يوجد الفلور في قشرة الأرض بتركيز 544 جزء في المليون، مما يجعله العنصر الثالث عشر من حيث الوفرة. يوجد الفلور بشكل أساسي في الطبيعة على شكل مركبات مثل الفلوريت (CaF2)، وفلوروفوسفات الكالسيوم (Ca10F2(PO4)6)، والكريوليت (Na3AlF6). يُعد الفلور الموجود في الصخور والمعادن والتربة المصدر الرئيسي للفلوريد في المياه السطحية والجوفية. يوضح الشكل 1 توزيع المياه عالية الفلوريد في الصين. كما تُصدر عمليات الإنتاج الصناعي كميات كبيرة من غازات النفايات والسوائل والمخلفات المحتوية على الفلور. تأتي الفلوريدات التي تُساهم في تلوث الفلور الصناعي بشكل أساسي من صهر الألومنيوم والصلب في الصناعة المعدنية، وإنتاج الأسمدة الفوسفاتية والبلاستيك الفلوري في الصناعة الكيميائية، وإنتاج الطوب والبلاط والسيراميك والزجاج والمواد المقاومة للحرارة في صناعة السيليكات، وتوليد الطاقة بالفحم في صناعة الطاقة.
تُلوث الغازات والسوائل العادمة البيئة بشكل مباشر، كما تُشكل بقايا النفايات المحتوية على الفلور مصدرًا غير مباشر لتلوث الفلورايد. تتميز هذه الغازات والسوائل والمخلفات المحتوية على الفلور بانبعاثات مركزة، مما يُسبب تسممًا للبشر والماشية المجاورة، ويؤدي إلى تسمم متوطن بالفلور.
أظهرت الأبحاث العلمية أن الفلورايد يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالكالسيوم والفوسفور في جسم الإنسان. يمكن أن يُعطل الفلورايد عملية التمثيل الغذائي الطبيعي للكالسيوم والفوسفور في الجسم، ويُثبط نشاط بعض الإنزيمات، مما يؤدي إلى مجموعة من الأمراض، بما في ذلك تسمم الأسنان بالفلور، وتسمم الهيكل العظمي بالفلور، وتلف الكلى والكبد والدماغ، وضعف المناعة، والوذمة الرئوية، والنزيف الرئوي، والضعف العقلي لدى الأطفال.
يوجد الفلورايد بأشكال مختلفة في البيئة الطبيعية. يتبدد الفلورايد بشكل رئيسي في الهواء على شكل فلوريد الهيدروجين (HF) ورابع فلوريد السيليكون (SiF4). يمكن تصنيف الفلورايد في أنظمة التربة والمياه عمومًا إلى قابل للذوبان في الماء، وقابل للتبادل، وممتز. يشير الفلورايد القابل للذوبان في الماء بشكل رئيسي إلى الفلورايد الموجود في محاليل التربة والمياه على شكل أيونات أو معقدات، بما في ذلك F-، وHF2-، وH2F3-، وH3F4-، وAlF63-. يمكن للربيطات العضوية المتكونة في الماء، مثل تلك التي تتكون من المواد الدبالية، أن تشكل أيضًا معقدات معقدة ومخلّبات مع الفلورايد وأيونات المعادن (مثل الرصاص2+، وHg2+، وCo2+، وZn2+). يوضح الجدول 1 معايير تصريف المياه السطحية، ومياه الشرب، ومياه الصرف الصحي، ومياه الصرف الصناعي المحتوية على الفلور.
هناك العديد من طرق معالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الفلورايد. يمكن تصنيف الطرق الشائعة الاستخدام، محليًا ودوليًا، إلى نوعين: الترسيب والامتصاص. بالإضافة إلى هاتين الطريقتين، هناك أيضًا إزالة الفلور باستخدام راتنج التبادل الأيوني، وأغشية الترشيح الفائق، والتخثير الكهربائي، والتحليل الكهربائي. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع تكلفتها وانخفاض معدلات إزالة الفلور، نادرًا ما تُعتمد هذه الطرق كعمليات شائعة لإزالة الفلور.
طريقة الامتزاز:عادةً، تُحمَّل مادة ماصة في عمود مُعبأ، وتُستخدم تقنية الامتزاز الديناميكي. تتميز هذه الطريقة بسهولة استخدامها، وتوفر نتائج ثابتة لإزالة الفلورايد، مما يجعلها مناسبة للمعالجة المتقدمة لمياه الشرب ذات الأحجام الصغيرة. تشمل المواد الماصة الشائعة المستخدمة لإزالة الفلورايد: الألومينا المنشطة، وفحم العظام، والزيوليت، والبنتونيت، والكربون المنشط، وهيدروكسي أباتيت، ومركبات الأرض النادرة مثل أكسيد الزركونيوم، والتي تتميز بقدرات عالية على امتصاص الفلورايد. يمكن لهذه المواد الماصة خفض تركيزات أيونات الفلورايد في مياه الصرف الصحي إلى أقل من 1 ملغم/لتر، مما يُلبي معايير مياه الشرب.
طرق هطول الأمطار
تشمل طرق الترسيب بشكل رئيسي الترسيب الكيميائي والترسيب التخثري.
بالنسبة للمياه عالية الفلورايد (تركيز أيونات الفلورايد أعلى من 20 ملغم/لتر)، يُستخدم عادةً ترسيب الجير أو خبث الكربيد. تتفاعل أيونات الكالسيوم في الجير مع أيونات الفلورايد لتكوين رواسب فلوريد الكالسيوم، مما يُزيل أيونات الفلورايد. يتميز الترسيب الكيميائي ببساطة مبدأه، وسهولة معالجته، وانخفاض تكلفته، وفعاليته العالية، ويُستخدم حاليًا على نطاق واسع لمعالجة المياه عالية الفلورايد. ومع ذلك، له بعض العيوب، مثل ضخامة المعدات، وصعوبة استيفاء معايير الصرف الصحي بعد المعالجة، وبطء الترسيب، وصعوبة تجفيف المياه. لذلك، غالبًا ما تكون إضافة كلوريد الكالسيوم أو مواد التخثر الأخرى ضرورية لتسريع الترسيب.
بالنسبة للمياه منخفضة الفلورايد (تركيز أيونات الفلورايد أقل من 20 ملغم/لتر)، تُستخدم عادةً عملية التخثر والترسيب. تُكوّن المواد المُخثّرة غرويات موجبة الشحنة في الماء، تمتص أيونات الفلورايد، مما يُؤدي إلى اندماج الغرويات في كتل أكبر وترسيبها، مما يُؤدي إلى إزالة الفلورايد. تُوفر عملية التخثر والترسيب مزايا مثل انخفاض جرعة الكاشف ومعالجة كميات كبيرة من الماء. ومع ذلك، فهي مناسبة عمومًا فقط لمعالجة المياه منخفضة الفلورايد. للحصول على نتائج أفضل، يجب دمجها مع طرق أخرى. ومع ذلك، يتأثر تأثير إزالة الفلورايد بشكل كبير بعوامل التشغيل مثل ظروف التحريك ووقت الترسيب، بالإضافة إلى تركيز الأنيونات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والكلوريد في الماء. في السنوات الأخيرة، ومع التطور المستمر في الصناعات الكيميائية ومعالجة المياه، ظهرت العديد من عوامل إزالة الفلورايد عالية الكفاءة المُخثّرة، مما أدى إلى تنشيط تقنية التخثر المُحسّنة. مع تطبيق تقنيات الاستشعار والتحكم الآلي، أصبح التحكم في جرعة المواد المسببة للتخثر في الوقت الحقيقي ممكنًا.
معدات معالجة مياه الصرف الصحي بالفلور العضوي
كيف يمكن إزالة الفلورايد من الماء؟ يختلف نوع الجهاز وسعره باختلاف كمية الماء والملوثات التي يحتويها. لمزيد من التفاصيل أو للعثور على وحدة مناسبة، يُرجى زيارة موقع مياه الصرف الصحي كنز الإلكتروني للاستفسار. إذا كنت بحاجة إلى معالجة مياه الصرف الصحي المحتوية على الفلورايد، يُرجى استشارة شركة شاندونغ هونغكي الطاقة الكهرومائية معدات كو., المحدودة.