วิธีการกำจัดฟลูออรีน

1. วิธีการกำจัดฟลูออรีนมีดังต่อไปนี้:

1) น้ำที่มีฟลูออรีนจะไหลผ่านคอลัมน์ดูดซับ และฟลูออรีนจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของสารดูดซับเพื่อสร้างฟลูออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ สารดูดซับที่ใช้ได้แก่ อลูมินาที่ผ่านการกระตุ้น ไตรแคลเซียมฟอสเฟต หรือถ่านกระดูก วิธีนี้เป็นวิธีที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้กับน้ำบาดาลที่มีฟลูออไรด์ < 10 มิลลิกรัม/ลิตร และสารแขวนลอย < 5 มิลลิกรัม/ลิตร เมื่อความสามารถในการกำจัดฟลูออรีนของสารดูดซับเริ่มอิ่มตัว จำเป็นต้องเติมสารฟื้นฟูเพื่อทำการฟื้นสภาพ

2) สารตกตะกอน มีการเติมสารตกตะกอนลงในน้ำที่มีฟลูออรีนเพื่อสร้างฟลูออไรด์ที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งจะถูกกำจัดออกโดยการกรองแบบตกตะกอน สารตกตะกอนได้แก่ Al2(SO4)3, อะลูมิเนียมคลอไรด์พื้นฐาน, แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ เป็นต้น เหมาะสำหรับน้ำดิบที่มีความขุ่นสูงและมีปริมาณฟลูออรีนต่ำ

3) วิธีการแลกเปลี่ยนไอออน ใช้ความสามารถในการแลกเปลี่ยนของเรซินแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อกำจัดไอออนฟลูออรีนออกจากน้ำ

4) กระบวนการอิเล็กโทรไดอะลิซิส ใช้คุณสมบัติการซึมผ่านแบบเลือกสรรของเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อกำจัดฟลูออรีน

5) วิธีการรีเวิร์สออสโมซิส ใช้คุณสมบัติการซึมผ่านแบบเลือกได้ของเยื่อกึ่งซึมผ่านได้เพื่อกำจัดฟลูออรีน

ในบรรดาวิธีการข้างต้น วิธีที่ 3), 4) และ 5) สามารถใช้ได้กับน้ำกร่อยและพื้นที่ที่มีปริมาณฟลูออรีนสูง ปัจจุบันระบบรีเวิร์สออสโมซิสถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย

2. ประเด็นสำคัญของการออกแบบทางเทคโนโลยีสำหรับการตกตะกอนของเกลืออะลูมิเนียมและการกำจัดฟลูออรีนด้วยการตกตะกอน

การตกตะกอนด้วยกระบวนการโคแอกกูเลชันเหมาะสำหรับน้ำดิบที่มีปริมาณฟลูออไรด์น้อยกว่า 4 มิลลิกรัม/ลิตร สำหรับน้ำดิบที่มีปริมาณฟลูออไรด์ต่ำและจำเป็นต้องกำจัดความขุ่นของน้ำไปพร้อมกัน ควรเลือกใช้เกลืออะลูมิเนียม หากความเข้มข้นของ Cl- ในน้ำดิบสูง ควรใช้อะลูมิเนียมซัลเฟต หากความเข้มข้นของซัลเฟตในน้ำดิบสูง ควรใช้อะลูมิเนียมคลอไรด์ และหากความเข้มข้นของทั้งสองไอออนสูง ควรใช้เบสิกอะลูมิเนียมคลอไรด์

ระยะเวลาในการจับตัวเป็นก้อนคือ 5-6 นาที และค่า pH โดยทั่วไปจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 6.5 ถึง 7.5 ถังผสม ถังปฏิกิริยาการจับตัวเป็นก้อน ถังตกตะกอน และถังตกตะกอนจำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้มีอัตราการตกตะกอนที่แปรผันได้หรือเป็นการตกตะกอนแบบไม่ต่อเนื่อง เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในการกำจัดฟลูออรีนที่ดี

ขั้นตอนการทำงาน: น้ำบาดาล – การตกตะกอน – การตกผลึก – การกรอง หากคุณภาพของน้ำดิบดี สามารถละเว้นหน่วยบำบัดด้วยการตกผลึกหรือการกรองได้ โดยทั่วไปจะใช้ก่อนการเติมน้ำด้วยปั๊ม การผสมด้วยปั๊ม การตกตะกอนแบบตั้งทิ้งไว้ แล้วนำน้ำส่วนบนไปใช้ดื่ม

3. การออกแบบกระบวนการกำจัดฟลูออรีนโดยการดูดซับและการกรองด้วยอะลูมินาที่ถูกกระตุ้น

โดยทั่วไป น้ำบาดาลที่มีปริมาณฟลูออไรด์สูงจะมีค่าความเป็นด่างสูงและมีค่า pH > 8.0 ซึ่งค่า pH มีอิทธิพลอย่างมากต่อความสามารถในการดูดซับของอะลูมินาที่ผ่านการกระตุ้น ความสามารถในการดูดซับของอะลูมินาที่ผ่านการกระตุ้นจะอยู่ที่ 4-5 กรัม (F-)/กิโลกรัม (Al2O3) เมื่อค่า pH ของน้ำที่ใช้มีค่า 6.0-6.5 ที่ค่า pH 6.5-7.0 ความสามารถในการดูดซับจะอยู่ที่ 3-4 กรัม (F-)/กิโลกรัม (Al2O3) หากไม่ปรับค่า pH ความสามารถในการดูดซับจะอยู่ที่ประมาณ 1 กรัม (F-)/กิโลกรัม (Al2O3) เท่านั้น

อะลูมินาแอคติเวตเป็นวัสดุกรอง โดยขนาดอนุภาคควรน้อยกว่า 2.5 มม. โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.5-1.5 มม. และค่าสัมประสิทธิ์ความไม่สม่ำเสมอของวัสดุกรอง K80 ≤ 2 เมื่อปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำดิบน้อยกว่า 4 มก./ลิตร ความหนาของวัสดุกรองควรมากกว่า 1.5 มม. และเมื่อปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำดิบมากกว่า 4 มก./ลิตร ความหนาของวัสดุกรองควรมากกว่า 1.8 มม. เมื่อค่า pH ของน้ำขาเข้ามากกว่า 7.0 อัตราการกรองโดยทั่วไปอยู่ที่ 2-3 ม³/ชม. และเมื่อค่า pH ของน้ำขาเข้าน้อยกว่า 7.0 อัตราการกรองโดยทั่วไปอยู่ที่ 6-8 ม³/ชม. และเวลาสัมผัสที่เหมาะสมควรอยู่ที่ 20-30 นาที อะลูมิเนียมซัลเฟตถูกใช้เป็นสารฟื้นฟูสภาพ โดยอัตราส่วนของปริมาณสารฟื้นฟูสภาพต่อการกำจัดฟลูออรีนคือ 60:1 และความเข้มข้นของสารละลายฟื้นฟูสภาพอยู่ที่ 2%-3% ในระหว่างการฟื้นฟูสภาพ ขั้นแรกจะทำการล้างน้ำดิบจากด้านล่างขึ้นด้านบนด้วยความเข้มข้นของการล้าง 11-12 ลิตรต่อตารางเมตร เวลาในการล้าง 5-8 นาที และความสูงของการขยายตัวประมาณ 50% จากนั้นจึงใช้สารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟต 2% ในการฟื้นฟูสภาพ โดยให้สารละลายไหลผ่านจากด้านบนลงด้านล่างด้วยอัตราการกรองประมาณ 0.6 เมตรต่อชั่วโมง และใช้เวลา 6-8 นาที หลังจากฟื้นฟูสภาพแล้ว ให้ล้างด้วยน้ำปราศจากฟลูออรีน ความเข้มข้นของการล้างจะเท่ากับการล้างครั้งแรกและใช้เวลา 8-10 นาที