Il fluoruro si riferisce a composti organici o inorganici contenenti fluoro, che sono ampiamente presenti nei corpi idrici naturali. Il fluoruro eccessivo può essere dannoso per il corpo umano, causando condizioni come la fluorosi dentale e la fluorosi scheletrica. Pertanto, tali acque reflue devono sottoporsi a un trattamento rigoroso prima della dimissione.
Il fluoruro si trova comunemente nell'industria metallurgica, nella produzione di circuiti, nei semiconduttori fotovoltaici, nell'industria chimica, nell'industria elettrica e nell'industria silicata ed è presente anche in questi acque reflue industriali.
Lo standard di scarico di primo livello previsto nello "standard di scarico completo per le acque reflue del fluoro" richiede una concentrazione di fluoro inferiore a 10 mg/L. Quindi, c'è un modo per rimuovere gli ioni a fluoro dalle acque reflue? SÌ! Ci sono tre metodi principali:
01adding lime
Nel trattamento delle acque reflue del fluoro ad alta concentrazione, le precipitazioni di calce sono un metodo di defluoridazione molto efficace. È semplice, economico e altamente efficace. Rimuove gli ioni fluoruro reagendo con ioni di calcio nella calce per formare la precipitazione CAF2. La calce può essere aggiunta tramite latte di calce o polvere di calce. In generale, la polvere di calce è adatta a condizioni altamente acide, mentre il latte di calce è più adatto a condizioni di pH relativamente elevate.
Reazione chimica:
Cao + h₂o=ca (oh) ₂=ca₂ + + 2 OH⁻
CA₂ + + 2 f=caf₂
Teoricamente, la rimozione di 1 mg di fluoro richiede circa 1,47 mg di ossido di calcio. Tuttavia, a causa degli effetti di altre sostanze delle acque reflue e dell'effetto di defluoridazione relativamente scadente dell'ossido di calcio, nel trattamento effettivo, la quantità di calce aggiunta spesso deve essere in eccesso di oltre il 50%.
Inoltre, il fluoruro di calcio stesso ha una certa solubilità, con una costante di prodotto di solubilità di 1,7 × 10⁻¹⁰. Anche se il pH viene regolato a 13, la concentrazione teorica di ioni di fluoro scende a 10 mg/L, che è già il limite della defluoridazione della calce.
02ADDING COAGULANTI
Dopo il pretrattamento delle precipitazioni di calce, vengono quindi eseguiti la coagulazione e la sedimentazione. In altre parole, una combinazione di precipitazioni di calce, coagulazione e sedimentazione può sostanzialmente portare livelli di ioni di fluoro all'interno dello standard. Questo metodo è il metodo principale utilizzato nel settore per trattare le acque reflue contenenti fluoruro a bassa concentrazione (meno di 20 mg/L). In un ambiente alcalino, il colloide formato dopo che il coagulante entra nell'acqua viene caricato positivamente, mentre gli ioni a fluoro, che sono caricati negativamente, ne sono attratti.
Ricorda, gli ambienti alcalini funzionano meglio; Gli ambienti acidi sono meno efficaci. Questo metodo funziona allo stesso modo della coagulazione e della sedimentazione convenzionali.
03 Phosphate Aggiunta
Analogamente a quanto sopra, questo metodo viene utilizzato anche dopo il pretrattamento delle precipitazioni di calce. Regolare il pH a 9,8-11,8 aggiungendo calce e consentire alla reazione di procedere per mezz'ora. Quindi, aggiungi fosfato e regola il pH a un 6,3-7,3 neutro. Consentire alla reazione di procedere per 4-5 ore. Ciò produrrà fluorofosfato di calcio con una costante del prodotto di solubilità inferiore. Infine, consentire all'acqua di accontentarsi di 4-5 ore. La concentrazione di fluoro dell'effluente può essere generalmente ridotta a circa 5 mg/L.
04 Adsorbimento fisico
Le suddette combinazioni di precipitazione di calce + coagulazione e sedimentazione e precipitazione di calce + fosfato, possono generalmente raggiungere standard ionici a fluoro. Per requisiti più impegnativi, possiamo anche usare l'adsorbimento fisico! Caricando l'adsorbente in una colonna imballata e usando l'adsorbimento dinamico, la concentrazione di ioni di fluoro può essere facilmente ridotta a 1 mg/L. Rispetto alla coagulazione e ai metodi di sedimentazione, questo metodo è molto più stabile!
Esistono molti materiali adsorbenti, come zeolite, bentonite, carbonio attivo, allumina attivata, zirconia e altro ancora.