Traitement des eaux usées fluorées – Le rejet d’eaux usées contenant du fluor qui ne répondent pas aux normes peut être très préjudiciable à l’environnement naturel, car les ions fluor peuvent s’accumuler dans le sol et l’eau, causant des dommages à l’écosystème. Des quantités excessives d’ions fluor peuvent avoir des effets néfastes sur la croissance des plantes et entraîner une toxicité pour les organismes aquatiques et, dans les cas les plus graves, provoquer des catastrophes écologiques. S’il n’existe pas de méthode appropriée pour traiter les ions fluorure, ceux-ci peuvent pénétrer dans les masses d’eau et avoir des effets néfastes sur la santé humaine. Les personnes exposées à des eaux usées contenant du fluor pendant une longue période sont plus susceptibles de contracter des maladies telles que l’ostéoporose et des problèmes dentaires, et dans les cas les plus graves, elles peuvent endommager le système nerveux et même mettre leur vie en danger.
Il est donc essentiel de mettre en œuvre des mesures strictes de contrôle et de gestion pour protéger l’environnement et la santé humaine des effets nocifs des eaux usées contenant du fluor.
Brève introduction aux technologies de traitement des eaux usées contenant du fluor :
Les eaux usées industrielles contiennent plus de 100 ppm de fluor. Le traitement général consiste à utiliser des ions de calcium pour générer une précipitation, puis à filtrer. Cependant, les eaux usées contiennent encore environ 20 ppm d’ions fluor qui ne peuvent pas être précipités, ce qui rend difficile la conformité des eaux usées aux normes de rejet, ce qui entraînerait une pression importante sur la production et l’exploitation de l’entreprise.
L’élimination industrielle du fluorure fait appel à plusieurs méthodes, notamment la coagulation et la sédimentation, l’adsorption, l’osmose inverse, les méthodes électrochimiques et l’échange d’ions. Ces méthodes ont toutes certains effets sur l’élimination des fluorures, mais elles ont aussi leurs propres avantages et inconvénients.
Coagulation et sédimentation :
La méthode la plus courante est la précipitation à la chaux ou au laitier de carbure, qui utilise les ions calcium de la chaux pour générer une précipitation au fluorure de calcium afin d’éliminer les ions fluorure.
Avantages : Principe simple, traitement pratique, faible coût et bon effet. Elle est actuellement largement utilisée pour le traitement des eaux à forte concentration de fluorure.
Inconvénients : Elle produit une grande quantité de boues et la précision de l’élimination des fluorures ne peut pas atteindre la norme de rejet, ce qui nécessite un traitement secondaire.
Adsorption :
Les adsorbants couramment utilisés pour l’élimination des fluorures sont l’alumine activée, la zéolithe et la magnésie activée, qui sont ajoutées à la masse d’eau pour éliminer les ions fluorure.
Avantages : Cette méthode permet de réduire la concentration de fluorure dans les eaux usées industrielles de 10 mg/L à moins de 1 mg/L, avec une grande précision de traitement.
Inconvénients : Cependant, cette méthode a une faible capacité d’adsorption et a tendance à s’écouler pendant le processus de traitement, ce qui entraîne un coût plus élevé de la défluorisation et le mélange d’une grande quantité d’impuretés dans les eaux usées.
Osmose inverse :
En appliquant une pression élevée pour modifier la direction osmotique naturelle, les molécules d’eau dans l’eau à forte teneur en fluor sont poussées vers le côté de la solution à faible concentration de la membrane semi-perméable pour filtrer les ions de fluorure et réduire la teneur en fluorure de l’eau.
Avantages : Fonctionnement simple, pas besoin d’ajouter de réactifs chimiques, efficacité de traitement élevée.
Inconvénients : Le processus d’élimination des fluorures n’est pas pertinent, une teneur élevée en TDS dans l’eau réduira considérablement la durée de vie, le coût de l’équipement est élevé, la consommation d’énergie est importante et l’espace requis est important.
Méthode d’échange d’ions :
La méthode d’échange d’ions consiste à modifier des résines ordinaires pour créer des résines dotées de groupes fonctionnels capables d’effectuer un échange d’ions dans une solution. Cette méthode permet d’éliminer efficacement les ions fluorure de l’eau en utilisant des résines échangeuses d’ions.
Avantages : Opération simple, longue durée de vie, applicable à différents types d’eaux usées contenant du fluorure, avec un large éventail d’applications.
Inconvénients : Ne convient pas au traitement direct des eaux usées à forte teneur en fluorure.
En résumé, les différentes méthodes d’élimination des fluorures ont leurs propres avantages et inconvénients, et il est nécessaire de choisir une méthode de traitement appropriée en fonction de la situation réelle. Dans les applications pratiques, la sélection des méthodes d’élimination des fluorures est généralement basée sur des facteurs tels que les caractéristiques des eaux usées, les exigences de traitement et les coûts économiques. Pour le traitement des eaux usées à forte teneur en fluorures, la combinaison de la précipitation chimique et de la méthode d’échange d’ions est la plus efficace, avec des caractéristiques de haute efficacité, de faible consommation d’énergie et de haute précision. Pour les eaux usées à faible teneur en fluor, l’utilisation directe de la méthode d’échange d’ions présente des avantages significatifs.
Mécanisme et caractéristiques des résines d’élimination des fluorures de Sunresin :
Pour répondre aux exigences élevées des entreprises en matière de teneur en fluor dans les eaux usées et à la demande des habitants pour une eau potable sans fluor, l’équipe de recherche de Sunresin a continuellement étudié, développé et amélioré les résines d’élimination des fluorures par adsorption ciblée LSC-760 et LSC-860 en se basant sur la qualité typique des eaux usées de l’industrie et sur les caractéristiques du processus de traitement. Les deux résines ont une sélectivité élevée pour le fluorure dans l’eau, la LSC-760 étant une résine modifiée à base d’alumine activée et la LSC-860 une résine modifiée à base de zirconium activé. Actuellement, ces deux résines ont été utilisées dans le traitement des eaux usées contenant du fluorure dans de nombreux domaines, offrant aux clients des solutions d’élimination du fluorure efficaces et de haute qualité. Ces résines permettent non seulement de réduire efficacement les émissions de fluorure, mais aussi de réduire la pollution de l’environnement et les risques pour la santé humaine, ce qui revêt une grande importance pour l’environnement et la société.
Les résines échangeuses d’ions ordinaires ont une efficacité limitée dans l’élimination des fluorures, principalement en raison de la faible sélectivité de la résine vis-à-vis des ions fluorures (SO42->NO3->CL->OH-> F->HCO3 ->HSiO3-). « LSC-760 est une résine spéciale à grands pores modifiée développée par Sunresin pour l’élimination des ions fluorures de l’eau. La résine est modifiée par chélation en chargeant Al3+ sur le squelette de la résine pour obtenir un nouveau type de résine d’élimination des fluorures.
Mécanisme d’adsorption : Comme Al3+ possède un champ de coordination octaédrique, il formera un complexe insaturé après avoir été chargé sur la résine, les points de coordination restants se liant à l’eau. Lorsqu’il entre en contact avec de l’eau fortement fluorée, en raison de la capacité de coordination plus forte entre F- et Al3+, des complexes fluor-aluminium AlFn3-n peuvent être formés, remplaçant l’eau et provoquant une adsorption par échange de ligands pour fixer F- et réaliser la séparation solide-liquide de l’élimination du fluorure de l’eau. Les complexes formés par F- et Al3+ sont plus stables que ceux formés par d’autres ions courants dans l’eau, de sorte que cette méthode se caractérise par une sélectivité élevée pour l’élimination des fluorures et un effet d’élimination des fluorures stable, ce qui en fait une méthode appropriée pour l’adsorption des ions fluorures.
Caractéristiques de la résine spéciale Sunresin pour l’élimination des ions fluorure :
La résine échangeuse d’ions chélatrice SEPLITE® LSC 760 produite par Sunresin est une résine spécialement conçue pour éliminer les ions fluorure de l’eau, dont les principales caractéristiques sont les suivantes :
Forte sélectivité : La résine présente une sélectivité élevée pour les ions fluorure, ce qui lui permet d’adsorber et d’éliminer efficacement les ions fluorure de l’eau, tout en ayant une faible capacité d’adsorption pour d’autres anions et cations.
Grande capacité d’adsorption : Cette résine a une capacité d’adsorption élevée et peut traiter une grande quantité d’eaux usées contenant du fluorure. Même après une utilisation prolongée, elle conserve une efficacité d’adsorption élevée et une longue durée de vie.
Forte résistance à la pollution : La résine a une structure et des groupes fonctionnels spéciaux, qui ne sont pas facilement contaminés par les polluants. La résine est très résistante et ne subit pas de phénomènes tels qu’une augmentation de la perte de charge ou une diminution de l’efficacité d’adsorption pendant l’utilisation, et peut maintenir une efficacité d’adsorption stable.
Forte régénérabilité : La résine peut retrouver sa performance d’adsorption en rechargeant l’alumine activée, ce qui évite la pollution de l’environnement et le gaspillage des ressources causé par l’abandon.
Présentation de la résine spéciale Sunresin pour l’élimination des ions fluorure :
La résine échangeuse d’ions chélatrice SEPLITE® LSC760 présente les caractéristiques suivantes : forte sélectivité, capacité d’adsorption élevée, forte résistance à la pollution, forte régénérabilité et facilité d’utilisation, ce qui en fait un matériau idéal pour éliminer les ions fluorure de l’eau. Actuellement, cette résine a été appliquée avec succès dans le domaine du traitement des eaux usées contenant du fluorure, y compris l’eau des mines, l’utilisation complète des eaux usées de l’industrie électronique et l’obtention d’une décharge standard des eaux usées municipales. Par conséquent, la résine d’élimination des fluorures de Sunresin est un élément clé indispensable dans les processus d’adsorption, et sa capacité d’élimination efficace des fluorures ainsi que ses excellentes performances d’adsorption en font le choix préféré de nombreux clients.
Cas d’expérience sur l’élimination des fluorures dans les eaux usées :
Nom de l’expérience : Expérience d’élimination des fluorures dans les eaux usées
Description de la matière première : La matière première est un liquide incolore et transparent avec une concentration d’ions F de 10,03 ppm, un pH neutre et une conductivité de 4,5 mS/cm.
Résine utilisée : SEPLITE® LSC760
La résine LSC-760 a la capacité d’éliminer les ions fluorure à un niveau inférieur à 1ppm, comme le montre le tableau suivant. Cette résine a une grande efficacité d’élimination des fluorures dans la plage de pH neutre à alcalin, et elle est facile à régénérer. Après de multiples vérifications de l’élimination des fluorures des eaux usées industrielles, elle peut répondre aux exigences des entreprises en matière de déversement standard des eaux usées contenant des fluorures.
À l’avenir, Sunresin continuera à se consacrer à la recherche et au développement de produits de résine d’élimination des fluorures de haute qualité et à haut rendement, afin de contribuer davantage à la protection de l’environnement.
Étude de cas : La résine de défluoration Sunresin dans les applications industrielles
Cas 1 : Projet de traitement intégré des eaux usées dans un parc industriel de galvanoplastie à Huizhou
Rejet d’eaux usées : 1000m3/j, concentration de fluorure autour de 10ppm ; concentration de fluorure dans l’effluent < 1ppm.
Cas 2 : Projet de traitement des eaux minières dans un groupe de construction Co, Ltd.
Rejet d’eaux usées : 3000m3/j, concentration de fluorure autour de 3ppm ; concentration de fluorure dans les effluents < 1ppm.
Cas 3 : Projet de défluoration dans une entreprise de Hangzhou
Débit d’effluents : 50 000 t/j, utilisant 200 m³ de résine de défluoration Sunresin pour réduire la concentration de fluorure de 1,5 ppm à moins de 1 ppm.
Cas 4 : Projet de traitement des eaux minières par une entreprise de protection de l’environnement
Rejet d’eaux usées : 4000m3/j, concentration de fluorure autour de 5ppm ; concentration de fluorure dans l’effluent < 1ppm, avec un fonctionnement stable.
