Thiết bị khử florua cho nước uống

Thiết bị khử florua cho nước uống

Thiết bị khử florua thường được áp dụng để khử florua trong nước ngầm (nước giếng) khi hàm lượng florua vượt quá tiêu chuẩn. Flo là nguyên tố vi lượng cần thiết trong cơ thể con người, khi hàm lượng flo trong nước từ 1,0 đến 1,5 mg/L, uống lâu dài có ảnh hưởng xấu nhẹ đến cơ thể con người; Khi hàm lượng florua trong nước vượt quá 1,5 mg/L, uống lâu dài dễ bị fluorofia và fluorobone, vì vậy hàm lượng florua trong nước uống không được vượt quá 1,0 mg/L, trong trường hợp đặc biệt không được vượt quá 1,5 mg/L. Ngoài quá trình flo, ngoài phương pháp hấp phụ oxit nhôm hoạt tính, phương pháp kết tủa hỗn hợp và phương pháp thẩm tách điện, còn có phương pháp thẩm thấu ngược, phương pháp ngưng tụ điện, phương pháp carbon xương, v.v. Theo điều tra, hiện nay nước ngầm, dự án xử lý nước giếng sâu trong các dự án nước máy nói chung, dự án nước an toàn nông thôn được ứng dụng nhiều nhất là quá trình khử florua là phương pháp hấp phụ nhôm oxit hoạt tính và phương pháp than xương mới được phát triển trong những năm gần đây, ứng dụng nhiều hơn trong các dự án cấp nước phân khối là phương pháp thẩm thấu điện và phương pháp thẩm thấu ngược.

2. Tổng quan về thiết bị khử florua

Thiết bị khử florua được phát triển bởi công ty chúng tôi sử dụng vật liệu lọc khử florua đa chức năng có thể loại bỏ các ion florua trong nước một cách hiệu quả, giảm xuống tiêu chuẩn nước uống sinh hoạt. Đồng thời, các ion độc hại khác trong nước như sắt, mangan, kim loại nặng, amoniac, độ đục cũng có tác dụng loại bỏ nhất định. Và không có chất siêu tiêu chuẩn hòa tan, vật liệu lọc có thể được tái tạo nhiều lần, tuổi thọ lên đến ba mươi năm.

Vật liệu lọc khử florua đa chức năng, sử dụng vật liệu hạt nhân tinh thể phi kim loại nhập khẩu và vật liệu axit silic chất lượng cao, sau khi kích hoạt vật lý nhiệt độ cao và phản ứng hóa học cụ thể, đặc điểm nổi bật của nó là độ xốp cao, diện tích bề mặt cụ thể lớn, trao đổi ion, hấp phụ, xúc tác, chống axit, chịu nhiệt, chống bức xạ và các tính chất chất cao khác.

3. Nguyên tắc làm việc của thiết bị khử florua

Vật liệu lọc khử florua sau khi hấp thụ ion nhôm, trong bề mặt và lỗ chân lông hình thành một nhóm ion phức hydroxyl, ion florua F trong nước - và vật liệu lọc khử florua đa chức năng OH - xảy ra trao đổi ion, để đạt được mục đích khử florua, tỷ lệ loại bỏ>95%, tổng số loại phản ứng như sau:

nF—+F.FAInOH—=F.FAlnF—+nOH—

Cấu trúc sàng phân tử hỗn hợp F.F: Bộ lọc khử florua đa chức năng là một khoáng chất nhôm silicat chứa nước được xây dựng giống như khung, chủ yếu chứa Na, Ca và một số kim loại như Sr, Ba, K, Mg. Thành phần hóa học của F. F, thường được biểu thị bằng: (Na, K) x (Mg, Ca, Sr, Ba) y {Al(x+2y) Si[n-(x+2y)]O2n}? mH2O， Viết tắt MxDy-R. Trong đó: M là viết tắt của cation hóa trị 1 Na, K; D là viết tắt của cation hóa trị 2 Mg, Ca, Sr, Ba; R là viết tắt của Zeolite Skeleton {Al(x+2y)Si[n-(x+2y)]O2n}? mH2O。

Cấu trúc của vật liệu lọc khử florua đa chức năng thường bao gồm khung lưới silic (nhôm) ba chiều, đơn vị cơ bản của nó là tứ diện silica-oxy [Si O4] được hình thành với silicon làm trung tâm và sự sắp xếp của bốn ion oxy xung quanh.

Một tứ diện nhôm-oxy được hình thành nếu silicon trong tứ diện silica được thay thế bằng một ion nhôm. Nhôm là+3, như vậy trong 4 góc đỉnh của tứ diện nhôm oxy có 1 ion oxy không được trung hòa, do đó xuất hiện sự khắc nghiệt điện âm. Để trung hòa tính điện của nó, các cation kim loại tương ứng được thêm vào. Các tứ diện silic-oxy và nhôm-oxy được kết nối với nhau thông qua đỉnh góc của chúng, tạo thành các hình dạng khác nhau của cấu trúc khung silic ba chiều (nhôm), tức là cấu trúc lọc khử flo đa chức năng. Do cách kết nối đa dạng của tứ diện oxy silicon (nhôm), nhiều lỗ và lỗ được hình thành trong cấu trúc lọc đa chức năng.

Các lỗ và lỗ bên trong cấu trúc vật liệu lọc khử florua đa chức năng thường được lấp đầy bởi các phân tử nước, có thể được loại bỏ ở nhiệt độ cụ thể, các lỗ và lỗ còn lại sau khi loại bỏ, trở thành cấu trúc như bọt biển hoặc bọt, có tính chất hấp phụ.

Để cân bằng điện tích trong cấu trúc lọc khử flo đa chức năng và đi vào cấu trúc tinh thể lọc khử flo đa chức năng của ion kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm, có thể được thay thế bằng các ion khác. Là một trong những thành phần chính của vật liệu lọc khử flo đa chức năng, oxit nhôm, thủy phân của nó tương tự như muối nhôm, thủy phân muối nhôm và tính chất tích cực của keo nhôm, cung cấp cơ sở lý thuyết cho sự hấp phụ ion flo cực kỳ âm. Vật liệu lọc khử flo đa chức năng sau khi sửa đổi nhiệt độ cao cụ thể và kích hoạt hóa học, có hiệu suất trao đổi cao cho các ion flo. Chất lọc khử flo đa chức năng sau khi hấp thụ flo có thể được tái tạo bằng chất giải hấp, sử dụng nhiều lần.

4. Đặc điểm hoạt động của thiết bị khử florua nước ngầm uống

(1) Giá trị PH nước thô trong vòng 8,0, không cần điều chỉnh pH.

(2) Có sự ổn định tốt hơn. Các vật liệu khử florua như nhôm oxit hoạt tính đã giảm năng lượng khử florua kể từ lần tái tạo đầu tiên, và với sự gia tăng chu kỳ sản xuất, tốc độ giảm cũng tăng nhanh; Vật liệu lọc khử florua đa chức năng Trong khi hàng chục chu kỳ sản xuất đầu tiên, mỗi lần tái tạo, năng lượng được cải thiện một lần cho đến khi ổn định.

c) Chất lượng nước ra tốt. Nhôm oxit hoạt tính chỉ có thể loại bỏ flo mà không thể cải thiện chất lượng nước một cách toàn diện; Vật liệu lọc đa chức năng có thể cải thiện toàn diện chất lượng nước. Nước thải nhôm oxit hoạt tính có vấn đề về ion nhôm tăng hoặc thậm chí vượt chỉ tiêu, vật liệu lọc đa chức năng không tồn tại vấn đề này. Các ion nhôm có thể làm cho các mạch máu tim và não của con người bị xơ cứng sớm, gây đột quỵ, liệt nửa người, mất trí nhớ não, v.v.

d) Tính chống quấy nhiễu mạnh. Nhôm hoạt tính, canxi hydroxyphosphate và các chất lượng nước khác gặp sắt, mangan, độ cứng cao, kích thước hạt sẽ nhanh chóng trở nên nhỏ hơn, màu vàng, chức năng tái tạo rất khó khôi phục, thậm chí hai hoặc ba chu kỳ sẽ thất bại. Vật liệu lọc đa chức năng cơ bản không bị nhiễu bởi chất lượng nước xấu và có thể loại bỏ các chất gây nhiễu cùng nhau.

đ) Thao tác và quản lý đơn giản. Quản lý nhôm hoạt tính khó khăn hơn, làm không tốt thì nút thắt mất hiệu lực; Vật liệu lọc đa chức năng không tồn tại vấn đề nút, ngay cả khi để lại một vài năm không sử dụng, làm sạch một lần trước khi sử dụng, tức là khôi phục khả năng hấp thụ ban đầu.

5. Cơ chế khử flo cho vật liệu lọc khử flo

Để mô tả các quá trình phản ứng hóa học và đơn giản hóa cuộc thảo luận, một số điều kiện được giả định:

(1) K+trong dung dịch kali nhôm có thể được trao đổi hoàn toàn với MxDy;

(2) Al3+trong dung dịch aluminium sulfat kali được thủy phân ở trạng thái thủy phân cấp một (K=1 × 10-5), tức là Al3++H2O Al (OH) 2++H+;

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Sau khi vật liệu lọc khử florua đa chức năng được sửa đổi về mặt vật lý và hóa học đặc biệt, dung dịch nhôm sunfat kali được kích hoạt, phức hợp hydroxyl Al(OH)2+của nhôm có độ phân cực mạnh trong bộ lọc khử florua đa chức năng Al(OH)2+do giàu điện tích dương, chức năng truyền điện tích của K+trong quá trình trao đổi như một cation hydrat đặc biệt, tác dụng hấp phụ xảy ra trên bề mặt của bộ lọc khử florua đa chức năng, trong khi SO42- được phối hợp với phức hợp hydroxyl của nhôm để duy trì cân bằng giá điện. Quá trình phản ứng được thể hiện như

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

Khi vật liệu lọc khử florua đa chức năng tiếp xúc với nước thô có chứa florua, F-cực âm sẽ thay thế SO42-, trong khi MxDy trong nước có chứa florua đi vào lỗ của vật liệu lọc khử florua đa chức năng, một mức độ trao đổi nhất định xảy ra với K+trong lỗ lọc khử florua đa chức năng. Phản ứng được thể hiện như

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

Bảng thông số thiết bị khử florua:

Dự án/Mô hình	Sản lượng nước (m3/h)	Đường kính thân xe tăng (mm)	Trọng lượng thiết bị chính (Kg)	Dân số cấp nước
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