專注骨炭除氟，創造健康飲水
來源： 閱讀：5536 更新時間：2008-12-24 10:112008年，關于氟元素的新聞特別多：從年初的小家電產品（比如冷熱型飲水機）禁止使用R12a的氟制冷劑壓縮機到年末關于牙膏中含氟標準的新規定將出臺，有關氟元素的話題一直不絕于耳。據說，美國也要調整飲用水中氟元素含量的標準了。目前，“飲用氟含量過高的水會危害健康”的觀點已經在各界達成共識，而我國很多地區在地質結構上都屬于高氟地區，飲用水中的氟含量嚴重超標。因此，在我國，飲用水除氟的技術就顯得尤為重要。天津市起源新技術開發中心是一家擁有多項專利技術和自主知識產權的高新科技型企業。在飲用水除氟方面，該中心所擁有自主知識產權技術的產品在我國首屈一指。2007年5月23日，天津市起源新技術開發中心副主任暨天津市海潤水處理科技有限公司副經理、高級工程師李天源先生拿到了自己和梁增輝共同研究的一種除氟劑的生產方法的發明專利證書。環保市場對這種技術還相對陌生，帶著對于新生技術的無限好奇以及他將會產生的效果猜測，我們采訪到了李天源先生為我們詳細介紹除氟技術以及除氟炭凈水組件的相關情況。
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1、谷騰水網：對于飲用水中含氟的危害請您給我們介紹一下，是怎樣產生的呢？基于怎樣的初衷您開始研發這項技術？
李天源：氟對人體健康影響非常大，是人體必需的微量元素，適量的氟可促進生長發育和改善機體的免疫功能,促進骨骼和牙齒的鈣化。攝入過量或不足都會對機體產生危害，輕者造成氟斑牙，重者產生氟骨病，甚者可使機體致殘，從細胞工程學而論，現代醫學研究證明適量氟可促進成骨細胞的生成，過量或不足都可刺激破骨細胞形成，氟在骨骼形成中的雙向作用就解惑了氟骨病的成因和老年性骨質疏松癥可能與氟量攝取有關。人體中的氟主要從飲水中獲得。因此過高的氟必須去除低者應與補充。
我國的農村約有7000多萬人受高氟水的危害，還有3000多萬人因飲奶茶而受氟中毒的危害。全世界有幾十個國家同樣受到氟超標的危害，解決這樣的問題是我們從事生活飲用水研究工作者應盡責任和義務。
2、谷騰水網：研究過程經過了多長時間，什么時候最初開始有想法做這個的？中途經歷了哪些波折？
李天源：過去我們是從事飲用水環境衛生檢驗凈化消毒等的方法學和衛生工程學的研究，在實踐中使我們認識到在飲用水除氟方法中所需材料至關重要，從2002年開始自主研制除氟炭，從查文獻資料到調查研究經多次反復論證，從實驗方法探索建立和實驗條件的準備和開始實驗都要經歷一個慢長艱苦奮斗和探尋的過程，時事都在度難關，只要堅定信心路一定能走完，勝利的果實定能得到，至于經過多少次失敗作為一個科技工作者已視為常事，做任何事情沒有艱苦奮斗的精神和堅忍不拔的意志甚么事情都不可能成功。
3、谷騰水網：目前已有的除氟技術都有哪幾種？您研發的這項技術區別于其他除氟技術的特點是什么？有什么優勢呢？
李天源：目前的除氟方法概括起來有三大類。1.沉淀法：在水中加氫氧化鋁、氫氧化鎂、生石灰來沉淀水中的氟，此法的加藥量大，除氟不徹底，僅限于工業使用。2電滲析和反滲透及電吸附法：三者除氟機理不一，都是去除水中的陰陽離子的同時去除氟離子。反滲透法：去除了水中絕大部分離子對健康不利，水資源利用率十分低，現已研究發現水中適宜的溶解性總固體(TDS)可減少10-15%心血管疾病的發病率和20%癌癥患者的死亡率，在保證飲水中總礦物質濃度的前提下，全面、均衡、按比例的補充礦物質至關重要，尤其是氟化物。電滲析法：是上個世紀用于海水淡化和咸苦水處理的一種裝置，現在由于新的EDR集成技術的應用，水的利用率比反滲透要高水中還可保留適量的離子，在有咸苦水氟超標的地方仍有應用和發展前景。3.吸附和樹脂交換法：具有特殊吸附和交換作用的這一類制劑進行除氟，吸附飽和后經再生可重復使用，其中有除氟炭、活性氧化鋁、這兩種制劑在凈化處理水的過程中單一選擇性極強，只對氟化物有吸附作用，不給水體增加其它物質，是目前在除氟中最推崇最常選的方法。
吸附法有根據材料分為活性氧化鋁吸附和除氟炭法吸附。活性氧化鋁法除氟已有相當長的時間，其缺陷在于它對氟的吸附容量比除氟炭凈水組件低幾倍，并且再生工藝復雜困難，處理后的水中會增加鋁離子和硫酸根離子令人有苦澀的感覺，長期飲用有增加患老年性癡呆的危險性。“除氟炭凈水組件”法，在世界各地和我國已應用多年的首選方法，過去由于生產炭的方法技術落后，質量難以保證，吸附量也低，有時處理后的水還帶色有味，限制了它的推廣應用。現在起源中心已成功地研制出除氟炭的生產法，所生產炭比過去炭的吸附容量高出近一倍,并獲國家發明專利(ZL03122828.3)，經專家委員會評審通過，已獲衛生部關于<涉及飲用水衛生安全的國產產品>衛生許可批件：津衛水字[2006]S0007。我這里有一個四種代表性方法的綜合性能評估表。
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四種代表性方法的綜合性能評估表
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4、谷騰水網：目前研制生產的是一組除氟凈水組件，請您為我們介紹一下它都包括哪幾部分，是利用的什么原理？會達到怎樣的效果？
李天源：理想的除氟炭組件應由機械過濾過濾器、三個除氟炭濾罐、精密過濾器、流量計和消毒設備組成。在組裝設計中應設計出含有進水、出水、配水、再生、排污、循環用水等管路，以達到高效、節能減排和提高水資源的利用率。
除氟原理是除氟炭為不純的羥基磷鈣： 羥基磷酸鈣Ca10(PO4)6(OH)2與氟離子發生化學反應：
Ca10(PO4)6(OH)2＋2F-←→Ca10(PO4)6F2＋2OH-
用氫氧化鈉再生的化學反應方程式是這樣的：
Ca10(PO4)6F2＋2NaOH←→Ca10(PO4)6(OH)2＋2NaF
除氟炭也可認為是不純的羥基磷灰石(碳酸磷灰石):
〔Ca3(PO4)2〕n.CaCO3(碳酸磷灰石)
羥基磷灰石除氟炭的除氟原理方程式：
〔Ca3(PO4)2〕n.CaCO3＋2F-←→〔Ca3(PO4)2〕n.CaF2 (氟磷灰石)＋CO32-
用氫氧化鈉再生的化學方程式：
〔Ca3(PO4)2〕n.CaF2 ＋2NaOH ＝〔Ca3(PO4)2〕n.Ca(OH)2 ＋2NaF
經二氧化碳或酸中和后復原：
〔Ca3(PO4)2〕n.Ca(OH)2＋H2O＋CO2＝〔Ca3(PO4)2〕n.CaCO3＋2H2O
經過一系列化學反應之后，完全可達到除氟降氟的目的。
5、谷騰水網：此類產品是否有使用限制？都適用于哪些情況呢？
李天源：就吸附和樹脂交換法此類產品除氟而論，幾乎不受任何條件限制，只是有的要求在特定的條件下應用更好，凡單純性氟化物超標都可使用。
6、谷騰水網：目前這種產品應該說剛剛投入市場時間不長，市場反應如何？市場上有哪些同類產品是具有競爭力的？您怎樣看待這種競爭？
李天源：除氟炭凈水組件投放市場后引起強烈的反響和共鳴，天津大學對該材料進行了深入細致的研究并從理論方面進行了深入探討和產述；清華大學建筑節能研究中心和清華同方水務工程公司在北京大興區海淀做了示范工程，清華大學環境工程學院現仍然做深入研究，我中心在天津市靜海縣寶坻區和內蒙古自治區做了每小時生產數噸除氟水的示范工程，目前山東省、遼寧省也應用該產品進行大規模使用。
從擁有自主知識產權、自主創新、高效、快速、節能、減排、降耗、水資源利用率、對健康特別有利等綜合評價，目前還沒有產品和該產品相比較，就同類產品活性氧化鋁而言該產品的吸附容量比它高數倍，并且它的使用條件要比除氟炭凈水組件苛刻的多，因此無法與此競爭。
7、谷騰水網：對于這個產品，是否有質疑的聲音？您是怎樣面對這種質疑的？
李天源：目前還沒有質疑信息反饋，如有，我們表示熱烈歡迎和衷心的感謝，讓我們共同攜手并肩前進。
8、谷騰水網：中國環保領域除氟這部分應該說相關企業關注的還比較少，您是否覺得這對于公司產品的長足發展是個機遇？人們的關注程度是怎樣的？
李天源：中國環保領域除氟技術方面應該說相關企業還是十分關注，只不過是該項技術宣傳烈度不夠并且該項產品進入市場時間也不長知道人員不多，特別是企業人員了解新技術的信息量不足。從理論而言文獻資料大量報導了羥基磷酸鈣用于治理環境污染有非常應用前景，但不了解除氟炭就是不純的羥基磷酸鈣，而且價格十分低廉，因此用的企業少。
9、谷騰水網：這款組件能夠給購買者帶來怎樣的收益？
李天源：這款組件能夠給購買者除了帶來使用方便價格低滿足生活需求外，還能得到不能用金錢來計算和形容的健康身體和幸福生活感。
10、谷騰水網：行銷和服務，您是怎樣計劃的？短期和長期的市場前景預測是什么呢？
李天源：我們誠懇歡迎有膽有識之士加盟，共同謀劃發展良策互利雙贏，在全世界都能開花結果，市場前景十分光明燦爛。
