Fluorid se odnosi na organske ili anorganske spojeve koji sadrže fluor, koji su široko prisutni u prirodnim vodenim tijelima. Prekomjerni fluorid može biti štetan za ljudsko tijelo, uzrokujući stanja poput zubne fluoroze i skeletne fluoroze. Stoga takve otpadne vode moraju proći rigorozno liječenje prije pražnjenja.
Fluorid se obično nalazi u metalurškoj industriji, proizvodnji ploča, fotonaponskim poluvodičima, kemijskoj industriji, elektroenergetskoj industriji i silikatnoj industriji, a također je prisutan i u tim industrijskim otpadnim vodama.
Standard pražnjenja prve razine predviđen u nacionalnom "sveobuhvatnom standardu pražnjenja za otpadne vode fluorida" zahtijeva koncentraciju fluorida manju od 10 mg/L. Dakle, postoji li način uklanjanja fluoridnih iona iz otpadnih voda? Da! Postoje tri glavne metode:
01Adding vapna
Pri liječenju otpadnih voda fluorida visoke koncentracije, oborine vapna vrlo je učinkovita metoda defluoridacije. Jednostavan je, jeftin i vrlo učinkovit. Uklanja fluoridne ione reagirajući s kalcijevim ionima u vapnu kako bi tvorio oborine CAF2. Vapno se može dodati pomoću limetnog mlijeka ili limete u prahu. Općenito, vapno prah je pogodan za visoko kisela stanja, dok je limesko mlijeko prikladnije za relativno visoke pH uvjeti.
Kemijska reakcija:
Cao + h₂o=ca (oh) ₂ ₂=ca₂ + + 2 oh⁻
Ca₂ + + 2 f=caf₂
Teoretski, uklanjanje 1 mg fluorida zahtijeva otprilike 1,47 mg kalcijevog oksida. Međutim, zbog učinaka drugih otpadnih voda i relativno lošoj defluoridacijskoj učinku kalcijevog oksida, u stvarnom liječenju, količina dodane vapna često treba biti u viškom za više od 50%.
Osim toga, sam kalcijev fluorid ima određenu topljivost, s konstantom proizvoda topljivosti od 1,7 × 10⁻¹⁰. Čak i ako se pH podešava na 13, teorijska koncentracija fluorida iona pada na 10 mg/L, što je već granica defluoridacije vapna.
02Adding koagulansi
Nakon prethodne obrade vapna, koagulacija i sedimentacija tada se provodi. Drugim riječima, kombinacija oborina vapna i koagulacije i sedimentacije u osnovi može donijeti razinu fluoridnih iona unutar standarda. Ova je metoda primarna metoda koja se koristi u industriji za liječenje niske koncentracije (manje od 20 mg/L) otpadne vode koje sadrže fluorid. U alkalnom okruženju koloid formiran nakon što koagulant uđe u vodu pozitivno se nabije, dok su ga privlačni fluoridni ioni, koji su negativno nabijeni.
Zapamtite, alkalna okruženja djeluju najbolje; Kisela okruženja su manje učinkovita. Ova metoda djeluje na isti način kao i konvencionalna koagulacija i sedimentacija.
03fosfatni dodatak
Slično gore navedenom, ova se metoda koristi i nakon prethodne obrade oborina vapna. Prilagodite pH na 9,8-11,8 dodavanjem vapna i omogućite da reakcija nastavi pola sata. Zatim dodajte fosfat i prilagodite pH na neutralni 6,3-7,3. Dopustite da se reakcija odvija 4-5 sati. To će proizvesti kalcijev fluorofosfat s nižom konstantom proizvoda topljivosti. Na kraju, dopustite da se voda naseli 4-5 sati. Koncentracija fluorida otpadnih voda općenito se može smanjiti na oko 5 mg/L.
04fizička adsorpcija
Spomenuti kombinacije oborina vapna + koagulacije i sedimentacije, te oborine vapna + fosfat, općenito mogu postići standarde fluoridnog iona. Za zahtjevnije zahtjeve možemo koristiti i fizičku adsorpciju! Umetanjem adsorbensa u pakirani stupac i pomoću dinamičke adsorpcije koncentracija iona fluorida može se lako smanjiti na ispod 1 mg/L. U usporedbi s metodama koagulacije i sedimentacije, ova je metoda mnogo stabilnija!
Postoji mnogo adsorbentnih materijala, poput zeolita, bentonita, aktivnog ugljika, aktivirane glinice, cirkonija i još mnogo toga.