อุปกรณ์กำจัดฟลูออไรด์โดยทั่วไปจะใช้ในการกำจัดฟลูออไรด์เมื่อปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำบาดาล (น้ำบาดาล) เกินมาตรฐาน ฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นในร่างกายมนุษย์ เมื่อปริมาณฟลูออรีนในน้ำอยู่ระหว่าง 1.0 ~ 1.5 มก. / ลิตรการดื่มในระยะยาวจะมีผลเสียต่อร่างกายมนุษย์เล็กน้อย เมื่อปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำเกิน 1.5 มก. / ลิตรการดื่มในระยะยาวมีแนวโน้มที่จะเกิดภาวะฟันผุและฟลูออไรด์ ดังนั้นปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำดื่มไม่ควรเกิน 1.0 มก. / ลิตรและในกรณีพิเศษไม่ควรเกิน 1.5 มก. / ลิตร นอกจากกระบวนการฟลูออไรด์นอกเหนือจากวิธีการดูดซับอลูมิเนียมออกไซด์วิธีการตกตะกอนควบแน่นและวิธีการ electrocondity แล้วยังมีวิธีการ reverse osmosis วิธี electroconglomeration วิธีการคาร์บอนกระดูกและอื่น ๆ จากการสำรวจในปัจจุบันน้ำบาดาลโครงการบำบัดน้ำบาดาลวิศวกรรมน้ำประปาทั่วไปวิศวกรรมการดื่มน้ำปลอดภัยในชนบทการประยุกต์ใช้มากที่สุดคือกระบวนการกำจัดฟลูออไรด์เป็นวิธีการดูดซับอลูมินาที่เปิดใช้งานและวิธีการถ่านกระดูกที่พัฒนาขึ้นใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการใช้ในโครงการน้ำประปาแบบแยกส่วนคือวิธีการ electrodilysis และวิธีการ reverse osmosis

2. ภาพรวมของอุปกรณ์กำจัดฟลูออไรด์

อุปกรณ์กำจัดฟลูออไรด์ที่พัฒนาขึ้นโดย บริษัท ของเราใช้วัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์สามารถกำจัดไอออนฟลูออไรด์ในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดลงถึงมาตรฐานน้ำดื่มในประเทศ ในขณะเดียวกันก็มีผลต่อการกำจัดไอออนที่เป็นอันตรายอื่น ๆ ในน้ำเช่นเหล็กแมงกานีสโลหะหนักแอมโมเนียไนโตรเจนความขุ่น และไม่มีการละลายเกินมาตรฐานวัสดุกรองสามารถฟื้นฟูได้อีกครั้งและอายุการใช้งานยาวนานถึงสามสิบปี

วัสดุกรอง defluoride อเนกประสงค์ทำจากวัสดุนิวเคลียร์ผลึกอโลหะที่นำเข้าและวัสดุซิลิเกตที่มีคุณภาพสูงโดยการกระตุ้นทางกายภาพที่อุณหภูมิสูงและปฏิกิริยาทางเคมี คุณสมบัติที่โดดเด่นของมันคือความพรุนสูงพื้นที่ผิวขนาดใหญ่การแลกเปลี่ยนไอออนการดูดซับตัวเร่งปฏิกิริยาความต้านทานต่อกรดความร้อนทนต่อรังสีและคุณสมบัติที่มีคุณภาพสูงอื่น ๆ

3. หลักการทำงานของอุปกรณ์กำจัดฟลูออไรด์

หลังจากดูดซับไอออนอลูมิเนียมวัสดุตัวกรองฟลูออไรด์จะสร้างกลุ่มไอออนไฮดรอกซีคอมเพล็กซ์บนพื้นผิวและรูขุมขน ฟลูออไรด์ไอออน F ในน้ำ - OH ของวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์ - การแลกเปลี่ยนไอออนจะเกิดขึ้นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการกำจัดฟลูออไรด์ อัตราการกำจัด> 95% สูตรปฏิกิริยาทั้งหมดมีดังนี้:

nF—+F.FAInOH—=F.FAlnF—+nOH—

โครงสร้างตะแกรงโมเลกุลคอมโพสิต FF: วัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่นเป็นแร่อะลูมิเนียมซิลิเกตที่มีน้ำโครงสร้างคล้ายชั้นวางซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วย Na, Ca และโลหะอื่น ๆ เช่น Sr, Ba, K, Mg เป็นต้น องค์ประกอบทางเคมีของ FF ซึ่งมักจะแสดงเป็น: (Na, K) x (Mg, Ca, Sr, Ba) y {Al (x + 2y) ศรี [n- (x + 2y)] O2n}? mH2O， ตัวย่อ MxDy-R ในหมู่พวกเขา: M ย่อมาจาก 1 valent Cationic Na, K; D ย่อมาจาก 2 valent Cationic Mg, Ca, Sr, Ba; R ย่อมาจาก Zeolite Skeleton {Al(x+2y)Si[n-(x+2y)] O2n}? mH2O。

โครงสร้างของวัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่นทั่วไปประกอบด้วยซิลิคอน (อลูมิเนียม) ออกไซด์แบบสามมิติและหน่วยพื้นฐานของมันคือซิลิคอนออกซิเจนเตตระhedra [Si O4] ซึ่งจัดเรียงโดยซิลิคอนเป็นศูนย์กลางและรอบ ๆ 4 ไอออนออกซิเจน

หากซิลิคอนใน silicon oxygen tetrahedral ถูกแทนที่ด้วยอลูมิเนียมไอออนจะเกิด aluminium oxygen tetrahedral อลูมิเนียมมีราคา + 3 เพื่อให้ออกซิเจนไอออน 1 ในมุมบน 4 ด้านของอลูมิเนียมออกซิเจนเตตระhedral ไม่เป็นกลางดังนั้นจึงมีไฟฟ้าเชิงลบ เพื่อทำให้ไฟฟ้าเป็นกลางจะมีไอออนบวกโลหะเข้าร่วม ซิลิคอนออกซิเจน tetrahedral และ aluminium oxygen tetrahedral เชื่อมต่อกันผ่านด้านบนของมุมซึ่งทำให้รูปร่างต่างๆของซิลิคอน (อลูมิเนียม) โครงสร้างตะแกรงออกซิเจนแบบสามมิติซึ่งเป็นโครงสร้างวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์ เนื่องจากวิธีการเชื่อมต่อของความหลากหลายของซิลิคอน (อลูมิเนียม) ออกซิเจน tetrahedral หลุมและช่องจำนวนมากจึงเกิดขึ้นในโครงสร้างวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์

รูและช่องภายในโครงสร้างของวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์มักถูกเติมด้วยโมเลกุลของน้ำและสามารถถอดออกได้ในอุณหภูมิเฉพาะ รูและช่องที่เหลืออยู่หลังจากถอดออกและกลายเป็นโครงสร้างเช่นฟองน้ำหรือโฟมที่มีลักษณะการดูดซับ

เพื่อปรับสมดุลของประจุไฟฟ้าในโครงสร้างของวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์และเข้าสู่โครงสร้างผลึกของวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์ของโลหะอัลคาไลหรือไอออนโลหะอัลคาไลสามารถแทนที่ด้วยไอออนอื่น ๆ อลูมิเนียมออกไซด์ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์การย่อยสลายจะคล้ายกับเกลืออลูมิเนียม คุณสมบัติของการย่อยสลายเกลืออลูมิเนียมและประจุบวกของแถบคอลลอยด์อลูมิเนียมเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการดูดซับไอออนของฟลูออไรด์ที่มีกระแสไฟฟ้าเชิงลบมาก วัสดุกรองกำจัดฟลูออไรด์อเนกประสงค์มีคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนทางเลือกสูงสำหรับฟลูออไรด์ไอออนหลังจากการปรับเปลี่ยนอุณหภูมิสูงที่เฉพาะเจาะจงและการเปิดใช้งานทางเคมี วัสดุกรอง defluoridation อเนกประสงค์หลังจากดูดฟลูออรีนสามารถฟื้นฟูตัวแทน desorption ใช้ซ้ำ ๆ

4. ลักษณะการทำงานของอุปกรณ์กำจัดฟลูออรีนในน้ำบาดาล

(1) ค่า PH ของน้ำดิบภายใน 8.0 ไม่จำเป็นต้องปรับ PH

(2) มีเสถียรภาพที่ดีขึ้น เปิดใช้งานอลูมิเนียมออกไซด์และวัสดุ defluoride อื่น ๆ หลังจากการฟื้นฟูครั้งแรกพลังงานยกเว้นฟลูออรีนมีทั้งลดลงและเมื่อวงจรการผลิตเพิ่มขึ้นความเร็วในการลดลงยังเร่งขึ้น วัสดุกรองฟลูออไรด์แบบอเนกประสงค์ในขณะที่ในช่วงรอบการผลิตสิบกว่ารอบแรกพลังงานจะเพิ่มขึ้นหนึ่งครั้งจนกว่าจะมีเสถียรภาพ

(3) คุณภาพน้ำเต้าเสียบดี เปิดใช้งานอลูมินา ฯลฯ สามารถกำจัดฟลูออรีนเท่านั้น แต่ไม่ปรับปรุงคุณภาพน้ำอย่างเต็มที่ วัสดุกรองกำจัดฟลูออไรด์อเนกประสงค์สามารถปรับปรุงคุณภาพน้ำได้อย่างเต็มที่ น้ําที่ปล่อยออกมาจากอลูมินาที่เปิดใช้งานมีปัญหาการเพิ่มขึ้นของอลูมิเนียมไอออนหรือแม้กระทั่งเกินมาตรฐาน ไม่มีวัสดุกรองฟลูออไรด์อเนกประสงค์ อลูมิเนียมไอออนสามารถทำให้หลอดเลือดหัวใจและสมองของมนุษย์แข็งตัวก่อนเวลาอันควรทำให้เกิดโรคหลอดเลือดสมองอัมพาตครึ่งซีกภาวะสมองเสื่อม ฯลฯ

(4) ป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง อลูมิเนียมออกไซด์ที่เปิดใช้งานแคลเซียมไฮดรอกซีฟอสเฟต ฯลฯ พบคุณภาพน้ำของเหล็กแมงกานีสความแข็งสูงขนาดอนุภาคจะเล็กลงอย่างรวดเร็วสีเปลี่ยนเป็นสีเหลืองหลังจากฟื้นฟูการทำงานเป็นเรื่องยากที่จะกู้คืนแม้สองหรือสามรอบจะล้มเหลว วัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่นไม่ถูกรบกวนโดยคุณภาพน้ำที่ไม่ดีและสามารถกำจัดสารที่รบกวนได้

(5) ใช้งานง่ายและจัดการ อลูมินาเปิดใช้งานและการจัดการอื่น ๆ ค่อนข้างยาก หากทําไม่ดีปมจะล้มเหลว วัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่นไม่มีปัญหากับปมแผ่นแม้ว่าทิ้งไว้เป็นเวลาหลายปีโดยไม่ใช้ล้างก่อนใช้คือคืนความสามารถในการดูดซับเดิม

5. กลไกการกำจัดฟลูออไรด์ของวัสดุกรองการกำจัดฟลูออไรด์

เพื่อระบุกระบวนการปฏิกิริยาทางเคมีและลดความซับซ้อนของการอภิปรายสมมติว่ามีเงื่อนไขหลายประการ:

(1) K + ในสารละลายโพแทสเซียมอลูมิเนียมสามารถแลกเปลี่ยนกับ MxDy ได้อย่างสมบูรณ์

(2) Al3 + ในสารละลายโพแทสเซียมซัลเฟตจะถูกไฮโดรไลซ์ในสถานะไฮโดรไลซ์ขั้นแรกที่ดำเนินการมากที่สุด (K = 1 × 10-5) นั่นคือ Al3 + + H2O Al (OH) 2 + H +;

(3) จำนวนประจุทั้งหมดเป็น (MxDy) + แทน MxDy

หลังจากวัสดุกรอง defluoride อเนกประสงค์มีการปรับเปลี่ยนทางกายภาพและทางเคมีพิเศษจะเปิดใช้งานโดยสารละลายโพแทสเซียมอลูมิเนียมซัลเฟต ในวัสดุกรอง defluoride อเนกประสงค์รักษาด้วยประจุบวก (MxDy) + แลกเปลี่ยนโดย K + ในขณะที่มีขั้วที่แข็งแกร่งอลูมิเนียมไฮดรอกซีคอมเพล็กซ์ Al (OH) 2 + เนื่องจากอุดมไปด้วยประจุบวกการทำงานของ K + ในการถ่ายโอนค่าใช้จ่ายในกระบวนการแลกเปลี่ยนเป็นไอออนยางสังเคราะห์น้ำพิเศษบนพื้นผิวของวัสดุกรอง defluoride อเนกประสงค์ของการดูดซับจะเกิดขึ้นและ SO42 - จับคู่กับอลูมิเนียมไฮดรอกซีคอมเพล็กซ์เพื่อรักษาสมดุลของราคาไฟฟ้า กระบวนการปฏิกิริยาหมายถึง:

MxDy—R+ K+ + Al3+ + SO42- +H2O→R—K? Al（OH）SO4 +（MxDy）+ +H+

เมื่อวัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่นสัมผัสกับน้ำดิบที่มีฟลูออไรด์ F- ที่มีค่า electronnegative สูงมากจะเข้ามาแทนที่ SO42- ในขณะที่ MxDy ในน้ำที่มีฟลูออไรด์จะเข้าไปในช่องของวัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่นและมีการแลกเปลี่ยนกับ K + ในช่องของวัสดุกรองฟลูออไรด์แบบมัลติฟังก์ชั่น ปฏิกิริยาหมายถึง:

R—K? Al（OH）SO4 +2F-+（MxDy）+→MxDy—R? Al（OH）F2 + K+ + SO42-

ตารางพารามิเตอร์ของอุปกรณ์กำจัดฟลูออไรด์:

รายการ / รุ่น	ผลผลิตน้ำ (m3 / h)	เส้นผ่าศูนย์กลางตัวถัง (มม.)	น้ำหนักอุปกรณ์หลัก (กก.)	ประชากรน้ำประปา
HCF-1	4～6.5	￠1000	900	1600
HCF-2	8～12	￠1400	2300	3200
HCF-4	13～20	￠1800	3500	5400
HCF-5	16～25	￠2000	4000	6400
HCF-6	20～36	￠2400	4900	8000
HCF-7	28～40	￠2600	5400	11000
HCF-8	35～50	￠2800	6000	13000
HCF-9	45～60	￠3000	6700	16000