Применение высокоэффективной дефторирующей смолы Sunresin для очистки промышленных и муниципальных фторсодержащих сточных вод

Сброс фторсодержащих сточных вод, не соответствующих стандартам, может нанести большой вред окружающей среде, поскольку ионы фтора могут накапливаться в почве и воде, нанося ущерб экосистеме. Избыточное количество ионов фтора может оказывать неблагоприятное воздействие на рост растений и вызывать токсичность для водных организмов, а в тяжелых случаях может привести к экологическим катастрофам. Если не существует надлежащего метода обработки ионов фтора, они могут попасть в водоем и затем оказать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Особенно для людей, которые подвергаются воздействию фторсодержащих сточных вод в течение длительного периода времени, более восприимчивы к таким заболеваниям, как остеопороз и проблемы с зубами, а более тяжелые случаи могут привести к повреждению нервной системы и даже поставить под угрозу жизнь.

Поэтому крайне важно осуществлять строгие меры контроля и управления для защиты окружающей среды и здоровья человека от вредного воздействия фторсодержащих сточных вод.

Краткое введение в технологии очистки фторсодержащих сточных вод:

Промышленные сточные воды содержат более ста ppm фтора, общая обработка будет использовать ион кальция для получения осадка и последующей фильтрации. Однако в сточных водах все еще есть около 20 ppm ионов фтора, которые не могут быть осаждены, что затрудняет соответствие сточных вод стандартам сброса, что приведет к значительному производственному и эксплуатационному давлению для предприятия.

Промышленное удаление фторида имеет несколько методов, которые включают: коагуляцию и осаждение, адсорбцию, обратный осмос, электрохимические методы и ионный обмен. Все эти методы имеют определенные эффекты удаления фторида, но также имеют свои собственные преимущества и недостатки.

Коагуляция и седиментация:

Наиболее распространенным способом является осаждение известью или карбидным шлаком, при этом ионы кальция в извести используются для получения осадков фторида кальция, удаляющих ионы фторида.
Преимущества:  Простой принцип, удобная обработка, низкая стоимость и хороший эффект. В настоящее время широко используется для обработки высококонцентрированной фторидной воды.
Недостатки:  Образуется большое количество шлама, а точность удаления фторида не может достичь стандарта сброса, что требует вторичной очистки.

Адсорбция:
Обычно используемыми адсорбентами для удаления фторидов являются активированный оксид алюминия, цеолит и активированный оксид магния, которые добавляются в водоем для удаления ионов фторида.
Преимущества:  Метод позволяет снизить концентрацию фторида в промышленных сточных водах с 10 мг/л до менее 1 мг/л с высокой точностью очистки.
Недостатки:  Однако этот метод имеет низкую адсорбционную способность и склонен к утечкам в процессе очистки, что приводит к более высокой стоимости дефторирования и попаданию большого количества примесей в сточные воды.

Обратный осмос:
Применяя высокое давление для изменения естественного осмотического направления, молекулы воды в воде с высоким содержанием фторида выталкиваются в сторону раствора с низкой концентрацией полупроницаемой мембраны, отфильтровывая ионы фторида и снижая содержание фторида в воде.
Преимущества:  Простота эксплуатации, отсутствие необходимости добавления химических реагентов, высокая эффективность очистки.
Недостатки:  Процесс удаления фторида не имеет значения, высокое содержание TDS в воде значительно сократит срок службы, высока стоимость оборудования, высокое потребление энергии и требуется много места.

Метод ионного обмена:

Метод ионного обмена заключается в модификации обычных смол для создания смол с функциональными группами, которые могут осуществлять ионный обмен в растворе. Этот метод позволяет эффективно удалять ионы фтора из воды с помощью ионообменных смол.

Преимущества:  Простота эксплуатации, длительный срок службы, применимость к различным типам фторсодержащих сточных вод, широкий спектр применения.

Недостатки:  Не подходит для прямой очистки сточных вод с высоким содержанием фтора.

Подводя итог, можно сказать, что различные методы удаления фторида имеют свои преимущества и недостатки, и необходимо выбирать подходящий метод очистки в соответствии с фактической ситуацией. В практических приложениях выбор методов удаления фторида обычно основывается на таких факторах, как характеристики сточных вод, требования к очистке и экономические затраты. Для очистки сточных вод с высоким содержанием фторида наиболее эффективным является сочетание химического осаждения и метода ионного обмена, обладающего такими характеристиками, как высокая эффективность, низкое потребление энергии и высокая точность. Для сточных вод с низким содержанием фторида прямое использование метода ионного обмена имеет значительные преимущества.

Механизм и характеристики смолы Sunresin для удаления фторида:

Для удовлетворения высоких требований предприятий к содержанию фторида в сточных водах и спроса жителей на питьевую воду без фторида, исследовательская группа Sunresin постоянно исследовала, разрабатывала и совершенствовала целевые адсорбционные смолы для удаления фторида LSC-760 и LSC-860 на основе типичного для отрасли качества сточных вод и характеристик процесса очистки. Обе смолы обладают высокой селективностью к фториду в воде, причем LSC-760 является смолой, модифицированной активированным оксидом алюминия, а LSC-860 является смолой, модифицированной активированным цирконием. В настоящее время эти две смолы применяются для очистки фторидсодержащих сточных вод в различных областях, предоставляя клиентам высококачественные и эффективные решения для удаления фторида. Эти смолы не только эффективно сокращают выбросы фторида, но и уменьшают загрязнение окружающей среды и опасность для здоровья человека, что имеет важное экологическое и социальное значение.

Обычные ионообменные смолы имеют ограниченную эффективность удаления фторида, в основном из-за низкой селективности смолы по отношению к ионам фторида (SO42->NO3->CL->OH-> F->HCO3 ->HSiO3-). "LSC-760 - это специальная крупнопористая модифицированная смола, разработанная Sunresin для удаления ионов фторида из воды. Смола модифицируется путем хелатирования путем загрузки Al3+ в каркас смолы для получения нового типа смолы для удаления фторида.

Механизм адсорбции:  Поскольку Al3+ имеет октаэдрическое координационное поле, после загрузки в смолу он образует ненасыщенный комплекс с оставшимися координационными точками, связывающимися с водой. Когда он вступает в контакт с водой с высоким содержанием фторида, из-за более сильной координационной способности между F- и Al3+ могут образовываться комплексы фтора и алюминия [AlFn3-n] (n=1-6), заменяя воду и вызывая лигандную обменную адсорбцию для фиксации F- и достижения разделения твердого тела и жидкости при удалении фторида из воды. Комплексы, образованные F- и Al3+, более стабильны, чем комплексы, образованные другими распространенными ионами в воде, поэтому отличительной особенностью этого метода является его высокая селективность для удаления фторида и стабильный эффект удаления фторида, что делает его подходящим методом для адсорбции ионов фторида.

Характеристики специальной смолы Sunresin для удаления ионов фтора:

СЕПЛИТ ®Хелатирующая ионообменная смола LSC 760 производства Sunresin — это смоляной материал, специально разработанный для удаления ионов фтора из воды, обладающий следующими основными характеристиками:

Сильная селективность:  Смола обладает высокой селективностью к фторид-ионам, что позволяет эффективно адсорбировать и удалять фторид-ионы из воды, при этом обладая низкой адсорбционной способностью к другим анионам и катионам.

Большая адсорбционная способность:  Эта смола обладает высокой адсорбционной способностью и может очищать большое количество фторсодержащих сточных вод. Даже после длительного использования она может сохранять высокую адсорбционную эффективность и имеет длительный срок службы.

Высокая устойчивость к загрязнению:  Смола имеет особую структуру и функциональные группы, которые нелегко загрязняются загрязняющими веществами. Смола имеет высокую прочность и не будет испытывать такие явления, как повышенный перепад давления или снижение эффективности адсорбции во время использования, и может поддерживать стабильную эффективность адсорбции.

Сильная регенерируемость:  Смола может восстановить свои адсорбционные свойства путем повторной загрузки активированного оксида алюминия, что позволяет избежать загрязнения окружающей среды и потери ресурсов, вызванных отказом от использования.

Введение в специальную смолу Sunresin для удаления ионов фтора:

СЕПЛИТ ® Хелатирующая ионообменная смола LSC760 обладает характеристиками сильной селективности, высокой адсорбционной способности, сильной устойчивости к загрязнению, сильной регенерируемости и простоты эксплуатации, что делает ее идеальным материалом для удаления фторид-ионов из воды. В настоящее время эта смола успешно применяется в области очистки фторидсодержащих сточных вод, включая шахтные воды, комплексной утилизации сточных вод электронной промышленности и достижения стандартного сброса городских сточных вод. Таким образом, смола для удаления фторида Sunresin является незаменимым ключевым элементом в процессах адсорбции, а ее эффективная способность удаления фторида и превосходные адсорбционные характеристики делают ее предпочтительным выбором для многих клиентов. 

Случай эксперимента по удалению фторида из сточных вод:

Название эксперимента:  Эксперимент по удалению фторида из сточных вод

Описание сырья: Сырье представляет собой бесцветную и прозрачную жидкость с концентрацией ионов F- 10,03 ppm, нейтральным pH и проводимостью 4,5 мСм/см.

Используемая смола:  СЕПЛИТ ® ЛСК760

Смола LSC-760 способна удалять ионы фтора до уровня ниже 1 ppm, как показано в следующей таблице. Эта смола имеет высокую эффективность удаления фтора в диапазоне pH от нейтрального до щелочного и легко регенерируется. После многократных проверок удаления фтора из промышленных сточных вод она может соответствовать требованиям предприятий по стандартному сбросу фторидсодержащих сточных вод.

В будущем компания Sunresin продолжит посвящать себя исследованиям и разработкам высококачественных и высокоэффективных смол для удаления фторида, внося еще больший вклад в защиту окружающей среды.

Пример использования: смола для дефторирования Sunresin в промышленных применениях

Случай 1:  Проект комплексной очистки сточных вод в промышленном парке гальванического производства в Хуэйчжоу

Сброс сточных вод: 1000 м3/д, концентрация фторида около 10 ppm; концентрация фторида в сточных водах < 1 ppm.

Случай 2:  Проект очистки шахтных вод в компании Construction Group Co., Ltd.

Сброс сточных вод: 3000 м3/д, концентрация фторида около 3 ppm; концентрация фторида в сточных водах < 1 ppm.

Случай 3:  Проект по дефторированию на предприятии в Ханчжоу

Расход сточных вод: 50 000 т/д, с использованием 200 м3 дефторирующей смолы Sunresin для снижения концентрации фторида с 1,5 ppm до 1 ppm.

Случай 4:  Проект очистки шахтных вод от компании по охране окружающей среды

Сброс сточных вод: 4000 м3/д, концентрация фторида около 5 ppm; концентрация фторида в сточных водах < 1 ppm, при стабильной работе.