Applicazione della resina di defluorizzazione ad alta efficienza di Sunresin nel trattamento delle acque reflue industriali e municipali contenenti fluoro

Lo scarico di acque reflue contenenti fluoro che non soddisfano gli standard può causare gravi danni all’ambiente naturale, poiché gli ioni di fluoro possono accumularsi nel suolo e nell’acqua, causando danni all’ecosistema. Quantità eccessive di ioni fluoruro possono avere effetti negativi sulla crescita delle piante e causare tossicità per gli organismi acquatici e, nei casi più gravi, possono portare a disastri ecologici. Se non esiste un metodo adeguato per trattare gli ioni fluoruro, potrebbero entrare nel corpo idrico e quindi provocare effetti negativi sulla salute umana. Soprattutto per Le persone esposte per un lungo periodo alle acque reflue contenenti fluoro sono più suscettibili a malattie come l'osteoporosi e problemi dentali, e nei casi più gravi possono causare danni al sistema nervoso e persino mettere in pericolo la vita.

Pertanto, è fondamentale attuare rigorose misure di controllo e gestione per proteggere l’ambiente e la salute umana dagli effetti dannosi delle acque reflue contenenti fluoro.

Una breve introduzione alle tecnologie di trattamento delle acque reflue contenenti fluoro:

Le acque reflue industriali contengono oltre cento ppm di fluoro, il trattamento generale prevede l'utilizzo di ioni di calcio per generare precipitazioni e quindi filtrare. Tuttavia, nelle acque reflue sono ancora presenti circa 20 ppm di ioni fluoruro che non possono essere precipitati, rendendo difficile per le acque reflue soddisfare gli standard di scarico, il che comporterebbe una significativa pressione produttiva e operativa per le imprese.

La rimozione industriale del fluoruro prevede diversi metodi, tra cui: coagulazione e sedimentazione, adsorbimento, osmosi inversa, metodi elettrochimici e scambio ionico. Tutti questi metodi hanno determinati effetti di rimozione del fluoro ma presentano anche vantaggi e svantaggi.

Coagulazione e sedimentazione:

Il modo più comune è generalmente utilizzare la precipitazione delle scorie di calce o carburo, utilizzando ioni calcio nella calce per generare precipitazione di fluoruro di calcio per rimuovere gli ioni fluoruro.
Vantaggi:  Principio semplice, trattamento conveniente, basso costo e buon effetto. Attualmente è ampiamente utilizzato nel trattamento delle acque fluorurate ad alta concentrazione.
Svantaggi:  Produce una grande quantità di fanghi e la precisione di rimozione del fluoro non può raggiungere lo standard di scarico, richiedendo un trattamento secondario.

Adsorbimento:
Gli adsorbenti comunemente usati per la rimozione del fluoro sono l'allumina attivata, la zeolite e la magnesia attivata, che vengono utilizzati per aggiungere nel corpo idrico per rimuovere gli ioni fluoruro.
Vantaggi:  Il metodo ha la capacità di ridurre la concentrazione di fluoruro nelle acque reflue industriali da 10 mg/L a meno di 1 mg/L, con un elevato livello di precisione del trattamento.
Svantaggi:  Tuttavia, questo metodo ha una bassa capacità di adsorbimento e tende a drenare durante il processo di trattamento, con conseguente costo maggiore della defluorurazione e della miscelazione di una grande quantità di impurità nelle acque reflue.

Osmosi inversa:
Applicando un'alta pressione per cambiare la direzione osmotica naturale, le molecole d'acqua nell'acqua ad alto contenuto di fluoro vengono spinte verso il lato della soluzione a bassa concentrazione della membrana semipermeabile per filtrare gli ioni fluoruro e ridurre il contenuto di fluoro nell'acqua.
Vantaggi:  Funzionamento semplice, nessuna necessità di aggiungere reagenti chimici, elevata efficienza di trattamento.
Svantaggi:  Il processo di rimozione del fluoro non ha alcuna pertinenza, l'elevato contenuto di TDS nell'acqua riduce notevolmente la durata, gli elevati costi delle apparecchiature, l'elevato consumo di energia e richiede una grande quantità di spazio.

Metodo di scambio ionico:

Il metodo dello scambio ionico prevede la modifica delle resine ordinarie per creare resine con gruppi funzionali in grado di eseguire lo scambio ionico in una soluzione. Questo metodo può rimuovere efficacemente gli ioni fluoruro dall'acqua utilizzando resine a scambio ionico.

Vantaggi:  Funzionamento semplice, lunga durata e applicabile a vari tipi di acque reflue contenenti fluoro, con un'ampia gamma di applicazioni.

Svantaggi:  Non adatto per il trattamento diretto di acque reflue ad alto contenuto di fluoro.

In sintesi, i diversi metodi di rimozione del fluoro presentano vantaggi e svantaggi ed è necessario scegliere un metodo di trattamento adatto in base alla situazione reale. Nelle applicazioni pratiche, la scelta dei metodi di rimozione del fluoro si basa solitamente su fattori quali le caratteristiche delle acque reflue, i requisiti di trattamento e i costi economici. Per il trattamento delle acque reflue ad alto contenuto di fluoro, la combinazione di precipitazione chimica e metodo di scambio ionico è la più efficace, con caratteristiche di alta efficienza, basso consumo energetico ed elevata precisione. Per le acque reflue a basso contenuto di fluoro, l'uso diretto del metodo di scambio ionico presenta vantaggi significativi.

Meccanismo e caratteristiche della resina per la rimozione del fluoro di Sunresin:

Per soddisfare gli elevati requisiti delle imprese in termini di contenuto di fluoro nelle acque reflue e la domanda dei residenti di acqua potabile priva di fluoro, il team di ricerca di Sunresin ha continuamente ricercato, sviluppato e migliorato le resine per la rimozione del fluoro ad adsorbimento mirato LSC-760 e LSC-860 basate sul tipico qualità delle acque reflue industriali e caratteristiche del processo di trattamento. Entrambe le resine hanno un'elevata selettività per il fluoro nell'acqua, essendo LSC-760 una resina modificata con allumina attivata e LSC-860 una resina modificata con zirconio attivato. Attualmente, queste due resine sono state applicate nel trattamento delle acque reflue contenenti fluoro in molteplici campi, fornendo ai clienti soluzioni efficienti e di alta qualità per la rimozione del fluoro. Queste resine non solo riducono efficacemente le emissioni di fluoro, ma riducono anche l’inquinamento ambientale e i rischi per la salute umana, con un importante significato ambientale e sociale.

Le resine a scambio ionico ordinarie hanno un'efficienza di rimozione del fluoro limitata principalmente a causa della bassa selettività della resina verso gli ioni fluoruro (SO42->NO3->CL->OH-> F->HCO3 ->HSiO3-)."LSC-760 è un speciale resina modificata a pori larghi sviluppata da Sunresin per la rimozione degli ioni fluoro dall'acqua. La resina viene modificata mediante chelazione caricando Al3+ sullo scheletro della resina per ottenere un nuovo tipo di resina per la rimozione del fluoro.

Meccanismo di assorbimento:  Poiché Al3+ ha un campo di coordinazione ottaedrico, dopo essere stato caricato sulla resina, formerà un complesso insaturo con i rimanenti punti di coordinazione che si legheranno con l'acqua. Quando entra in contatto con acqua ad alto contenuto di fluoro, a causa della maggiore capacità di coordinazione tra F- e Al3+, si possono formare complessi fluoro-alluminio [AlFn3-n] (n=1-6), che sostituiscono l'acqua e provocano l'adsorbimento dello scambio di ligandi per fissare F- e ottenere la separazione solido-liquido della rimozione del fluoro dall'acqua. I complessi formati da F- e Al3+ sono più stabili di quelli formati da altri ioni comuni nell'acqua, quindi una caratteristica importante di questo metodo è l'elevata selettività per la rimozione del fluoro e l'effetto stabile di rimozione del fluoro, che lo rendono un metodo adatto per l'adsorbimento di ioni fluoruro .

Caratteristiche della resina speciale Sunresin per la rimozione degli ioni fluoruro:

La resina chelante a scambio ionico SEPLITE® LSC 760 prodotta da Sunresin è un materiale resinoso appositamente progettato per rimuovere gli ioni fluoruro dall'acqua, con le seguenti caratteristiche principali:

Forte selettività:  La resina ha un'elevata selettività per gli ioni fluoruro, che possono assorbire e rimuovere efficacemente gli ioni fluoruro dall'acqua, pur avendo una bassa capacità di adsorbimento per altri anioni e cationi.

Grande capacità di assorbimento:  Questa resina ha un'elevata capacità di adsorbimento e può trattare una grande quantità di acque reflue contenenti fluoro. Anche dopo un uso prolungato, può comunque mantenere un'elevata efficienza di assorbimento e una lunga durata.

Forte resistenza all'inquinamento:  La resina ha una struttura speciale e gruppi funzionali che non vengono facilmente contaminati dagli agenti inquinanti. La resina ha un'elevata resistenza e non sarà soggetta a fenomeni quali aumento della caduta di pressione o diminuzione dell'efficienza di adsorbimento durante l'uso e può mantenere un'efficienza di adsorbimento stabile.

Forte rigenerabilità:  La resina può recuperare le sue prestazioni di adsorbimento ricaricando l'allumina attivata, evitando così l'inquinamento ambientale e lo spreco di risorse causato dall'abbandono.

Introduzione alla resina speciale Sunresin per la rimozione degli ioni fluoruro:

La resina a scambio ionico chelante SEPLITE® LSC760 ha le caratteristiche di forte selettività, elevata capacità di adsorbimento, forte resistenza all'inquinamento, forte rigenerabilità e facilità d'uso, che la rendono un materiale ideale per rimuovere gli ioni fluoruro dall'acqua. Attualmente, questa resina è stata applicata con successo nel campo del trattamento delle acque reflue contenenti fluoro, comprese le acque di miniera, nell'utilizzo completo delle acque reflue dell'industria elettronica e nel raggiungimento degli standard di scarico delle acque reflue municipali. Pertanto, la resina per la rimozione del fluoro di Sunresin è un elemento chiave indispensabile nei processi di adsorbimento e la sua efficiente capacità di rimozione del fluoro e le eccellenti prestazioni di adsorbimento la rendono la scelta preferita da molti clienti. 

Caso dell'esperimento sulla rimozione del fluoro delle acque reflue:

Nome dell'esperimento:  Esperimento sulla rimozione del fluoro dalle acque reflue

Descrizione della materia prima: la materia prima è un liquido incolore e trasparente con una concentrazione di ioni F di 10,03 ppm, pH neutro e una conduttività di 4,5 mS/cm.

Resina utilizzata:  SEPLITE e LSC760

La resina LSC-760 ha la capacità di rimuovere gli ioni fluoruro a un livello inferiore a 1 ppm, come mostrato nella tabella seguente. Questa resina ha un'elevata efficienza di rimozione del fluoro nell'intervallo di pH da neutro ad alcalino ed è facile da rigenerare. Dopo molteplici verifiche sulla rimozione del fluoro dalle acque reflue industriali, è in grado di soddisfare i requisiti delle imprese per lo scarico standard delle acque reflue contenenti fluoro.

In futuro, Sunresin continuerà a dedicarsi alla ricerca e allo sviluppo di prodotti in resina per la rimozione del fluoro di alta qualità e ad alta efficienza, apportando un contributo maggiore alla protezione dell'ambiente.

Caso di studio: resina di defluorurazione Sunresin in applicazioni industriali

Caso 1:  Progetto di trattamento integrato delle acque reflue in un parco industriale galvanico a Huizhou

Scarico delle acque reflue: 1000 m3/giorno, concentrazione di fluoruro intorno a 10 ppm; concentrazione di fluoruro nell'effluente < 1 ppm.

Caso 2:  Progetto di trattamento delle acque minerarie in un Construction Group Co., Ltd.

Scarico delle acque reflue: 3000 m3/giorno, concentrazione di fluoruro intorno a 3 ppm; concentrazione di fluoruro nell'effluente < 1 ppm.

Caso 3:  Progetto di defluorurazione in un'azienda di Hangzhou

Portata dell'effluente: 50.000 t/giorno, utilizzando 200 m² di resina di defluorurazione Sunresin per ridurre la concentrazione di fluoruro da 1,5 ppm a 1 ppm.

Caso 4:  Progetto di trattamento delle acque minerarie da parte di una società di protezione ambientale

Scarico delle acque reflue: 4000 m3/giorno, concentrazione di fluoruri intorno a 5 ppm; concentrazione di fluoruro effluente < 1 ppm, con funzionamento stabile.