Fluorinpoistomenetelmät

1. Fluorin poistomenetelmät ovat seuraavat:

1) Fluoria sisältävä vesi kulkee adsorptiokolonnin läpi ja fluori adsorboituu adsorbentin pinnalle muodostaen liukenematonta fluoridia. Adsorbentit ovat aktivoitua alumiinioksidia, trikalsiumfosfaattia tai luuhiiltä. Se on vanhin menetelmä, jota sovelletaan pohjaveteen, jonka fluoridia on < 10 mg/l ja suspendoituneita aineita < 5 mg/l. Kun adsorbentin fluorinpoistokapasiteetti on kyllästynyt, on tarpeen lisätä regenerointiainetta.

2) koagulantti koagulanttia lisätään fluoria sisältävään veteen liukenemattoman fluoridin muodostamiseksi, joka poistetaan saostussuodatuksella. Koagulantit ovat Al2(SO4)3, emäksinen alumiinikloridi, magnesiumhydroksidi jne. Sopii raakavedelle, jolla on korkea sameus ja alhainen fluoripitoisuus.

3) ioninvaihtomenetelmä KÄYTTÄÄ ioninvaihtohartsin vaihtokapasiteettia fluori-ionien poistamiseen vedestä.

4) elektrodialyysi KÄYTTÄÄ ioninvaihtokalvon selektiivistä läpäisevyyttä fluorin poistamiseen

5) käänteisosmoosimenetelmä KÄYTTÄÄ puoliläpäisevän kalvon selektiivistä läpäisevyyttä fluorin poistamiseen

Yllä olevista menetelmistä 3), 4) ja 5) soveltuvat murtoveteen ja alueille, joilla on korkea fluoripitoisuus. Käänteisosmoosia käytetään tällä hetkellä laajalti.

2. Alumiinisuolan koaguloinnin ja fluorin saostuksen poiston teknisen suunnittelun keskeiset kohdat

Koagulaatiosaostus soveltuu raakavedelle, jonka fluoridipitoisuus on <4 mg/l. Raakavedestä, jonka fluoripitoisuus on alhainen, on poistettava samanaikaisesti veden sameus. Aineen tulisi valita alumiinisuola. Kun CL--pitoisuus raakavedessä on korkea, käytetään alumiinisulfaattia. Kun raakaveden sulfaattipitoisuus on korkea, käytetään alumiinikloridia. Emäksistä alumiinikloridia käytetään, kun molemmat ionipitoisuudet ovat korkeat.

Koagulaatioaika on 5–6 minuuttia ja pH-arvo säädetään yleensä välille 6,5–7,5. Sekoitussäiliö, flokkausreaktiosäiliö, sedimentaatiosäiliö ja saostus on suunniteltava vaihtelevalla nopeudella tai ajoittaisella saostuksella, jotta fluorinpoistoteho on hyvä.

Prosessivirta: pohjavesi – hyytyminen – saostus – suodatus. Kun raakaveden laatu on hyvä, saostus- tai suodatuskäsittelyyksikkö voidaan jättää pois. Yleensä käytetään ennen pumppaamista, pumppaamista, seisovaa saostusta ja ylemmän veden ottamista juomavetenä.

3, aktivoidun alumiinioksidin adsorptio- ja suodatusfluorinpoistoprosessin suunnittelu

Yleisesti ottaen pohjavedessä, jossa on paljon fluoridia, on korkeampi emäksisyys ja pH > 8,0, kun taas pH:lla on suuri vaikutus aktivoidun alumiinioksidin adsorptiokykyyn. Aktivoidun alumiinioksidin adsorptiokyky on 4-5 g(F-)/kg(Al2O3), kun vedenottoaukon pH on 6,0-6,5. PH-arvolla 6,5-7,0 adsorptiokyky oli 3-4 g(F-)/kg(Al2O3). Ilman pH-säätöä adsorptiokyky on vain noin 1 g(F-)/kg(Al2O3).

Suodatinmateriaalina on aktivoitu alumiinioksidi, jonka hiukkaskoko on alle 2,5 mm, yleensä 0,5–1,5 mm. Suodatinmateriaalin epätasaisuuskerroin on K80≤2, kun raakaveden fluoridipitoisuus on alle 4 mg/l. Suodatinmateriaalin paksuuden tulee olla yli 1,5 mm. Kun raakaveden fluoridipitoisuus on yli 4 mg/l, suodatinmateriaalin paksuuden tulee olla yli 1,8 mm. Kun veden tuloaukon pH on > 7,0, suodatusnopeus on yleensä 2–3 m/h. Kun veden tuloaukon pH on alle 7,0, suodatusnopeus on yleensä 6–8 m/h ja vastaava kosketusaika on 20–30 minuuttia. Regenerointiaineena käytetään alumiinisulfaattia, annostuksen ja fluorinpoiston suhde on 60:1 ja regenerointiliuoksen pitoisuus on 2–3 %. Regeneroinnin aikana raakavesi pestiin ensin alhaalta ylös pesuteholla 11–12 l (s.m2), pesuajalla 5–8 minuuttia ja noin 50 %:n paisuntakorkeudella. Sitten regenerointiin käytettiin 2 % alumiinisulfaattiliuosta, joka johdettiin ylhäältä alas noin 0,6 m/h suodatusnopeudella 6–8 minuuttia. Regeneroinnin jälkeen huuhtele fluoraa poistavalla vedellä. Pesuteho oli sama kuin ensimmäisessä pesussa ja kesti 8–10 minuuttia.