Metody odstraňování fluoru

1. Metody odstraňování fluoru jsou následující:

1) Voda obsahující fluor prochází adsorpční kolonou a fluor se adsorbuje na povrchu adsorbentu za vzniku nerozpustného fluoridu. Adsorbenty jsou aktivovaný oxid hlinitý, trifosforečnan vápenatý nebo kostní uhlí. Je to nejstarší metoda používaná pro podzemní vodu s obsahem fluoridu < 10 mg/l a suspendovanými látkami < 5 mg/l. Pokud je kapacita adsorbentu pro odstraňování fluoru nasycená, je nutné přidat regenerační činidlo.

2) koagulant koagulant se přidává do vody obsahující fluor za vzniku nerozpustného fluoridu, který se odstraňuje srážecí filtrací. Koagulanty jsou Al2(SO4)3, zásaditý chlorid hlinitý, hydroxid hořečnatý atd. Vhodné pro surovou vodu s vysokým zákalem a nízkým obsahem fluoru.

3) metoda iontové výměny VYUŽÍVÁ výměnnou kapacitu iontoměničové pryskyřice k odstranění iontů fluoru z vody.

4) elektrodialýza VYUŽÍVÁ selektivní propustnost iontoměničové membrány k odstranění fluoru

5) metoda reverzní osmózy VYUŽÍVÁ selektivní propustnost polopropustné membrány k odstranění fluoru

Z výše uvedených metod jsou 3), 4) a 5) použitelné pro brakickou vodu a oblasti s vysokým obsahem fluoru. Reverzní osmóza je v současnosti široce používána.

2. Klíčové body technologického návrhu pro koagulaci hliníkových solí a odstraňování fluoru srážením

Koagulační srážení je vhodné pro surovou vodu s obsahem fluoridů < 4 mg/l. U surové vody s nízkým obsahem fluoru je třeba současně odstranit zákal. Prostředek by měl zvolit hlinitou sůl. Pokud je koncentrace CL- v surové vodě vysoká, používá se síran hlinitý. Pokud je koncentrace síranu v surové vodě vysoká, používá se chlorid hlinitý. Zásaditý chlorid hlinitý se používá, když jsou koncentrace obou iontů vysoké.

Doba koagulace je 5-6 minut a hodnota pH se obvykle udržuje mezi 6,5 a 7,5. Míchací nádrž, flokulační reakční nádrž, sedimentační nádrž a srážecí zařízení musí být navrženy s proměnnou rychlostí nebo přerušovaným srážením, s dobrým účinkem odstraňování fluoru.

Procesní tok: podzemní voda – koagulace – srážení – filtrace. Pokud je kvalita surové vody dobrá, lze vynechat srážení nebo filtrační úpravnu. Obvykle se používá před dávkováním čerpadlem, mícháním čerpadlem, stáním srážek a odběrem horní vody k pití.

3, návrh procesu adsorpce a filtrace aktivovaného oxidu hlinitého pro odstranění fluoru

Podzemní voda s vysokým obsahem fluoridů má obecně vyšší zásaditost a pH > 8,0, přičemž pH má velký vliv na adsorpční kapacitu aktivovaného oxidu hlinitého. Adsorpční kapacita aktivovaného oxidu hlinitého je 4–5 g(F-)/kg(Al2O3) při pH příjmu vody 6,0–6,5. Při pH 6,5–7,0 byla adsorpční kapacita 3–4 g(F-)/kg(Al2O3). Bez úpravy pH je adsorpční kapacita pouze asi 1 g(F-)/kg(Al2O3).

Aktivovaný oxid hlinitý je filtrační materiál, jehož velikost částic by měla být menší než 2,5 mm, obvykle 0,5-1,5 mm, koeficient nerovnoměrnosti filtračního materiálu K80 ≤ 2. Pokud je obsah fluoridů v surové vodě menší než 4 mg/l, měla by být tloušťka filtračního materiálu větší než 1,5 mm. Pokud je obsah fluoridů v surové vodě větší než 4 mg/l, měla by být tloušťka filtračního materiálu větší než 1,8 mm. Pokud je pH vstupní vody > 7,0, rychlost filtrace je obvykle 2-3 m/h, a pokud je pH vstupní vody menší než 7,0, rychlost filtrace je obvykle 6-8 m/h a odpovídající doba kontaktu by měla být 20-30 minut. Jako regenerační činidlo se používá síran hlinitý, poměr dávkování k odstranění fluoru je 60:1 a obsah regeneračního roztoku je 2 % – 3 %. Během regenerace se surová voda nejprve proplachovala zdola nahoru s intenzitou proplachování 11–12 l (s.m2), dobou proplachování 5–8 minut a výškou expanze asi 50 %. Poté se k regeneraci použil 2% roztok síranu hlinitého, který se proplachoval shora dolů s rychlostí filtrace asi 0,6 m/h a trval 6–8 minut. Po regeneraci se propláchlo defluorační vodou. Intenzita proplachování byla stejná jako při počátečním proplachování a trvala 8–10 minut.