フッ素除去方法

1. フッ素除去方法は以下のとおりです。

1) フッ素を含む水が吸着カラムを通過すると、フッ素が吸着剤の表面に吸着されて不溶性のフッ化物が生成されます。吸着剤は活性アルミナ、リン酸三カルシウム、または骨炭です。これは、フッ化物濃度が10mg/L未満、懸濁物質濃度が5mg/L未満の地下水に適用される最も古い方法です。吸着剤のフッ素除去能力が飽和しそうになったら、再生剤を追加して再生する必要があります。

2) 凝集剤 凝集剤をフッ素含有水に添加して不溶性のフッ化物を形成し、沈殿ろ過によって除去します。凝集剤には、Al2(SO4)3、塩基性塩化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどがあります。濁度が高くフッ素含有量が低い原水に適しています。

3) イオン交換法は、イオン交換樹脂の交換容量を利用して水からフッ素イオンを除去します。

4) 電気透析は、イオン交換膜の選択的透過性を利用してフッ素を除去する。

5) 逆浸透法は、半透膜の選択透過性を利用してフッ素を除去する。

上記の方法のうち、3)、4)、5)は汽水域やフッ素含有量の高い地域に適用可能です。逆浸透法は現在広く用いられています。

2. アルミニウム塩の凝集沈殿によるフッ素除去のための技術設計の要点

凝集沈殿は、フッ化物含有量が4mg/L未満の原水に適しています。低フッ化物含有量の原水と濁度を同時に除去する必要があります。薬剤としてはアルミニウム塩を選択する必要があります。原水中のCl-濃度が高い場合は硫酸アルミニウムを使用します。原水中の硫酸塩濃度が高い場合は塩化アルミニウムを使用します。両方のイオン濃度が高い場合は塩基性塩化アルミニウムを使用します。

凝集時間は5～6分で、pH値は一般的に6.5～7.5に制御されます。混合槽、凝集反応槽、沈殿槽、および沈殿槽は、可変速度または間欠沈殿で設計する必要があり、フッ素除去効果が高いです。

処理の流れ：地下水 - 凝集 - 沈殿 - ろ過。原水の水質が良い場合は、沈殿またはろ過処理ユニットを省略できます。一般的には、ポンプ注入前、ポンプ混合前、静置沈殿、上澄み水を飲料水として使用します。

3．活性アルミナ吸着ろ過によるフッ素除去プロセスの設計

一般的に、フッ化物含有量の高い地下水はアルカリ度が高く、pH > 8.0 ですが、pH は活性アルミナの吸着容量に大きな影響を与えます。取水水の pH が 6.0～6.5 の場合、活性アルミナの吸着容量は 4～5 g(F-)/kg(Al2O3) です。pH が 6.5～7.0 の場合、吸着容量は 3～4 g(F-)/kg(Al2O3) でした。pH 調整を行わない場合、吸着容量は約 1 g(F-)/kg(Al2O3) にしかなりません。

活性アルミナはろ過材であり、粒径は2.5mm未満、一般的には0.5～1.5mmである必要があり、ろ過材の不均一係数K80≤2である。原水のフッ化物含有量が4mg/L未満の場合、ろ過材の厚さは1.5mm以上である必要があり、原水のフッ化物含有量が4mg/Lを超える場合、ろ過材の厚さは1.8mm以上である必要がある。流入水のpHが7.0を超える場合、ろ過速度は一般的に2～3m/hであり、流入水のpHが7.0未満の場合、ろ過速度は一般的に6～8m/hであり、対応する接触時間は20～30分である必要がある。再生剤として硫酸アルミニウムを使用し、フッ素除去に対する添加量の比率は60:1、再生溶液の含有量は2%～3%です。再生中は、まず原水を底から上に逆洗し、洗浄強度は11～12 l (s.m2)、洗浄時間は5～8分、膨張高さは約50%です。次に、2%硫酸アルミニウム溶液を使用して再生し、ろ過速度約0.6 m/hで上から下へ6～8分間通します。再生後、脱フッ素水でリンスします。洗浄強度は最初の洗浄と同じで、8～10分間続きます。