Anwendung des hocheffizienten Defluoridierungsharzes von Sunresin bei der Behandlung von industriellem und kommunalem fluorhaltigem Abwasser

Das Einleiten von fluorhaltigem Abwasser, das die Standards nicht erfüllt, kann der Umwelt erheblichen Schaden zufügen, da sich Fluoridionen in Boden und Wasser anreichern und so das Ökosystem schädigen können. Übermäßige Mengen an Fluoridionen können das Pflanzenwachstum beeinträchtigen, Wasserorganismen toxisch beeinflussen und in schweren Fällen zu ökologischen Katastrophen führen. Ohne geeignete Behandlungsmethoden können die Fluoridionen in Gewässer gelangen und die menschliche Gesundheit schädigen. Menschen, die über einen längeren Zeitraum fluorhaltigem Abwasser ausgesetzt sind, sind anfälliger für Krankheiten wie Osteoporose und Zahnprobleme. In schwereren Fällen kann es zu Nervenschäden und sogar 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 Technologien zur Behandlung fluorhaltiger Abwässer:

Industrielles Abwasser enthält über 100 ppm Fluor. Die übliche Behandlung erfolgt durch die Verwendung von Calciumionen zur Niederschlagsbildung und anschließenden Filterung. Es befinden sich jedoch immer noch etwa 20 ppm Fluoridionen im Abwasser, die nicht ausgefällt werden können. Dies erschwert die Einhaltung der Abwassernormen und führt zu erheblichem Produktions- und Betriebsdruck für Unternehmen.

Zur industriellen Fluoridentfernung stehen verschiedene Methoden zur Verfügung, darunter Koagulation und Sedimentation, Adsorption, Umkehrosmose, elektrochemische Verfahren und Ionenaustausch. Diese Methoden haben alle eine gewisse Fluoridentfernungswirkung, aber auch ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Koagulation und Sedimentation:

Am gebräuchlichsten ist die Kalk- oder Carbidschlackenfällung. Dabei werden die Calciumionen im Kalk verwendet, um eine Calciumfluoridfällung zu erzeugen und so die Fluoridionen zu entfernen.
Vorteile:  Einfaches Prinzip, bequeme Behandlung, niedrige Kosten und gute Wirkung. Es wird derzeit häufig bei der Behandlung von hochkonzentriertem Fluoridwasser verwendet.
Nachteile:  Dabei entsteht eine große Menge Schlamm und die Genauigkeit der Fluoridentfernung kann den Abwasserstandard nicht erreichen, sodass eine Zweitbehandlung erforderlich ist.

Adsorption:
Die üblicherweise zur Fluoridentfernung verwendeten Adsorbentien sind aktivierte Tonerde, Zeolith und aktivierte Magnesiumoxid, die dem Gewässer zugesetzt werden, um Fluoridionen zu entfernen.
Vorteile:  Mit der Methode lässt sich die Fluoridkonzentration in Industrieabwasser von 10 mg/l auf unter 1 mg/l senken, und das bei hoher Behandlungsgenauigkeit.
Nachteile:  Allerdings weist diese Methode eine geringe Adsorptionskapazität auf und neigt dazu, während des Behandlungsprozesses abzufließen, was zu höheren Kosten für die Entfluorierung und zur 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 fluoridreichem Wasser in Richtung der Seite der halbdurchlässigen Membran mit der Lösung mit niedrigerer Konzentration 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 Fluorid-Entfernung ist nicht relevant, ein hoher TDS-Gehalt im Wasser verkürzt die Lebensdauer erheblich, verursacht hohe Gerätekosten, verbraucht viel Energie und benötigt viel Platz.

Ionenaustauschmethode:

Beim Ionenaustauschverfahren werden herkömmliche Harze modifiziert, um Harze mit funktionellen Gruppen zu erzeugen, die einen Ionenaustausch in einer Lösung ermöglichen. Mithilfe von Ionenaustauscherharzen können Fluoridionen effektiv aus Wasser entfernt werden.

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

Nachteile:  Nicht geeignet zur direkten Behandlung von Abwasser mit hohem Fluoridgehalt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass verschiedene Methoden zur Fluoridentfernung ihre Vor- und Nachteile haben. Je nach Situation muss eine geeignete Behandlungsmethode gewählt werden. In der Praxis basiert die Auswahl der Fluoridentfernungsmethode üblicherweise auf Faktoren wie den Abwassereigenschaften, den Behandlungsanforderungen und den wirtschaftlichen Kosten. Für die Behandlung von fluoridreichem Abwasser ist die Kombination aus chemischer Fällung und Ionenaustausch am effektivsten und zeichnet sich durch hohe Effizienz, geringen Energieverbrauch und hohe Genauigkeit aus. Bei fluoridarmem Abwasser bietet der direkte Einsatz des Ionenaustauschverfahrens erhebliche Vorteile.

Mechanismus und Eigenschaften des Fluorid-Entfernungsharzes von Sunresin:

Um den hohen Anforderungen der Unternehmen an den Fluoridgehalt im Abwasser und dem Bedarf der Bürger an fluoridfreiem Trinkwasser gerecht zu werden, hat das Forschungsteam von Sunresin die gezielten Adsorptionsharze LSC-760 und LSC-860 zur Fluoridentfernung basierend auf der typischen Abwasserqualität und den Eigenschaften des Aufbereitungsprozesses in der Industrie kontinuierlich erforscht, entwickelt und verbessert. Beide Harze weisen eine hohe Selektivität für Fluorid im Wasser auf, wobei LSC-760 ein aktiviertes, mit Aluminiumoxid modifiziertes Harz und LSC-860 ein aktiviertes, mit Zirkonium modifiziertes Harz ist. Diese beiden Harze werden derzeit in verschiedenen Bereichen zur Behandlung von fluoridhaltigem Abwasser eingesetzt und bieten Kunden hochwertige und effiziente Lösungen zur Fluoridentfernung. Diese Harze reduzieren nicht nur effektiv Fluoridemissionen, sondern auch Umweltverschmutzung und Gesundheitsgefahren für den Menschen, was eine wichtige ökologische und soziale Bedeutung hat.

Gewöhnliche Ionenaustauscherharze weisen eine begrenzte Fluoridentfernungseffizienz auf, 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 Chelatisierung modifiziert, indem Al3+ auf das Harzskelett geladen wird, um einen neuen Typ von Fluoridentfernungsharz zu erhalten.

Adsorptionsmechanismus:  Da Al3+ ein oktaedrisches Koordinationsfeld hat, bildet es nach dem Laden auf das Harz einen ungesättigten Komplex mit verbleibenden Koordinationspunkten, die sich mit Wasser binden. Beim Kontakt mit fluoridreichem Wasser können aufgrund der stärkeren Koordinationsfähigkeit zwischen F- und Al3+ [AlFn3-n]-Fluor-Aluminium-Komplexe (n=1-6) gebildet werden, die das Wasser ersetzen und eine Ligandenaustauschadsorption verursachen, um F- zu fixieren und eine Fest-Flüssig-Trennung der Fluoridentfernung aus dem Wasser zu erreichen. Die aus F- und Al3+ gebildeten Komplexe sind stabiler als jene, die aus anderen häufigen Ionen in Wasser gebildet werden. Ein herausragendes Merkmal dieser Methode ist also ihre hohe Selektivität für die Fluoridentfernung und ihr stabiler Fluoridentfernungseffekt, was sie zu einer geeigneten Methode zur Adsorption von Fluoridionen macht.

Eigenschaften des Sunresin-Spezialharzes zur Entfernung von Fluoridionen:

SEPLITE ® LSC 760 Chelating Ion Exchange Resin von Sunresin 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 und kann Fluoridionen effektiv aus dem Wasser adsorbieren und entfernen, während es für andere Anionen und Kationen eine geringe Adsorptionskapazität aufweist.

Große Adsorptionskapazität:  Dieses Harz verfügt über eine hohe Adsorptionskapazität und kann große Mengen fluoridhaltigen Abwassers behandeln. Auch nach längerem Einsatz behält es seine hohe Adsorptionseffizienz und hat eine lange Lebensdauer.

Hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verschmutzung:  Das Harz verfügt über eine spezielle Struktur und funktionelle Gruppen, die nicht leicht durch Schadstoffe verunreinigt werden. Das Harz ist hochfest und weist während des Gebrauchs keine Phänomene wie erhöhten Druckabfall oder verringerte Adsorptionseffizienz auf. Die Adsorptionseffizienz bleibt stabil.

Starke Regenerierbarkeit:  Durch die Wiederbeladung mit aktivierter Tonerde kann das Harz seine Adsorptionsleistung wiederherstellen, wodurch Umweltverschmutzung und Ressourcenverschwendung durch Stilllegung vermieden werden.

Einführung in das Sunresin-Spezialharz zur Entfernung von Fluoridionen:

SEPLITE ®Das Chelat-Ionenaustauscherharz LSC760 zeichnet sich durch hohe Selektivität, hohe Adsorptionskapazität, hohe Verschmutzungsresistenz, gute Regenerierbarkeit und einfache Handhabung aus und ist damit ein ideales Material zur Entfernung von Fluoridionen aus Wasser. Dieses Harz wird bereits erfolgreich in der Behandlung fluoridhaltiger Abwässer eingesetzt, darunter Grubenwasser, die umfassende Nutzung von Abwässern der Elektronikindustrie und die Einhaltung der Standardableitung kommunaler Abwässer. Daher ist das Fluorid-Entfernungsharz von Sunresin ein unverzichtbares Schlüsselelement in Adsorptionsprozessen. Seine effiziente Fluorid-Entfernungsfähigkeit und seine hervorragende Adsorptionsleistung machen es zur bevorzugten Wahl vieler Kunden. 

Fallstudie zur Fluoridentfernung aus Abwasser:

Name des Experiments:  Experiment zur Fluoridentfernung aus Abwasser

Beschreibung des Rohstoffs: Der Rohstoff ist eine farblose und transparente Flüssigkeit mit einer F-Ionenkonzentration von 10,03 ppm, neutralem pH-Wert und einer Leitfähigkeit von 4,5 mS/cm.

Verwendetes Harz:  SEPLITE ® LSC760

LSC-760-Harz entfernt Fluoridionen bis auf unter 1 ppm, wie in der folgenden Tabelle dargestellt. Dieses Harz weist eine hohe Fluoridentfernungseffizienz im pH-Bereich von neutral bis alkalisch auf und ist leicht regenerierbar. Nach mehrfacher Überprüfung der Fluoridentfernung aus Industrieabwässern erfüllt es die Anforderungen von Unternehmen an die Standardeinleitung fluoridhaltiger Abwässer.

Auch in Zukunft wird sich Sunresin der Forschung und Entwicklung hochwertiger und hocheffizienter Harzprodukte zur Fluoridentfernung 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/d, Fluoridkonzentration ca. 10 ppm; Fluoridkonzentration im Abwasser < 1 ppm.

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

Abwassereinleitung: 3000 m3/d, Fluoridkonzentration ca. 3 ppm; Fluoridkonzentration im Abwasser < 1 ppm.

Fall 3:  Defluorierungsprojekt in einem Unternehmen in Hangzhou

Abwasserdurchflussrate: 50.000 t/d, unter Verwendung von 200 m³ des Entfluorierungsharzes von Sunresin, um die Fluoridkonzentration von 1,5 ppm auf 1 ppm zu senken.

Fall 4:  Grubenwasseraufbereitungsprojekt eines Umweltschutzunternehmens

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