1. De methoden voor het verwijderen van fluor zijn als volgt:
1) Fluorhoudend water stroomt door de adsorptiekolom en het fluor wordt geadsorbeerd op het oppervlak van het adsorptiemiddel, waardoor onoplosbaar fluoride ontstaat. De adsorptiemiddelen zijn geactiveerd aluminiumoxide, tricalciumfosfaat of beenderkool. Dit is de oudste methode die wordt toegepast op grondwater met een fluoridegehalte van < 10 mg/L en een gehalte aan zwevende deeltjes van < 5 mg/L. Wanneer de fluorideverwijderingscapaciteit van het adsorptiemiddel verzadigd raakt, is het nodig om een regeneratiemiddel toe te voegen.
2) Stollingsmiddel: Aan fluorhoudend water wordt een stollingsmiddel toegevoegd om onoplosbaar fluoride te vormen, dat vervolgens door precipitatiefiltratie wordt verwijderd. Voorbeelden van stollingsmiddelen zijn Al2(SO4)3, basisch aluminiumchloride, magnesiumhydroxide, enz. Geschikt voor ruw water met een hoge troebelheid en een laag fluorgehalte.
3) De ionenwisselingsmethode maakt gebruik van het uitwisselingsvermogen van ionenwisselingshars om fluoride-ionen uit het water te verwijderen.
4) Elektrodialyse maakt gebruik van de selectieve permeabiliteit van een ionenwisselingsmembraan om fluor te verwijderen.
5) De omgekeerde osmosemethode maakt gebruik van de selectieve permeabiliteit van een semipermeabel membraan om fluor te verwijderen.
Van de bovenstaande methoden zijn 3), 4) en 5) toepasbaar op brak water en gebieden met een hoog fluorgehalte. Omgekeerde osmose wordt momenteel veel gebruikt.
2. Kernpunten van het technologisch ontwerp voor de verwijdering van fluor door coagulatie en precipitatie van aluminiumzouten
Coagulatieprecipitatie is geschikt voor ruw water met een fluoridegehalte van < 4 mg/L. Ruw water met een laag fluoridegehalte en tegelijkertijd troebelheid moet worden verwijderd. Het middel moet een aluminiumzout zijn. Wanneer de concentratie Cl⁻ in het ruwe water hoog is, wordt aluminiumsulfaat gebruikt. Wanneer de sulfaatconcentratie in het ruwe water hoog is, wordt aluminiumchloride gebruikt. Basis aluminiumchloride wordt gebruikt wanneer beide ionenconcentraties hoog zijn.
De coagulatietijd bedraagt 5-6 minuten en de pH-waarde wordt doorgaans tussen 6,5 en 7,5 gehouden. De mengtank, de flocculatietank, de sedimentatietank en de precipitatietank moeten ontworpen zijn met variabele snelheid of intermitterende precipitatie, met een goede fluorverwijdering.
Processtroom: grondwater – coagulatie – precipitatie – filtratie. Bij een goede kwaliteit van het ruwe water kan de precipitatie- of filtratie-eenheid worden weggelaten. Over het algemeen wordt het water vóór de pomp gedoseerd, gemengd, geweekt en geprecipiteerd. Het gezuiverde water wordt vervolgens gebruikt als drinkwater.
3. Procesontwerp voor adsorptie en filtratie van fluor door geactiveerd aluminiumoxide
Over het algemeen heeft grondwater met een hoog fluoridegehalte een hogere alkaliteit en een pH > 8,0, terwijl de pH een grote invloed heeft op het adsorptievermogen van geactiveerd aluminiumoxide. Het adsorptievermogen van geactiveerd aluminiumoxide bedraagt 4-5 g(F-)/kg(Al2O3) wanneer de pH van het ingenomen water 6,0-6,5 is. Bij een pH van 6,5-7,0 is het adsorptievermogen 3-4 g(F-)/kg(Al2O3). Zonder pH-aanpassing is het adsorptievermogen slechts ongeveer 1 g(F-)/kg(Al2O3).
Geactiveerd aluminiumoxide is het filtermateriaal. De deeltjesgrootte moet kleiner zijn dan 2,5 mm, doorgaans 0,5-1,5 mm. De ongelijkmatigheidscoëfficiënt van het filtermateriaal K80 ≤ 2 moet zijn. Wanneer het fluoridegehalte van het ruwe water lager is dan 4 mg/L, moet de filterdikte meer dan 1,5 mm zijn; wanneer het fluoridegehalte van het ruwe water hoger is dan 4 mg/L, moet de filterdikte meer dan 1,8 mm zijn. Wanneer de pH van het inkomende water hoger is dan 7,0, is de filtratiesnelheid doorgaans 2-3 m³/u, en wanneer de pH van het inkomende water lager is dan 7,0, is de filtratiesnelheid doorgaans 6-8 m³/u. De bijbehorende contacttijd moet 20-30 minuten bedragen. Aluminiumsulfaat wordt gebruikt als regeneratiemiddel, de verhouding tussen dosering en fluorverwijdering is 60:1 en het gehalte van de regeneratieoplossing bedraagt 2-3%. Tijdens de regeneratie wordt het ruwe water eerst van onder naar boven teruggespoeld met een wasintensiteit van 11-12 l/(s.m²), gedurende 5-8 minuten en met een expansiehoogte van ongeveer 50%. Vervolgens wordt een 2% aluminiumsulfaatoplossing gebruikt voor de regeneratie, die van boven naar beneden door het systeem wordt geleid met een filtratiesnelheid van ongeveer 0,6 m/u gedurende 6-8 minuten. Na de regeneratie wordt gespoeld met ontfluorideerd water. De wasintensiteit is gelijk aan die van de eerste wasbeurt en de spoeling duurt 8-10 minuten.
Geplaatst op: 22 augustus 2019