活性氧化鋁球作為一種高效、經濟的除氟吸附劑，在水處理領域，特別是高氟水處理中應用廣泛。其吸附容量有限，當吸附氟離子達到飽和后，除氟效率會顯著下降，此時需要進行再生處理，以恢復其吸附能力，實現循環使用，降低運行成本。本文將詳細介紹活性氧化鋁球除氟劑的再生原理、工藝步驟及注意事項。

一、再生原理

活性氧化鋁球除氟的本質是一個離子交換與物理化學吸附相結合的過程。其表面具有豐富的孔隙結構和大量的羥基（-OH），能夠與水中的氟離子（F?）進行交換吸附。再生過程則是這一過程的逆過程，即利用化學試劑（通常是堿液）將已吸附的氟離子從氧化鋁球表面置換下來，使吸附位點重新被羥基占據，恢復其吸附活性。

二、再生前的準備工作

1. 判斷再生時機：通常通過監測出水氟濃度是否超標（例如，超過1.0 mg/L）或累計處理水量達到設計值來確定再生周期。
2. 反沖洗：停止進水，對吸附罐（塔）內的活性氧化鋁床層進行充分的反沖洗。目的是去除運行過程中截留的懸浮物、雜質和可能形成的板結，使床層疏松，為下一步再生液均勻分布創造條件。反沖洗強度和時間需控制得當，避免濾料流失。

三、核心再生工藝步驟

再生工藝一般采用“堿洗—酸（或水）中和”的經典流程。

步驟一：堿液浸泡（脫氟）
這是再生的關鍵步驟。

• 再生劑選擇：常用濃度為1%-2%的氫氧化鈉（NaOH）溶液，也可使用碳酸鈉（Na?CO?）溶液，但效果和成本各有差異。NaOH再生效率更高。
• 操作過程：將配置好的堿液從吸附罐頂部注入，浸泡整個活性氧化鋁床層。堿液中的OH?離子濃度極高，會與氧化鋁球表面吸附的F?發生競爭置換，形成氟化鈉（NaF）溶于水中，從而將F?脫附下來。
• 控制參數：堿液濃度、用量（一般為濾料體積的3-5倍）、浸泡時間（通常為1-2小時）和流速（宜采用低流速浸泡）是影響再生效果的核心參數。需要根據原水氟濃度和吸附飽和程度進行優化。

步驟二：慢洗（置換）
堿液浸泡結束后，將含有高濃度氟離子和殘余堿液的廢再生液從系統中緩慢排出。此過程宜用低流量進水（如原水或清水）緩慢向下沖洗床層，將孔隙中的高氟廢液置換出來，直至排出水pH值顯著升高（如pH>10）。此步驟能有效回收高濃度含氟廢液，便于后續集中處理。

步驟三：酸（或水）中和（活化）
經過堿洗后，活性氧化鋁球表面呈強堿性，此時其吸附氟離子的能力很弱，必須調整回接近中性的狀態。

• 中和劑選擇：常用濃度為1%-2%的硫酸（H?SO?）或鹽酸（HCl）溶液。出于安全性和成本考慮，對于小型或氟負荷不極高的系統，也可直接用低氟清水或酸性原水進行長時間沖洗中和。
• 操作過程：將稀酸溶液（或清水）注入床層，中和殘留的堿液，使濾料表面pH值逐漸降低。當中和至出水pH值穩定在7-8.5（接近中性偏微堿，這是活性氧化鋁除氟的最佳pH范圍）時，中和過程結束。

步驟四：快洗（沖洗）
用清潔水（如達標出水或清水）以正常運行流速對床層進行快速正洗，徹底沖洗掉殘留的酸（或鹽）及細微懸浮物，直至出水清澈、pH值穩定且氟含量極低（符合進水要求）。此時，再生過程全部完成，設備可重新投入除氟運行。

四、再生工藝注意事項

1. 再生廢液處理：再生產生的堿性高氟廢液和酸性中和廢液必須進行收集，并按照國家環保要求進行妥善處理（如化學沉淀法生成氟化鈣沉淀），嚴禁直接排放。
2. 損耗與補充：再生過程會造成少量活性氧化鋁球的機械磨損和化學損耗。每次再生后應檢查濾料層高度，及時補充新料以維持設計處理能力。
3. 吸附容量衰減：即使經過良好再生，活性氧化鋁球的吸附容量也會隨著再生次數的增加而緩慢衰減。通常可反復再生5-10次或更多，具體壽命取決于水質和操作水平。當吸附容量降至新料的70%以下時，應考慮全部更換。
4. 自動化控制：對于大型水廠，建議采用PLC自動控制系統，精確控制各步驟的藥劑投加、浸泡時間、流量和終點pH，以保證再生效果穩定，降低勞動強度。

五、再生效果評價

再生效果主要通過測定再生后活性氧化鋁球的“再生吸附容量”來評價，即再生后首次運行周期內單位質量濾料所能去除的氟離子總量。一個成功的再生工藝應能使吸附容量恢復到新料吸附容量的85%以上。

科學、規范的再生工藝是保障活性氧化鋁球除氟技術長期經濟、高效運行的關鍵。操作人員需深刻理解原理，嚴格把控每個環節的參數，并做好廢液處理與濾料管理，才能最大程度地發揮該技術的優勢。