Métodos de eliminación de flúor

1. Los métodos de eliminación de flúor son los siguientes:

1) El agua que contiene flúor pasa a través de la columna de adsorción y el flúor se adsorbe en la superficie del adsorbente para generar fluoruro insoluble. Los adsorbentes son alúmina activada, fosfato tricálcico o carbón de hueso. Es el método más antiguo aplicado a aguas subterráneas con fluoruro < 10 mg/L y sustancias en suspensión < 5 mg/L. Cuando la capacidad de eliminación de flúor del adsorbente tiende a saturarse, es necesario agregar un agente regenerador.

2) El coagulante se añade al agua que contiene flúor para formar fluoruro insoluble, que se elimina mediante filtración por precipitación. Los coagulantes son Al2(SO4)3, cloruro básico de aluminio, hidróxido de magnesio, etc. Adecuado para agua cruda con alta turbidez y bajo contenido de flúor.

3) El método de intercambio iónico utiliza la capacidad de intercambio de la resina de intercambio iónico para eliminar los iones de flúor del agua.

4) La electrodiálisis UTILIZA la permeabilidad selectiva de la membrana de intercambio iónico para eliminar el flúor.

5) El método de ósmosis inversa utiliza la permeabilidad selectiva de una membrana semipermeable para eliminar el flúor.

Entre los métodos mencionados, los puntos 3), 4) y 5) son aplicables a aguas salobres y zonas con alto contenido de flúor. La ósmosis inversa es actualmente de uso generalizado.

2. Puntos clave del diseño tecnológico para la coagulación de sales de aluminio y la eliminación de flúor por precipitación

La precipitación por coagulación es adecuada para agua cruda con un contenido de fluoruro inferior a 4 mg/L. El agua cruda con bajo contenido de fluoruro y la turbidez deben eliminarse simultáneamente. El agente a utilizar debe ser una sal de aluminio. Cuando la concentración de Cl- en el agua cruda es alta, se utiliza sulfato de aluminio. Cuando la concentración de sulfato en el agua cruda es alta, se utiliza cloruro de aluminio. Se utiliza cloruro de aluminio básico cuando ambas concentraciones de iones son altas.

El tiempo de coagulación es de 5 a 6 minutos y el valor de pH generalmente se controla entre 6,5 y 7,5. El tanque de mezcla, el tanque de reacción de floculación, el tanque de sedimentación y el de precipitación deben diseñarse con velocidad variable o precipitación intermitente, con un buen efecto de eliminación de flúor.

Flujo del proceso: agua subterránea – coagulación – precipitación – filtración, cuando la calidad del agua cruda es buena, se puede omitir la unidad de tratamiento de precipitación o filtración, generalmente se utiliza antes de la dosificación por bombeo, la mezcla por bombeo, la precipitación en reposo, tomar el agua superior para beber.

3. Diseño del proceso de eliminación de flúor mediante adsorción y filtración con alúmina activada.

Generalmente, el agua subterránea con alto contenido de fluoruro tiene una alcalinidad más alta y un pH > 8,0, mientras que el pH tiene una gran influencia en la capacidad de adsorción de la alúmina activada. La capacidad de adsorción de la alúmina activada es de 4-5 g(F-)/kg(Al2O3) cuando el pH de la toma de agua es de 6,0-6,5. A un pH de 6,5-7,0, la capacidad de adsorción fue de 3-4 g(F-)/kg(Al2O3). Sin ajuste de pH, la capacidad de adsorción es de solo alrededor de 1 g(F-)/kg(Al2O3).

La alúmina activada es el material filtrante, el tamaño de partícula debe ser menor a 2,5 mm, generalmente 0,5-1,5 mm, el coeficiente de no uniformidad del material filtrante K80≤2 cuando el contenido de fluoruro del agua cruda es menor a 4 mg/L, el espesor del material filtrante debe ser mayor a 1,5 mm; cuando el contenido de fluoruro del agua cruda es mayor a 4 mg/L, el espesor del material filtrante debe ser mayor a 1,8 mm. Cuando el pH del agua de entrada es > 7,0, la tasa de filtración es generalmente de 2-3 m/h, y cuando el pH del agua de entrada es menor a 7,0, la tasa de filtración es generalmente de 6-8 m/h, y el tiempo de contacto correspondiente debe ser de 20-30 min. El sulfato de aluminio se utiliza como agente regenerador, la proporción de dosificación para la eliminación de flúor es de 60:1, y el contenido de la solución regeneradora es del 2% al 3%. Durante la regeneración, el agua cruda se lavó primero a contracorriente de abajo hacia arriba con una intensidad de lavado de 11-12 l (s.m2), un tiempo de lavado de 5-8 min y una altura de expansión de aproximadamente el 50%. Luego, se utilizó una solución de sulfato de aluminio al 2% para la regeneración, que se hizo pasar de arriba hacia abajo con una tasa de filtración de aproximadamente 0,6 m/h y duró de 6 a 8 min. Después de la regeneración, enjuague con agua desfluorada. La intensidad de lavado fue la misma que la del lavado inicial y duró de 8 a 10 min.