庐山温泉降氟提质效果与机理研究

来源：水处理技术杂志2025年第1期北京时间：

作者：谢思蕾1, 张博1, 宣铿1, 李南林2, 丁燕1, 高柏1,*

单位：1.东华理工大学水资源与环境工程学院,地下水污染成因与修复江西省重点实验室,江西 南昌 330013; 2.星子庐山温泉水有限公司,江西 庐山 332000

摘要：经济高效降氟并保留有益组分是含氟温泉水提质为安全饮用水亟待解决的难题。以庐山温泉水为研究对象,采用食品级碱式碳酸镁（FGBMC）作为降氟剂,研究碳酸镁吸附温泉水中氟的机理与效果,以及振荡时间、投加量、振荡频率等主控因素对降氟效果及水质的影响。结果表明：FGBMC降氟效果显著,安全性高,能有效保留水体的有益组分。最佳方案为FGBMC投加量1.9 g、温泉水30 mL、<em>T</em>=25 ℃、在100 r/min的振荡条件下振荡60 min、随后静置30 min,F^-符合医疗价值浓度（>1.0 mg/L）和饮用天然矿泉水标准（<1.5 mg/L）;有益组分H₂SiO₃、Sr、Li浓度符合饮用天然矿泉水的标准,降氟提质效果良好;FGBMC对F^-的吸附过程符合准一级、准二级动力学模型,吸附过程属于物理-化学吸附;表征结果表明,F^-与FGBMC表面之间存在离子交换反应和络合反应;模拟结果表明,有益组分F、Li主要以F^-、Li⁺形态存在,Si以SiO₂、HSiO₃^-、NaHSiO₃形态为主,Sr以Sr²⁺、SrCO₃、SrSO₄形态为主,pH值变化会引起Si、Sr主要形态转化。

关键词：食品级碱式碳酸镁,庐山温泉,氟,有益组分,吸附机理,矿泉水

基金资助：国家自然科学基金资助项目（42272301）; 九江市科技计划项目（S2021ZDYFG090）