Anwendung des hocheffizienten Defluoridierungsharzes von Sunresin bei der Behandlung von industriellen und kommunalen fluorhaltigen Abwässern

Die Einleitung von fluorhaltigem Abwasser, das nicht den Standards entspricht, kann einen großen Schaden für die natürliche Umwelt darstellen, da sich Fluoridionen im Boden und im Wasser ansammeln und das Ökosystem schädigen können. Übermäßige Mengen an Fluoridionen können sich negativ auf das Pflanzenwachstum auswirken und für Wasserorganismen giftig sein und in schweren Fällen zu ökologischen Katastrophen führen. Wenn es keine geeignete Methode zur Behandlung der Fluoridionen gibt, könnten diese in Gewässer gelangen und dann negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Besonders Menschen, die über einen längeren Zeitraum fluorhaltigem Abwasser ausgesetzt sind, sind anfälliger für Krankheiten wie Osteoporose und Zahnprobleme, und in schwereren Fällen kann es zu Schädigungen des Nervensystems bis hin zur Lebensgefahr kommen.

Daher ist es wichtig, strenge Kontroll- und Managementmaßnahmen umzusetzen, um die Umwelt und die menschliche Gesundheit vor den schädlichen Auswirkungen fluorhaltiger Abwässer zu schützen.

Eine kurze Einführung in fluorhaltige Abwasserbehandlungstechnologien:

Industrieabwässer enthalten mehr als 100 ppm Fluor. Die allgemeine Behandlung würde darin bestehen, Kalziumionen zu verwenden, um einen Niederschlag zu erzeugen und ihn dann herauszufiltern. Allerdings befinden sich im Abwasser immer noch etwa 20 ppm Fluoridionen, die nicht ausgefällt werden können, was es für das Abwasser schwierig macht, die Einleitungsstandards einzuhalten, was zu einem erheblichen Produktions- und Betriebsdruck für Unternehmen führen würde.

Zur industriellen Fluoridentfernung gibt es mehrere Methoden, darunter Koagulation und Sedimentation, Adsorption, Umkehrosmose, elektrochemische Methoden und Ionenaustausch. Diese Methoden haben alle bestimmte Fluoridentfernungseffekte, haben aber auch ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Koagulation und Sedimentation:

Die gebräuchlichste Methode ist die Fällung von Kalk oder Karbidschlacke. Dabei werden Calciumionen im Kalk verwendet, um eine Calciumfluoridfällung zu erzeugen und so Fluoridionen zu entfernen.
Vorteile:  Einfaches Prinzip, bequeme Behandlung, niedrige Kosten und gute Wirkung. Es wird derzeit häufig bei der Aufbereitung von hochkonzentriertem Fluoridwasser eingesetzt.
Nachteile:  Es entsteht eine große Menge Schlamm und die Genauigkeit der Fluoridentfernung erreicht nicht den Einleitungsstandard, sodass eine Nachbehandlung erforderlich ist.

Adsorption:
Die üblicherweise verwendeten Adsorptionsmittel zur Fluoridentfernung sind aktiviertes Aluminiumoxid, Zeolith und aktiviertes Magnesiumoxid, die zur Zugabe in den Wasserkörper zur Entfernung von Fluoridionen verwendet werden.
Vorteile:  Die Methode ist in der Lage, die Fluoridkonzentration in Industrieabwässern von 10 mg/L auf unter 1 mg/L zu senken, und das bei einem hohen Maß an Behandlungsgenauigkeit.
Nachteile:  Allerdings hat diese Methode eine geringe Adsorptionskapazität und neigt dazu, während des Aufbereitungsprozesses zu versickern, was zu höheren Kosten für die Entfluorierung und der Einmischung einer großen Menge an Verunreinigungen in das Abwasser führt.

Umkehrosmose:
Durch die Anwendung von hohem Druck zur Änderung der natürlichen osmotischen Richtung werden Wassermoleküle in Wasser mit hohem Fluoridgehalt in Richtung der Lösungsseite mit niedriger Konzentration der semipermeablen Membran gedrückt, um Fluoridionen herauszufiltern und den Fluoridgehalt im Wasser zu reduzieren.
Vorteile:  Einfache Bedienung, keine Zugabe chemischer Reagenzien erforderlich, hohe Behandlungseffizienz.
Nachteile:  Der Prozess der Fluoridentfernung hat keine Relevanz, ein hoher TDS-Gehalt im Wasser verkürzt die Lebensdauer erheblich, verursacht hohe Gerätekosten, einen hohen Energieverbrauch und erfordert viel Platz.

Ionenaustauschmethode:

Bei der Ionenaustauschmethode werden gewöhnliche Harze modifiziert, um Harze mit funktionellen Gruppen zu erzeugen, die in einer Lösung einen Ionenaustausch durchführen können. Mit dieser Methode können Fluoridionen mithilfe von Ionenaustauscherharzen effektiv aus Wasser entfernt werden.

Vorteile:  Einfache Bedienung, lange Lebensdauer und anwendbar auf verschiedene Arten von fluoridhaltigem Abwasser mit einem breiten Anwendungsspektrum.

Nachteile:  Nicht für die direkte Behandlung von Abwasser mit hohem Fluoridgehalt geeignet.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass verschiedene Methoden zur Fluoridentfernung ihre eigenen Vor- und Nachteile haben und es notwendig ist, entsprechend der tatsächlichen Situation eine geeignete Behandlungsmethode auszuwählen. In praktischen Anwendungen basiert die Auswahl der Fluoridentfernungsmethoden normalerweise auf Faktoren wie den Eigenschaften des Abwassers, den Behandlungsanforderungen und den wirtschaftlichen Kosten. Für die Behandlung von Abwasser mit hohem Fluoridgehalt ist die Kombination aus chemischer Fällung und Ionenaustauschmethode am effektivsten und zeichnet sich durch hohe Effizienz, geringen Energieverbrauch und hohe Genauigkeit aus. Bei fluoridarmen Abwässern bietet der direkte Einsatz der Ionenaustauschmethode erhebliche Vorteile.

Mechanismus und Eigenschaften des Fluoridentfernungsharzes von Sunresin:

Um den hohen Anforderungen von Unternehmen an den Fluoridgehalt im Abwasser und der Nachfrage der Bewohner nach fluoridfreiem Trinkwasser gerecht zu werden, hat das Forschungsteam von Sunresin kontinuierlich die gezielt adsorbierten Fluoridentfernungsharze LSC-760 und LSC-860 basierend auf den typischen erforscht, entwickelt und verbessert Industrieabwasserqualität und Eigenschaften des Aufbereitungsprozesses. Beide Harze weisen eine hohe Selektivität für Fluorid in Wasser auf, wobei LSC-760 ein mit aktiviertem Aluminiumoxid modifiziertes Harz und LSC-860 ein mit aktiviertem Zirkonium modifiziertes Harz ist. Derzeit werden diese beiden Harze in verschiedenen Bereichen zur Behandlung von fluoridhaltigem Abwasser eingesetzt und bieten Kunden hochwertige und effiziente Lösungen zur Fluoridentfernung. Diese Harze reduzieren nicht nur wirksam Fluoridemissionen, sondern verringern auch die Umweltverschmutzung und die Gefahren für die menschliche Gesundheit, was für die Umwelt und die Gesellschaft von großer Bedeutung ist.

Gewöhnliche Ionenaustauscherharze haben eine begrenzte Fluoridentfernungseffizienz, hauptsächlich aufgrund der geringen Selektivität des Harzes gegenüber Fluoridionen (SO42->NO3->CL->OH->F->HCO3 ->HSiO3-). „LSC-760 ist ein spezielles großporiges modifiziertes Harz, das von Sunresin zur Entfernung von Fluoridionen aus Wasser entwickelt wurde. Das Harz wird durch Chelatbildung modifiziert, indem Al3+ auf das Harzgerüst geladen wird, um einen neuen Typ von Fluoridentfernungsharz zu erhalten.

Adsorptionsmechanismus:  Da Al3+ über ein oktaedrisches Koordinationsfeld verfügt, bildet es nach dem Auftragen auf das Harz einen ungesättigten Komplex, wobei die verbleibenden Koordinationspunkte an Wasser binden. Bei Kontakt mit Wasser mit hohem Fluoridgehalt können sich aufgrund der stärkeren Koordinationsfähigkeit zwischen F- und Al3+ [AlFn3-n]-Fluor-Aluminium-Komplexe (n=1-6) bilden, die das Wasser ersetzen und eine Ligandenaustauschadsorption verursachen um F- zu fixieren und eine Fest-Flüssig-Trennung zur Fluoridentfernung aus Wasser zu erreichen. Die durch F- und Al3+ gebildeten Komplexe sind stabiler als die durch andere häufig vorkommende Ionen in Wasser gebildeten Komplexe. Ein herausragendes Merkmal dieser Methode ist daher ihre hohe Selektivität für die Fluoridentfernung und der stabile Fluoridentfernungseffekt, was sie zu einer geeigneten Methode zur Adsorption von Fluoridionen macht .

Eigenschaften des Sunresin Spezialharzes zur Entfernung von Fluoridionen:

SEPLITE ® Das von Sunresin hergestellte LSC 760 Chelating Ion Exchange Resin ist ein Harzmaterial, das speziell zur Entfernung von Fluoridionen aus Wasser entwickelt wurde und die folgenden Haupteigenschaften aufweist:

Starke Selektivität:  Das Harz weist eine hohe Selektivität für Fluoridionen auf, wodurch Fluoridionen effektiv aus Wasser adsorbiert und entfernt werden können, während es für andere Anionen und Kationen eine geringe Adsorptionskapazität aufweist.

Große Adsorptionskapazität:  Dieses Harz verfügt über eine hohe Adsorptionskapazität und kann große Mengen fluoridhaltiger Abwässer behandeln. Auch nach längerem Gebrauch kann eine hohe Adsorptionseffizienz aufrechterhalten werden und die Lebensdauer ist lang.

Starke Beständigkeit gegen Verschmutzung:  Das Harz verfügt über eine besondere Struktur und funktionelle Gruppen, die nicht so leicht durch Schadstoffe verunreinigt werden. Das Harz weist eine hohe Festigkeit auf und erfährt während des Gebrauchs keine Phänomene wie einen erhöhten Druckabfall oder eine verminderte Adsorptionseffizienz und kann eine stabile Adsorptionseffizienz aufrechterhalten.

Starke Regenerationsfähigkeit:  Durch die erneute Beladung mit aktiviertem Aluminiumoxid kann das Harz seine Adsorptionsleistung wiederherstellen, wodurch Umweltverschmutzung und Ressourcenverschwendung durch Stilllegung vermieden werden.

Einführung in Sunresin Spezialharz zur Entfernung von Fluoridionen:

SEPLITE ® Das chelatbildende Ionenaustauscherharz LSC760 zeichnet sich durch starke Selektivität, hohe Adsorptionskapazität, starke Beständigkeit gegen Verschmutzung, starke Regenerierbarkeit und einfache Bedienung aus und ist damit ein ideales Material für die Entfernung von Fluoridionen aus Wasser. Derzeit wird dieses Harz erfolgreich im Bereich der fluoridhaltigen Abwasserbehandlung, einschließlich Grubenwasser, bei der umfassenden Nutzung von Abwässern der Elektronikindustrie und bei der Erzielung einer Standardeinleitung kommunaler Abwässer eingesetzt. Daher ist das Fluoridentfernungsharz von Sunresin ein unverzichtbares Schlüsselelement in Adsorptionsprozessen, und seine effiziente Fluoridentfernungsfähigkeit und hervorragende Adsorptionsleistung machen es für viele Kunden zur bevorzugten Wahl. 

Fallbeispiel für ein Experiment zur Fluoridentfernung im Abwasser:

Experimentname:  Experiment zur Fluoridentfernung im Abwasser

Beschreibung des Rohmaterials: Das Rohmaterial ist eine farblose und transparente Flüssigkeit mit einer F-Ionenkonzentration von 10,03 ppm, einem neutralen pH-Wert und einer Leitfähigkeit von 4,5 mS/cm.

Verwendetes Harz:  SEPLITE ® LSC760

LSC-760-Harz hat die Fähigkeit, Fluoridionen bis zu einem Wert unter 1 ppm zu entfernen, wie in der folgenden Tabelle gezeigt. Dieses Harz weist im pH-Bereich von neutral bis alkalisch eine hohe Fluoridentfernungseffizienz auf und ist leicht zu regenerieren. Nach mehreren Überprüfungen der Fluoridentfernung aus Industrieabwässern kann es die Anforderungen von Unternehmen an die Standardeinleitung von fluoridhaltigem Abwasser erfüllen.

Sunresin wird sich auch in Zukunft der Forschung und Entwicklung hochwertiger und hocheffizienter Fluoridentfernungsharzprodukte widmen und so einen größeren Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Fallstudie: Sunresin-Defluorierungsharz in industriellen Anwendungen

Fall 1:  Integriertes Abwasserbehandlungsprojekt in einem Galvanik-Industriepark in Huizhou

Abwassereinleitung: 1000 m3/Tag, Fluoridkonzentration etwa 10 ppm; Fluoridkonzentration im Abwasser < 1 ppm.

Fall 2:  Grubenwasseraufbereitungsprojekt einer Construction Group Co., Ltd.

Abwassereinleitung: 3000 m3/Tag, Fluoridkonzentration etwa 3 ppm; Fluoridkonzentration im Abwasser < 1 ppm.

Fall 3:  Defluorierungsprojekt in einem Unternehmen in Hangzhou

Abwasserdurchflussrate: 50.000 t/Tag, unter Verwendung von 200 m³ Defluorierungsharz von Sunresin, um die Fluoridkonzentration von 1,5 ppm auf 1 ppm zu reduzieren.

Fall 4:  Grubenwasseraufbereitungsprojekt eines Umweltschutzunternehmens

Abwassereinleitung: 4000 m3/Tag, Fluoridkonzentration etwa 5 ppm; Fluoridkonzentration im Abwasser < 1 ppm, bei stabilem Betrieb.