Очистка воды от фтора и фторидов	Наши контакты: 8-928-431-63-82 Евгений
Калькулятор цен

 Очистка воды от фтора и фторидов

Если у вас возникла задача провести очистку воды от фтора и/или фторидов, то прежде всего вы должны понять, что для решения этой задачи не существует одного какого-то фильтра, а это комплекс разнообразного оборудования, перечень которого зависит от концентраций фтора и/или фторидов, других показателей воды, объемов и назначения очищенной воды. 

Пункт 6.188 СНиП 2.04.02-84 или аналоговый пункт 9.163 СП 31.13330.2012 гласит: Обесфторивание питьевой воды надлежит производить методами:

1. контактно-сорбционной коагуляции или
2. с использованием сорбента - активной окиси алюминия.

Метод контактно-сорбционной коагуляции следует применять при концентрации фтора в воде до 5 мг/л; с помощью сорбента (активной окиси алюминия) — при концентрации фтора до 10 мг/л.

При обосновании допускается применение других методов (например системы обратного осмоса, но о ней написано в другой статье нашего каталога). Расскажем подробнее о двух вышеупомянутых методах очистки воды от фтора.

 Контактная коагуляция

Этот метод очистки воды от фтора подразумевает фильтрацию в напорных самопромывных фильтрах. Контактная коагуляция происходит на зёрнах фильтрующей загрузки. Зерна загрузки служат центрами коагуляции. Сорбция фтора осуществляется на поверхности контактной зернистой среды. Процесс хлопьеобразования в этом случае значительно ускоряется. Введение максимальной дозы коагулянта осуществляется в самом начале фильтроцикла. Происходит зарядка загрузки, т. е. накопление в ней избытка гидролизуемых в воде солей, содержащих оксид алюминия. Затем до конца фильтроцикла в воду необходимо вводить рабочую дозу коагулянта, которая в 3-5 раз менее зарядной.

Область применения метода ограничивается следующими ориентировочными значениями показателей качества исходной воды, которые в каждом конкретном случае необходимо корректировать пробными технологическими изысканиями: фтор - не более 5 мг/л; жесткость - не менее 1,5-2,0 мг-экв/л; щелочность - до 3-5 мг-экв/л; рН - 7-8; сероводород - до 1,5-2,0 мг/л; общее железо - до 5 мг/л.

Преимущества

• протекание коагуляции с более высокой скоростью
• отсутствует необходимость в отстойниках для формирования и осаждения хлопьев осадка

Недостатки

• потребность в частой регенерации загрузки
• опасность проскока реагента в случае неправильного подбора режима коагуляции/регенерации.
• Необходимо проверять воду после фильтров на содержание коагулянта.

 

Непосредственное введение коагулянта и использование отстойников

Коагуляция воды с помощью солей железа

При добавлении в коллоидный раствор сульфата железа (III), он диссоциирует на ионы железа [Fe3+] и сульфат-ион [SO42-]:

Fe2(SO4)3 → 2 Fe3+ + 3 SO42-

Далее происходит многоступенчатый гидролиз, описываемый следующими уравнениями:

Fe3+ + H2O ↔ Fe(OH)2+ + H+

Fe(OH)2+ + H2O ↔ Fe(OH)2+ + H+

Fe(OH)2+ + H2O ↔ Fe(OH)3↓ + H+

Суммарное уравнение гидролиза:

Fe3+ + 3H2O ↔ Fe(OH)3↓ + 3H+

Мицелла – коллоид, не имеющий определенного состава и слабо взаимодействующий с жидкостью. Схематически ее строение на примере мицеллы гидроксида железа (III) может быть изображено:

{mFe(OH)3 2nFe(OH)2+ (2n – x) SO42-}2x+ xSO42-

Микрокристалл гидроксида железа, образующий коллоидную частицу (см. рисунок), избирательно адсорбирует из окружающей среды ионы, идентичные ионам его кристаллической решетки. В зависимости от химического состава раствора (избыток сульфат–ионов или избыток ионов железа) микрокристалл приобретает отрицательный или положительный заряд. Такой заряженный кристалл называется ядром мицеллы, а сообщают ему этот заряд потенциалопределяющие ионы.

Электрическое поле заряженной поверхности кристалла притягивает из раствора противоионы – ионы, несущие противоположный заряд. На границе раздела фаз образуется двойной электрический слой, толщину которого определяет внешняя граница облака противоионов.

Двойной электрический слой состоит из адсорбционой и диффузной частей. Адсорбционный слой включает в себя потенциалобразующие ионы и часть противоионов, адсорбированных на поверхности ядра. Диффузный слой достраивают остальные противоионы в количестве, способствующем электронейтральности мицеллы.

Двойной электрический слой, окружающий коллоиды, под воздействием коагулянтов (электролитов), перестраивается: противоионы начинают вытесняться из диффузной в адсорбционную часть, и толщина всего электрического слоя со временем уменьшается до толщины адсорбционного слоя. Дисперсные частицы попадают в область взаимного притяжения, и наступает быстрая коагуляция.

Коагуляция воды с помощью солей алюминия

Фильтрующая среда фильтра представляет активированную окись алюминия пищевого класса. При прохождении сквозь слой фильтрующей среды происходит удаление ионов фтора.  По прошествии определенного объема отфильтрованной воды (объем задается при монтаже, исходя из суммарного количества фторид- и гидрокарбонат-ионов) фильтр выходит в регенерацию (восстановление сорбционно-фильтрующей способности загрузки и удаление отфильтрованной взвесей в дренаж). Регенерирующим реагентом фильтра является сульфат алюминия (сернокислый алюминий).

Процессы, протекающие при введении в воду солей алюминия, аналогичны вышеописанным при добавлении солей железа:

Al3+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)3↓ + H+

Суммарное уравнение гидролиза:

Al3+ + 3H2O ↔ Al(OH)3↓ + 3H+

Образование осадка гидроксида алюминия происходит при значениях рН в диапазоне от 5 до 7,5. При рН < 5 осадок не образуется. При рН>8,5 идет растворение образованного гидроксида алюминия с образованием алюминатов.

Al2(SO4)3 + 6 NaOH = 2 Al(OH)3↓ + 3 Na2SO4

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] или (NaAlO2 • 2H2O)

 

 

Уважаемые посетители сайта, если у Вас возникла потребность реализации очистки воды от фтора и фторидов для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании нашей компании. Мы разработаем для Вас оптимальную технологическую схему очистки воды.