CN113083259B - 一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法 - Google Patents

一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，该方法包括：调节含氟水体的pH值后过滤，滤液通过填装有强碱性树脂基载钕纳米复合材料的吸附塔后，得到深度净化后的水体；所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料是以大孔强碱性阴离子树脂为母体，在母体上固载氢氧化钕纳米颗粒作为活性组分。当达到吸附泄漏点后，先用NaOH溶液进行洗脱，然后用NaCl溶液漂洗以便将残余的氢氧根转化成氯离子，最后水冲洗至中性，实现再生。本发明以聚苯乙烯‑二乙烯苯为骨架固载钕的树脂作为吸附材料对水体中氟离子进行吸附，在水体pH为3.0~10.0时，且共存有高浓度的Cl‑、NO3 ‑、SO4 2‑、PO4 3‑的情况下，仍能使出水的氟离子含量（以F计）从0.05‑20 mg/L降低至0.01 mg/L以下。

Description

一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离 子的方法
技术领域
本发明涉及污水处理和自来水处理技术领域，具体涉及一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法。
背景技术
氟作为一种天然元素，主要通过饮用水和食物接触人体。人体摄入过量的氟会引起氟斑牙和氟骨症等疾病，严重影响人体健康。因而我国严格限制了水体中氟离子质量浓度，饮用水中不得超过1.0 mg/L，工业废水的最高允许排放质量浓度为10 mg/L。因此，除氟技术研究一直是国内外环保领域的热点课题。
传统的氟处理工艺通常通过化学方法达到水体中氟的去除，即混凝沉淀法和钙盐沉淀法，但不易达到饮用水标准，易造成二次污染，操作成本高。大量研究表明，固定床吸附是一种高效的污染物净化技术。但水体往往共存有氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子等竞争离子，这就要求吸附材料对氟离子具有较好的吸附选择性。传统的吸附材料包括硅胶、沸石、活性炭、阴离子交换树脂等，它们对氟离子的吸附选择性能并不令人满意。
通常情况下，水体中的氟以氟阴离子形态存在，可以通过离子交换、配体交换和静电作用与吸附材料形成化合物，因此开发具有选择性的材料实现对水体中氟离子的吸附。文献检索表明，没有采用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法公开。
发明内容
针对于传统水体中氟离子净化技术存在排放不达标、产生二次污染、难再生重复利用等问题，本发明提供了一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料吸附水体中氟离子的方法，该方法能够在水体共存竞争阴离子Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3-的浓度远高于目标氟离子情况下，在较宽的pH范围实现对水体中氟的吸附。所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料的骨架为带有季铵基团的聚苯乙烯-二乙烯苯（即D-201树脂），骨架的表面和内部固载有氢氧化钕。
所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，包括以下步骤：
1）调节含氟水体的pH值至3.0~10.0，过滤，得到滤液水体；
2）将强碱性树脂基载钕纳米复合材料填装在吸附塔中，然后向吸附塔中通入步骤1）获得的滤液水体，使所述滤液水体中的氟离子被吸附在所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料上，得到吸附处理后的水体；
其中，所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料是以大孔强碱性阴离子树脂为母体，在母体上固载氢氧化钕纳米颗粒作为吸附氟离子的活性组分；
3）当吸附达到吸附泄漏点后，停止吸附，先用NaOH溶液进行洗脱，使氟离子从吸附饱和的强碱性树脂基载钕纳米复合材料中脱附出来；然后用NaCl溶液漂洗进行离子交换，最后用去离子水冲洗至中性，即再生完成；再生完成后的强碱性树脂基载钕纳米复合材料再重复利用于步骤2）的吸附过程。
本发明采用的强碱性树脂基载钕纳米复合材料是在D-201聚苯乙烯多孔树脂的骨架基础上固载氢氧化钕，其可以和水体中氟离子发生离子交换、配体交换和静电作用，是对水体中氟离子具高效选择性的吸附材料。
进一步地，步骤1）中，含氟水体中氟离子的质量浓度为0.05~20 mg/L，水体中其他共存的干扰阴离子的质量浓度小于氟离子质量浓度的500倍；所述其他共存的干扰阴离子为Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3- 中的至少一种。
进一步地，步骤3）中，以氟元素的质量浓度计，所述吸附泄漏点为出水中氟离子的质量浓度＞0.01 mg/L。
进一步地，步骤3）中，所述NaOH溶液的质量百分比浓度为5~20%，NaCl溶液的质量百分比浓度为2~8%；NaOH溶液或NaCl溶液通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行洗脱时，操作条件均为：在10~40℃温度下，以每小时1~5个树脂层床体积的流速进行洗脱再生。
进一步地，步骤2）中，滤液水体通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行吸附时，吸附温度为10~40℃，优选为20~30℃，滤液水体以每小时10~20个树脂层床体积的流速通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层；所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料中，大孔强碱性阴离子树脂的型号为D-201，活性组分氢氧化钕的含量以Nd元素计，复合材料中Nd元素的重量百分比3%~25%内。
进一步地，步骤（2）和（3）采用单塔吸附-脱附或多塔串联吸附-单塔脱附的运行方式。
进一步地，所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
i）将大孔强碱性阴离子树脂用超纯水清洗后，用HCl溶液浸泡，过滤得到树脂，再用NaOH溶液浸泡，过滤，所得树脂再加入NaCl溶液中静置，最后用超纯水洗至pH呈中性，用乙醇浸泡后，烘干，得到预处理后的大孔强碱性阴离子树脂；
ii）向乙醇水溶液中加入钕盐，加入步骤i）烘干后的大孔强碱性阴离子树脂，水浴加热下浸渍（浸渍液中含有乙醇，其目的是为增加氢氧化钕在大孔强碱性阴离子树脂的分散性，提升负载能力），过滤后得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体；
iii）将步骤ii)所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体加入NaOH溶液中反应后，过滤，得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体；
iv）将步骤iii)所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体加入NaCl溶液中反应，过滤后用超纯水洗至中性，用乙醇浸泡后，烘干，得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料。
进一步地，步骤i）中，大孔强碱性阴离子树脂经HCl溶液、NaOH溶液和NaCl溶液浸泡的时间分别为5~8 h、5~8 h和3~5 h；所述HCl溶液、NaOH溶液和NaCl溶液的质量百分比浓度均在3~8%范围内；步骤i）中烘干的温度在50~60℃。
进一步地，步骤ii）中，所述钕盐为六水合硝酸钕，钕盐与大孔强碱性阴离子树脂的投料质量比为为1:0.15~1:0.3，水浴加热的温度为50~60℃，时间为20~30h；步骤iii）中所述的NaOH溶液的质量百分比浓度为5%~20%，反应时间为10~12 h。
进一步地，步骤iv）中，所述的NaCl溶液的质量百分比浓度为2%~8%，反应时间为10~12 h，乙醇浸泡时间为1~2 h；所述烘干温度为50~60℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明方法采用强碱性树脂基载钕纳米复合材料作为吸附材料对水体中氟离子进行吸附，发现在水体pH值为3.0~10.0时，且共存有高浓度的Cl-、NO3 -、SO4 2-和PO4 3-的情况下，仍能够很好地使出水的氟离子含量从0.05-20 mg/L降低至0.01 mg/L以下。
（2）本发明方法对含氟水体的吸附处理量大，吸附材料的稳定性高，可长期使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
空白例1：
强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法为：
（1）将D-201型树脂原料用超纯水清洗后，用5wt%的HCl溶液浸泡6 h，过滤得到树脂，再用5wt%的NaOH溶液浸泡6 h，过滤，再加入5wt%的NaCl溶液浸泡静置4 h，最后用超纯水洗至pH中性，乙醇浸泡2 h后，烘干，得到预处理后的D-201型树脂。
（2）50 mL质量分数20%的乙醇水溶液中加入10 g六水合硝酸钕，然后加入步骤i）烘干后的树脂2 g，采用水浴锅60℃加热下浸渍24 h，过滤后得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体；
（3）将步骤（2）所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体加入到15wt%的NaOH溶液中反应12 h，过滤，得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体。
（4）将步骤（3）所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体浸入5wt%的NaCl溶液中反应12 h，过滤后用超纯水洗至中性，用乙醇浸泡2 h后，在50℃烘箱中烘干后得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料吸附剂。
对于空白例1制备得到的复合材料吸附剂，采用以下方式计算其负载的Nd元素含量：将复合材料吸附剂搅拌分散在体积分数10%的硝酸溶液中，使树脂上固载的钕充分溶解在硝酸溶液中形成三价钕离子，然后用ICP-MS分析测定硝酸溶液中钕的含量，即可计算获得复合材料吸附剂负载的Nd元素含量。采用上述实验过程，计算得到空白例1的复合材料中固载的Nd元素的重量百分比约为23%。
测定空白例1的碱性树脂基载钕纳米复合材料对水中氟离子的深度净化性能，其中氟离子吸附试验的测定方法如下：
i）氟离子吸附试验
取0.0500 g上述制得的强碱性树脂基载钕纳米复合材料，置于100 mL的氟离子浓度为10 mg/L的含氟溶液中，25℃下振荡吸附24 h，以达到吸附平衡。然后对含氟溶液中游离的F-浓度进行测定，经计算得出强碱性树脂基载钕纳米复合材料对氟离子的最大吸附容量11.14 mg/g。
空白例2
空白例2中强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法重复空白例1，不同之处在于“空白例2省略步骤（1）所述的D-201树脂预处理过程”，其余步骤重复实空白例1，最终制得强碱性树脂基载钕纳米复合材料。
测定实空白例2的碱性树脂基载钕纳米复合材料对水中氟离子的深度净化性能，其中氟离子吸附试验的测定方法重复空白例1。结果表明，强碱性树脂基载钕纳米复合材料对氟离子吸附能力下降，吸附容量10.02 mg/g。
空白例3
空白例3中强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法重复空白例1，不同之处在于“空白例3在步骤（2）中将六水合硝酸钕的添加量调整为0 g、2.5 g、5 g、10 g或15 g”，其余步骤重复空白例1，最终制得强碱性树脂基载钕纳米复合材料。
测定实施空白例3的碱性树脂基载钕纳米复合材料对水中氟离子的深度净化性能，其中氟离子吸附试验的测定方法重复空白例1。结果表明，空白例3在步骤（2）中将六水合硝酸钕的添加量调整为0 g、2.5 g、5 g、10 g或15 g时，相应制得的强碱性树脂基载钕纳米复合材料，对氟离子的吸附容量分别为5.38 mg/g、7.91 mg/g、8.86 mg/g、11.14 mg/g、11.36 mg/g。
空白例4
空白例4中强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法重复空白例1，不同之处在于“空白例4省略步骤（4）所述采用5wt% NaCl溶液反应和乙醇浸泡的步骤”，其余步骤重复实空白1，最终制得强碱性树脂基载钕纳米复合材料。
测定空白例4的碱性树脂基载钕纳米复合材料对水中氟离子的深度净化性能，其中氟离子吸附试验的测定方法重复实空白1。结果表明，强碱性树脂基载钕纳米复合材料对氟离子吸附能力下降，吸附容量8.57 mg/g。其原因在于NaCl溶液和乙醇浸泡的步骤提高了氢氧化钕在树脂内部的分散性，并且增加了碱性树脂基载钕纳米复合材料的比表面积，孔容和孔径，进而提高了吸附效果。
以下实施例1~13中使用的复合材料吸附剂，均是采用空白例1的方法制备得到的强碱性树脂基载钕纳米复合材料。
实施例1
一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，具体步骤如下：
（1）调节含氟水体（F(V)的浓度为1 ppm，Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3-的浓度均为100 ppm）的pH值调至7.0，过滤，得到滤液；
（2）将50 mL（约30克）以强碱性阴离子树脂D-201为母体、表面负载23%纳米氢氧化钕（以Nd计）复合材料装入带夹套的玻璃吸附柱中（Φ32×360 mm），在25±5℃下，以15 BV/h的流量将步骤（1）获得的滤液通过含强碱性树脂基载钕纳米复合材料床层的吸附柱，处理量＞4000 BV，出水F(V)的浓度降低至10 ppb以下；
（3）当吸附达到泄漏点（吸附出水的F(V)浓度大于10 ppb）时停止吸附，用300 mL、5wt%的NaOH溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附，随后用300 mL、5wt%的NaCl溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层，用水洗至中性进行再生，吸附材料总体再生率＞85%。
实施例2
实施例2中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例2在步骤（2）中将吸附的温度控制在10±2℃”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果和处理量基本不变。
实施例3
实施例3中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例3在步骤（2）中将吸附的温度控制在40±2℃”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果和处理量基本不变。
实施例4
一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，具体步骤如下：
（1）调节含氟水体（F(V)的浓度为0.05 ppm，Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3-的浓度均为5ppm）的pH值调至7.0，过滤，得到滤液；
（2）将20 mL（约12克）以强碱性阴离子树脂D-201为母体、表面负载23%纳米氢氧化钕（以Nd计）复合材料装入带夹套的玻璃吸附柱中（Φ32×360 mm），在25±5℃下，以15 BV/h的流量将步骤（1）获得的滤液通过含强碱性树脂基载钕纳米复合材料床层的吸附柱，处理量约＞12500 BV，出水F(V)的浓度降低10 ppb以下；
（3）当吸附达到泄漏点（吸附出水的F(V)浓度大于10 ppb）时停止吸附，用300 mL、5wt%的NaOH溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附，随后用300 mL、5wt%的NaCl液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层，用水洗至中性进行再生，吸附材料总体再生率＞85%。
实施例5
一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，具体步骤如下：
（1）调节含氟水体（F（V）的浓度为5 ppm，Cl-、NO3 -、PO4 3-、SO4 2-的浓度均为500 ppm）的pH值调至7.0，过滤，得到滤液；
（2）将200 mL（约120克）以强碱性阴离子树脂D-201为母体、表面负载23%纳米氢氧化钕（以Nd计）复合材料装入带夹套的玻璃吸附柱中（Φ32×360 mm），在25±5℃下，以15BV/h的流量将步骤（1）获得的滤液通过含强碱性树脂基载钕纳米复合材料床层的吸附柱，处理量＞13000 BV，出水F(V)的浓度降低10 ppb以下；
（3）当吸附达到泄漏点（吸附出水的F(V)浓度大于10 ppb）时停止吸附，用300 mL、5wt%的NaOH溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附，随后用300 mL、5wt%的NaCl液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层，用水洗至中性进行再生，吸附材料总体再生率＞85%。
实施例6
一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，具体步骤如下：
（1）调节含氟水体（F(V)的浓度为20 ppm，Cl-、NO3 -、PO4 3-、SO4 2-的浓度均为2000ppm）的pH值调至7.0，过滤，得到滤液；
（2）将200 mL（约120克）以强碱性阴离子树脂D-201为母体、表面负载23%纳米氢氧化钕（以Nd计）复合材料装入带夹套的玻璃吸附柱中（Φ32×360 mm），在25±5℃下，以15BV/h的流量将步骤（1）获得的滤液通过含强碱性树脂基载钕纳米复合材料床层的吸附柱，处理量＞6000 BV，出水P(V)的浓度降低10 ppb以下；
（3）当吸附达到泄漏点（吸附出水的F(V)浓度大于10 ppb）时停止吸附，用300 mL、5wt%的NaOH溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附，随后用300 mL、5wt%的NaCl液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层，用水洗至中性进行再生，吸附材料总体再生率＞85%。
实施例7
实施例7中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例7在步骤（1）中将含氟水体的pH值调至3.0”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果提高，处理量＞6800BV，出水F(V)的浓度降低至10 ppb以下。
实施例8
实施例8中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例8在步骤（1）中将含氟水体的pH值调至5.0”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果提高，处理量＞5500BV，出水F(V)的浓度降低至10 ppb以下。
实施例9
实施例9中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例9在步骤（1）中将含氟离子水体的pH值调至8.0”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果下降，处理量＞3000 BV，出水F(V)的浓度降低至10 ppb以下。
实施例10
实施例10中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例10在步骤（1）中将含氟水体的pH值调至10.0”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果下降，处理量＞1500 BV，出水F(V)的浓度降低至10 ppb以下。
实施例11
一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，具体步骤如下：
（1）调节含氟水体（F(V)的浓度为1 ppm，Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3-的浓度均为20 ppm）的pH值调至7.0，过滤，得到滤液；
（2）将50 mL（约30克）强碱性树脂基载钕纳米复合材料装入带夹套的玻璃吸附柱中（Φ32×360 mm），在25±5℃下，以15 BV/h的流量将步骤（1）获得的滤液通过含强碱性树脂基载钕纳米复合材料床层的吸附柱，处理量＞8000 BV，出水F(V)的浓度降低10 ppb以下；
（3）当吸附达到泄漏点（吸附出水的F(V)浓度大于10 ppb）时停止吸附，用300 mL、5wt%的NaOH溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附，随后用300 mL、5wt%的NaCl液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层，用水洗至中性进行再生，吸附材料总体再生率＞85%。
实施例12
一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，具体步骤如下：
（1）调节含氟水体（F(V)的浓度为1 ppm，Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3-的浓度均为50 ppm）的pH值调至7.0，过滤，得到滤液；
（2）将50 mL（约30克）以强碱性阴离子树脂D-201为母体、表面负载23%纳米氢氧化钕（以Nd计）复合材料装入带夹套的玻璃吸附柱中（Φ32×360 mm），在25±5℃下，以15 BV/h的流量将步骤（1）获得的滤液通过含强碱性树脂基载钕纳米复合材料床层的吸附柱，处理量＞6500 BV，出水F(V)的浓度降低10 ppb以下；
（3）当吸附达到泄漏点（吸附出水的F(V)浓度大于10 ppb）时停止吸附，用300 mL、5wt%的NaOH溶液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附，随后用300 mL、5wt%的NaCl液在25±5℃的温度下以1 BV/h的流量顺流通过树脂床层，用水洗至中性进行再生，吸附材料总体再生率＞85%。
实施例13
实施例13中深度净化水中氟离子方法重复实施例1，不同之处在于“实施例13在步骤（1）中将含氟水体（F(V)混合溶液）中的Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3-的浓度均改为150 ppm”，其余步骤重复实施例1，其吸附效果下降，处理量＞2800 BV，出水F(V)的浓度降低至10 ppb以下。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (11)

1.一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）调节含氟水体的pH值至3.0~10.0，过滤，得到滤液水体；
2）将强碱性树脂基载钕纳米复合材料填装在吸附塔中，然后向吸附塔中通入步骤1）获得的滤液水体，使所述滤液水体中的氟离子被吸附在所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料上，得到吸附处理后的水体；
其中，所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料是以大孔强碱性阴离子树脂为母体，在母体上固载氢氧化钕纳米颗粒作为吸附氟离子的活性组分；
3）当吸附达到吸附泄漏点后，停止吸附，先用NaOH溶液进行洗脱，使氟离子从吸附饱和的强碱性树脂基载钕纳米复合材料中脱附出来；然后用NaCl溶液漂洗，使强碱性树脂基载钕纳米复合材料中残余的氢氧根离子转化成氯离子，最后用去离子水冲洗至中性，即再生完成；再生完成后的强碱性树脂基载钕纳米复合材料再重复利用于步骤2）的吸附过程。
2.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤1）中，含氟水体中氟离子的质量浓度为0.05~20 mg/L，水体中其他共存的干扰阴离子的质量浓度小于氟离子质量浓度的500倍；所述其他共存的干扰阴离子为Cl-、NO3 -、SO4 2-、PO4 3- 中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤3）中，以氟元素的质量浓度计，所述吸附泄漏点为出水中氟离子的质量浓度＞0.01 mg/L。
4.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤3）中，所述NaOH溶液的质量百分比浓度为5~20%，NaCl溶液的质量百分比浓度为2~8%；NaOH溶液或NaCl溶液通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行洗脱时，操作条件均为：在10~40℃温度下，以每小时1~5个树脂床层体积的流速进行洗脱再生。
5.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤2）中，滤液水体通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行吸附时，吸附温度为10~40℃，滤液水体以每小时10~20个树脂床层体积的流速通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层；所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料中，大孔强碱性阴离子树脂的型号为D-201，活性组分氢氧化钕的含量以Nd元素计，复合材料中Nd元素的重量百分比3%~25%内。
6.如权利要求5所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤2）中，滤液水体通过强碱性树脂基载钕纳米复合材料的床层进行吸附时，吸附温度为20~30℃。
7.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤（2）和（3）采用单塔吸附-脱附或多塔串联吸附-单塔脱附的运行方式。
8.如权利要求1所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，所述强碱性树脂基载钕纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
i）将大孔强碱性阴离子树脂用超纯水清洗后，用HCl溶液浸泡，过滤得到树脂，再用NaOH溶液浸泡，过滤，所得树脂再加入NaCl溶液中静置，最后用超纯水洗至pH呈中性，用乙醇浸泡后，烘干，得到预处理后的大孔强碱性阴离子树脂；
ii）向乙醇水溶液中加入钕盐，加入步骤i）烘干后的大孔强碱性阴离子树脂，水浴加热下浸渍，过滤后得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体；
iii）将步骤ii）所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料前体加入NaOH溶液中反应后，过滤，得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体；
iv）将步骤iii）所得强碱性树脂基载钕纳米复合材料中间体加入NaCl溶液中反应，过滤后用超纯水洗至中性，用乙醇浸泡后，烘干，得到强碱性树脂基载钕纳米复合材料。
9.如权利要求8所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤i）中，大孔强碱性阴离子树脂经HCl溶液、NaOH溶液和NaCl溶液浸泡的时间分别为5~8 h、5~8 h和3~5 h；所述HCl溶液、NaOH溶液和NaCl溶液的质量百分比浓度均在3~8%范围内；步骤i）中烘干的温度在50~60℃。
10.如权利要求8所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤ii）中，所述钕盐为六水合硝酸钕，钕盐与大孔强碱性阴离子树脂的投料质量比为为1:0.15~1:0.3，水浴加热的温度为50~60℃，时间为20~30 h；步骤iii）中所述的NaOH溶液的质量百分比浓度为5%~20%，反应时间为10~12 h。
11.如权利要求8所述的一种利用强碱性树脂基载钕纳米复合材料深度净化水中氟离子的方法，其特征在于，步骤iv）中，所述的NaCl溶液的质量百分比浓度为2%~8%，反应时间为10~12 h，乙醇浸泡时间为1~2 h；所述烘干温度为50~60℃。
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