Le fluorure fait référence aux composés organiques ou inorganiques contenant du fluor, qui sont largement présents dans les plans d'eau naturels. Le fluorure excessif peut être nocif pour le corps humain, provoquant des conditions telles que la fluorose dentaire et la fluorose squelettique. Par conséquent, ces eaux usées doivent subir un traitement rigoureux avant la sortie.
Le fluorure se trouve couramment dans l'industrie métallurgique, la fabrication des cartes de circuits imprimées, les semi-conducteurs photovoltaïques, l'industrie chimique, l'industrie de l'énergie et l'industrie du silicate, et est également présent dans ces eaux usées industrielles.
La norme de décharge de premier niveau stipulée dans la «norme de décharge complète nationale pour les eaux usées du fluor» nécessite une concentration de fluorure inférieure à 10 mg / L. Alors, existe-t-il un moyen d'éliminer les ions fluorures des eaux usées? Oui! Il existe trois méthodes principales:
01 ajout de chaux
Lors du traitement des eaux usées de fluorure à haute concentration, les précipitations de chaux sont une méthode de défluoration très efficace. Il est simple, peu coûteux et très efficace. Il élimine les ions fluorures en réagissant avec les ions calcium dans la chaux pour former des précipitations CAF2. La chaux peut être ajoutée via du lait de citron vert ou de la poudre de lime. Généralement, la poudre de citron vert convient aux conditions très acides, tandis que le lait de citron vert convient plus à des conditions de pH relativement élevées.
Réaction chimique:
Cao + h₂o=ca (oh) ₂=ca₂ + + 2 oh⁻
Ca₂ + + 2 f=Caf₂
Théoriquement, l'élimination de 1 mg de fluorure nécessite environ 1,47 mg d'oxyde de calcium. Cependant, en raison des effets des autres substances d'eaux usées et de l'effet de défluoration relativement faible de l'oxyde de calcium, dans le traitement réel, la quantité de chaux ajoutée doit souvent être excessive de plus de 50%.
De plus, le fluorure de calcium lui-même a une certaine solubilité, avec une constante de produit de solubilité de 1,7 × 10⁻¹⁰. Même si le pH est ajusté à 13, la concentration théorique en ions fluorure tombe à 10 mg / L, ce qui est déjà la limite de la défluoration de la chaux.
02 Adding Coagulants
Après les précipitations de la chaux, le prétraitement, la coagulation et la sédimentation sont ensuite effectuées. En d'autres termes, une combinaison de précipitations de chaux, de coagulation et de sédimentation peut essentiellement apporter des niveaux d'ions fluorures dans la norme. Cette méthode est la principale méthode utilisée dans l'industrie pour traiter la faible concentration (moins de 20 mg / L) des eaux usées contenant du fluor. Dans un environnement alcalin, le colloïde formé après que le coagulant entre dans l'eau est chargé positivement, tandis que les ions fluorures, qui sont chargés négativement, sont attirés par elle.
N'oubliez pas que les environnements alcalins fonctionnent mieux; Les environnements acides sont moins efficaces. Cette méthode fonctionne de la même manière que la coagulation et la sédimentation conventionnelles.
Ajout 03phosphate
De façon similaire à ce qui précède, cette méthode est également utilisée après le prétraitement des précipitations de lime. Ajustez le pH à 9.8-11.8 en ajoutant de la chaux et permettez à la réaction de procéder pendant une demi-heure. Ensuite, ajoutez le phosphate et ajustez le pH à un neutre 6.3-7.3. Permettez à la réaction de procéder pendant 4 à 5 heures. Cela produira du fluorophosphate de calcium avec une constante de produit de solubilité plus faible. Enfin, permettez à l'eau de s'installer pendant 4 à 5 heures. La concentration en fluorure d'effluent peut généralement être réduite à environ 5 mg / L.
04 Physical Adsorption
Les combinaisons susmentionnées de précipitation de chaux + coagulation et sédimentation et précipitation de chaux + phosphate peuvent généralement atteindre des normes d'ions fluorures. Pour des exigences plus exigeantes, nous pouvons également utiliser l'adsorption physique! En chargeant l'adsorbant dans une colonne emballée et en utilisant une adsorption dynamique, la concentration en ions fluorure peut être facilement réduite à moins de 1 mg / L. Par rapport aux méthodes de coagulation et de sédimentation, cette méthode est beaucoup plus stable!
Il existe de nombreux matériaux adsorbants, tels que la zéolite, la bentonite, le carbone activé, l'alumine activée, la zircone, etc.