Các phương pháp loại bỏ flo

1. Các phương pháp loại bỏ flo như sau:

1) Nước chứa flo đi qua cột hấp phụ và flo được hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ để tạo ra florua không tan. Các chất hấp phụ là alumina hoạt tính, tricalcium phosphate hoặc than xương. Đây là phương pháp lâu đời nhất được áp dụng cho nước ngầm có hàm lượng florua < 10mg/L và chất lơ lửng < 5mg/L. Khi khả năng loại bỏ flo của chất hấp phụ có xu hướng bão hòa, cần phải thêm chất tái sinh.

2) Chất keo tụ: Chất keo tụ được thêm vào nước chứa flo để tạo thành florua không tan, sau đó được loại bỏ bằng phương pháp lọc kết tủa. Các chất keo tụ bao gồm Al2(SO4)3, clorua nhôm kiềm, hydroxit magie, v.v. Thích hợp cho nước thô có độ đục cao và hàm lượng flo thấp.

3) Phương pháp trao đổi ion sử dụng khả năng trao đổi của nhựa trao đổi ion để loại bỏ các ion flo khỏi nước.

4) Điện phân thẩm thấu sử dụng tính thấm chọn lọc của màng trao đổi ion để loại bỏ flo.

5) Phương pháp thẩm thấu ngược sử dụng tính thấm chọn lọc của màng bán thấm để loại bỏ flo.

Trong số các phương pháp trên, phương pháp 3), 4) và 5) thích hợp cho nước lợ và các khu vực có hàm lượng flo cao. Hiện nay, thẩm thấu ngược đang được sử dụng rộng rãi.

2. Các điểm chính trong thiết kế công nghệ loại bỏ flo bằng phương pháp keo tụ và kết tủa muối nhôm

Quá trình kết tủa đông tụ thích hợp cho nước thô có hàm lượng florua < 4mg/L. Nước thô có hàm lượng florua thấp và cần loại bỏ độ đục cùng lúc. Chất xúc tác nên chọn muối nhôm. Khi nồng độ CL- trong nước thô cao, sử dụng nhôm sulfat. Khi nồng độ sulfat trong nước thô cao, sử dụng nhôm clorua; sử dụng nhôm clorua kiềm khi cả hai nồng độ ion đều cao.

Thời gian đông tụ là 5-6 phút và giá trị pH thường được kiểm soát trong khoảng từ 6,5 đến 7,5. Bể trộn, bể phản ứng keo tụ, bể lắng và bể kết tủa cần được thiết kế với tốc độ thay đổi hoặc kết tủa gián đoạn, nhằm đạt hiệu quả loại bỏ flo tốt.

Quy trình xử lý: nước ngầm – keo tụ – kết tủa – lọc. Khi chất lượng nước thô tốt, có thể bỏ qua công đoạn kết tủa hoặc lọc, thường sử dụng phương pháp bơm định lượng, bơm trộn, để lắng cặn trước khi xử lý, lấy nước phía trên để uống.

3. Thiết kế quy trình loại bỏ flo bằng phương pháp hấp phụ và lọc trên alumina hoạt tính.

Nhìn chung, nước ngầm có hàm lượng florua cao thường có độ kiềm cao hơn và pH > 8,0, trong khi pH có ảnh hưởng lớn đến khả năng hấp phụ của alumina hoạt tính. Khả năng hấp phụ của alumina hoạt tính là 4-5g(F-)/kg(Al2O3) khi pH của nước đầu vào là 6,0-6,5. Ở pH 6,5-7,0, khả năng hấp phụ là 3-4g(F-)/kg(Al2O3). Nếu không điều chỉnh pH, ​​khả năng hấp phụ chỉ khoảng 1g(F-)/kg(Al2O3).

Vật liệu lọc là alumina hoạt tính, kích thước hạt nên nhỏ hơn 2,5mm, thường là 0,5-1,5mm, hệ số không đồng nhất của vật liệu lọc K80≤2. Khi hàm lượng florua trong nước thô nhỏ hơn 4mg/L, độ dày vật liệu lọc nên lớn hơn 1,5mm; khi hàm lượng florua trong nước thô lớn hơn 4mg/L, độ dày vật liệu lọc nên lớn hơn 1,8mm. Khi pH của nước đầu vào > 7,0, tốc độ lọc thường là 2-3m/h, và khi pH của nước đầu vào nhỏ hơn 7,0, tốc độ lọc thường là 6-8m/h, và thời gian tiếp xúc tương ứng nên là 20-30 phút. Nhôm sunfat được sử dụng làm chất tái sinh, tỷ lệ liều lượng so với lượng flo cần loại bỏ là 60:1, và nồng độ dung dịch tái sinh là 2%-3%. Trong quá trình tái sinh, nước thô được rửa ngược từ dưới lên trên với cường độ rửa 11-12 l/m², thời gian rửa 5-8 phút và chiều cao giãn nở khoảng 50%. Sau đó, dung dịch nhôm sunfat 2% được sử dụng để tái sinh, được cho chảy từ trên xuống dưới với tốc độ lọc khoảng 0,6 m/h và kéo dài 6-8 phút. Sau khi tái sinh, rửa lại bằng nước khử flo. Cường độ rửa tương tự như lần rửa ban đầu và kéo dài 8-10 phút.