無毒無害。經沸石吸附處理的含氟水，出水氟離子濃度<1.0mg/，符合飲用水標準，表2是沸石除氟出水水質情況。

從表中可以看出沸石出水檢測的各項指標均達到了飲用水衛生標準的規定，沸石除氟后水中硫酸根離子濃度、濁度、硬度、鐵等都有一定程度的降低。用沸石對深井除氟同時對鐵、錳、砷化物、堿度、色度、硬度等均有去除作用，使水質超標的成分(砷、鐵、錳、氟、色度、濁度)經過沸石處理后均達到飲用水標準。

綜上可見，沸石廉價易得、除氟費用低、出水水質安全、操作管理方便，是一種適合農村高氟水地區的除氟方法。