Les eaux us\u00e9es contenant du fluorure sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9es dans de nombreux processus de production industrielle, tels que la fusion des m\u00e9taux non ferreux et des m\u00e9taux rares, le d\u00e9capage de l'acier inoxydable, les pesticides, le raffinage \u00e9lectrolytique de l'aluminium, etc. dans les industries traditionnelles, ainsi que la synth\u00e8se des produits chimiques organiques, l'industrie \u00e9lectronique et l'industrie de l'\u00e9nergie atomique dans l'industrie chimique moderne. Selon la \"norme globale de rejet des eaux us\u00e9es\", la norme de premier niveau exige que la concentration de fluorure rejet\u00e9e soit inf\u00e9rieure \u00e0 10 mg. Parmi les m\u00e9thodes actuelles de traitement des eaux us\u00e9es contenant du fluorure, les plus utilis\u00e9es sont la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation et la m\u00e9thode d'adsorption.<\/p>\n\n\n\n
1. M\u00e9thode de pr\u00e9cipitation<\/p>\n\n\n\n
1.1 M\u00e9thode de pr\u00e9cipitation chimique Le principe de la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation chimique pour le traitement des eaux us\u00e9es contenant du fluor consiste \u00e0 s\u00e9parer le fluorure de l'eau en ajoutant des pr\u00e9cipit\u00e9s qui peuvent r\u00e9agir chimiquement avec les ions fluorure pr\u00e9sents dans les eaux us\u00e9es et produire des pr\u00e9cipit\u00e9s insolubles dans l'eau. Les pr\u00e9cipitants couramment utilis\u00e9s dans la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation chimique sont la chaux, les scories de carbure et le chlorure de calcium.<\/p>\n\n\n\n
1.1.1 M\u00e9thode de pr\u00e9cipitation de la chaux<\/p>\n\n\n\n
La m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation de la chaux est une m\u00e9thode importante pour traiter les eaux us\u00e9es \u00e0 forte concentration de fluorure. Les ions de calcium produits apr\u00e8s la dissolution du calcaire peuvent r\u00e9agir avec les ions de fluorure pr\u00e9sents dans l'eau pour g\u00e9n\u00e9rer du fluorure de calcium insoluble dans l'eau, ce qui permet d'\u00e9liminer le fluorure de l'eau.<\/p>\n\n\n\n
1.1.2 M\u00e9thode de pr\u00e9cipitation des scories de carbure Lors de la production de poly\u00e9thyl\u00e8ne par la m\u00e9thode du carbure de calcium, des scories sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9es. Ce laitier est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par la r\u00e9action du carbure de calcium et de l'eau. Il est non seulement bon march\u00e9, mais aussi facile \u00e0 obtenir. C'est pr\u00e9cis\u00e9ment pour cette raison que la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation des scories de carbure de calcium est largement utilis\u00e9e dans le traitement des eaux fluor\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n
1.1.3 M\u00e9thode au chlorure de calcium<\/p>\n\n\n\n
Le principe de la m\u00e9thode au chlorure de calcium est similaire \u00e0 la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation \u00e0 la chaux, mais le chlorure de calcium est tr\u00e8s soluble et peut \u00eatre ajout\u00e9 aux eaux us\u00e9es \u00e0 l'\u00e9tat de solution pour r\u00e9agir plus compl\u00e8tement avec les ions de fluorure dans l'eau. Cette m\u00e9thode pr\u00e9sente les avantages suivants : moins de scories solides, moins de poussi\u00e8re due au dosage et une utilisation simple et pratique. Son inconv\u00e9nient est qu'il est plus cher que l'hydroxyde de calcium et que le co\u00fbt est plus \u00e9lev\u00e9 lors du traitement d'eaux us\u00e9es contenant une forte concentration de fluorure.<\/p>\n\n\n\n
1.2 M\u00e9thode de pr\u00e9cipitation par coagulation<\/p>\n\n\n\n
La m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation par coagulation est une m\u00e9thode d'\u00e9limination du fluorure de l'eau par l'ajout de substances ayant une capacit\u00e9 de coagulation ou capables de pr\u00e9cipiter avec le fluorure dans les eaux us\u00e9es contenant du fluorure, de sorte que le fluorure dans les eaux us\u00e9es g\u00e9n\u00e8re une grande quantit\u00e9 de collo\u00efdes et de substances insolubles, et \u00e9limine ensuite le fluorure de la masse d'eau par pr\u00e9cipitation et s\u00e9paration boue-eau.<\/p>\n\n\n\n
Par rapport \u00e0 la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation chimique, la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation par coagulation ne n\u00e9cessite pas seulement un dosage plus faible de m\u00e9dicaments, mais a \u00e9galement un volume de traitement plus important. Apr\u00e8s un traitement, la concentration de fluorure peut \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 10 mg.<\/p>\n\n\n\n
L'inconv\u00e9nient est que lors du traitement d'eaux us\u00e9es contenant une forte concentration de fluorure, le co\u00fbt est relativement \u00e9lev\u00e9 car une grande quantit\u00e9 de coagulant doit \u00eatre utilis\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n
C'est pourquoi la m\u00e9thode de pr\u00e9cipitation chimique et la m\u00e9thode de s\u00e9dimentation par coagulation sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9es en combinaison. La concentration de fluorure dans les eaux us\u00e9es est d'abord r\u00e9duite par pr\u00e9cipitation chimique, puis un coagulant est ajout\u00e9 pour la s\u00e9dimentation et l'adsorption afin de rendre les eaux us\u00e9es conformes aux normes de rejet.<\/p>\n\n\n\n
1.2.1 Coagulants inorganiques<\/p>\n\n\n\n
Les coagulants inorganiques comprennent principalement les sels d'aluminium et les sels de fer. Le sulfoxyde d'hydroxyde produit par l'hydrolyse de ces deux sels peut adsorber les ions fluorure. En outre, A13+ et Fe3+ peuvent r\u00e9agir avec les ions fluorure pour obtenir l'effet d'\u00e9limination des ions.<\/p>\n\n\n\n
1.2.2 Coagulants organiques<\/p>\n\n\n\n
Le polyacrylamide (PAM) est un polym\u00e8re soluble dans l'eau qui poss\u00e8de une tr\u00e8s bonne capacit\u00e9 de floculation. Il existe trois principaux types de PAM utilis\u00e9s dans le traitement de l'eau, \u00e0 savoir les non ioniques, les anioniques et les cationiques. Le type d'agent PAM appropri\u00e9 est s\u00e9lectionn\u00e9 en fonction du pH des eaux us\u00e9es. Outre les PAM, le chitosane, le chitosane modifi\u00e9 par l'acrylamide, la lignine, etc. ont \u00e9galement de tr\u00e8s bons effets d'\u00e9limination du fluorure.<\/p>\n\n\n\n
2. M\u00e9thode d'adsorption<\/p>\n\n\n\n
La m\u00e9thode d'adsorption utilise des adsorbants solides poreux pour adsorber les ions fluorure \u00e0 leur surface par attraction mol\u00e9culaire ou force de liaison chimique, puis les d\u00e9sorbe en ajoutant des solvants appropri\u00e9s, en les chauffant, etc. afin de r\u00e9aliser la s\u00e9paration et l'enrichissement. Les adsorbants comprennent principalement des adsorbants synth\u00e9tiques artificiels et des adsorbants naturels.<\/p>\n\n\n\n
2.1 Adsorbants synth\u00e9tiques artificiels<\/p>\n\n\n\n
Les adsorbants synth\u00e9tiques artificiels comprennent principalement l'alumine activ\u00e9e, l'oxyde de magn\u00e9sium activ\u00e9, les r\u00e9sines \u00e9changeuses d'ions et le charbon actif.<\/p>\n\n\n\n
2.1.1 Alumine activ\u00e9e<\/p>\n\n\n\n
Il s'agit d'un adsorbant poreux granulaire blanc dot\u00e9 d'une grande surface sp\u00e9cifique. Son application dans la d\u00e9fluorisation des eaux us\u00e9es pr\u00e9sente les avantages d'un prix relativement bas, d'un bon effet et d'une op\u00e9ration simple. Il peut adsorber des anions lorsque le pH de l'eau est inf\u00e9rieur \u00e0 9,5. Si le pH de l'eau est sup\u00e9rieur \u00e0 9,5, il adsorbe les cations. Par cons\u00e9quent, il adsorbe les anions dans les solutions acides et pr\u00e9sente une forte s\u00e9lectivit\u00e9 pour les ions fluorure.<\/p>\n\n\n\n
2.1.2 Oxyde de magn\u00e9sium activ\u00e9<\/p>\n\n\n\n
L'oxyde de magn\u00e9sium activ\u00e9 a un bon effet de d\u00e9fluoration dans les conditions de pH=5~8. La capacit\u00e9 d'adsorption de l'oxyde de magn\u00e9sium activ\u00e9 peut atteindre 14 mg\/g, et apr\u00e8s le traitement de d\u00e9sorption, sa capacit\u00e9 peut atteindre environ 6 mg\/g. L'effet de d\u00e9fluoration et le co\u00fbt sont \u00e9galement inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux de la m\u00e9thode de l'oxyde de magn\u00e9sium activ\u00e9 simple. L'effet de d\u00e9fluoration et le co\u00fbt sont \u00e9galement inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux de la m\u00e9thode simple de l'oxyde de magn\u00e9sium activ\u00e9, mais l'inconv\u00e9nient est que le cycle de traitement est relativement long et que la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration est plus difficile.<\/p>\n\n\n\n
2.1.3 Charbon actif<\/p>\n\n\n\n
Le charbon actif est fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de carbone comme mati\u00e8re premi\u00e8re, par carbonisation \u00e0 haute temp\u00e9rature et activation. Il poss\u00e8de un grand nombre de micropores et une grande surface sp\u00e9cifique. La modification du charbon actif peut am\u00e9liorer sa capacit\u00e9 de d\u00e9fluoration. La d\u00e9fluoration sur charbon actif pr\u00e9sente les avantages suivants : temps d'adsorption court, faible co\u00fbt, efficacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration facile et absence d'effet sur la qualit\u00e9 de l'eau. L'inconv\u00e9nient est qu'elle est fortement influenc\u00e9e par le pH.<\/p>\n\n\n\n
2.1.4 R\u00e9sine \u00e9changeuse d'ions<\/p>\n\n\n\n
La r\u00e9sine \u00e9changeuse d'ions est un compos\u00e9 polym\u00e8re insoluble dot\u00e9 de groupes fonctionnels actifs dans l'\u00e9change d'ions et d'une structure en r\u00e9seau. En la modifiant pour charger des ions m\u00e9talliques, la capacit\u00e9 d'adsorption de la r\u00e9sine peut \u00eatre am\u00e9lior\u00e9e. L'application de la r\u00e9sine \u00e9changeuse d'ions pr\u00e9sente les avantages d'une grande capacit\u00e9 de traitement, d'une forte capacit\u00e9 de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration, d'une grande capacit\u00e9 d'adsorption et d'une bonne \u00e9conomie, mais l'inconv\u00e9nient est que les conditions de stockage requises pour la r\u00e9sine \u00e9changeuse d'ions sont relativement strictes et que l'investissement unique est important.<\/p>\n\n\n\n
2.2 Modification des adsorbants naturels<\/p>\n\n\n\n
2.2.1 Z\u00e9olithe modifi\u00e9e<\/p>\n\n\n\n
La z\u00e9olite est en fait un terme g\u00e9n\u00e9ral d\u00e9signant les min\u00e9raux z\u00e9olithiques. Il s'agit essentiellement d'une sorte de min\u00e9ral de silicate d'aluminium contenant de l'eau de m\u00e9tal alcalin ou de m\u00e9tal alcalino-terreux. La modification de la z\u00e9olithe peut am\u00e9liorer efficacement sa capacit\u00e9 d'adsorption. L'application de la z\u00e9olithe modifi\u00e9e pour traiter les eaux us\u00e9es contenant du fluorure pr\u00e9sente non seulement l'avantage d'\u00eatre peu co\u00fbteuse et renouvelable, mais aussi de r\u00e9duire la duret\u00e9 totale et la chromaticit\u00e9 de l'eau brute. L'inconv\u00e9nient est que son effet d'adsorption est g\u00e9n\u00e9ral.<\/p>\n\n\n\n
2.2.2 Bentonite modifi\u00e9e<\/p>\n\n\n\n
La bentonite est une substance contenant une structure de silicate, et la montmorillonite est son composant le plus important. La structure de la montmorillonite est une structure en couches compos\u00e9e d'octa\u00e8dres, ce qui lui conf\u00e8re de bonnes propri\u00e9t\u00e9s de gonflement, d'adsorption et d'\u00e9change d'ions. La bentonite modifi\u00e9e a une bonne capacit\u00e9 d'\u00e9limination des fluorures, son prix est relativement bas et la source de mat\u00e9riaux est large. L'inconv\u00e9nient est que son effet d'adsorption est g\u00e9n\u00e9ral.<\/p>\n\n\n\n
2.2.3 Diatom\u00e9es modifi\u00e9es<\/p>\n\n\n\n
Le principal composant de la diatomite est le SiO2. Les caract\u00e9ristiques de la diatomite sont sa structure microporeuse, sa porosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, sa grande surface comparative et sa capacit\u00e9 d'adsorption. La modification de la diatomite peut augmenter sa surface sp\u00e9cifique, r\u00e9duire sa densit\u00e9 apparente et permettre aux m\u00e9taux alcalins ou alcalino-terreux de se lier \u00e0 la surface de la diatomite, ce qui peut adsorber plus efficacement les ions de fluorure et am\u00e9liorer le taux d'\u00e9limination du fluor. La diatomite modifi\u00e9e est un bon purificateur pour la d\u00e9fluorisation des eaux us\u00e9es. Elle est tr\u00e8s stable dans le traitement des eaux us\u00e9es, pr\u00e9sente une pollution secondaire limit\u00e9e, a de bonnes capacit\u00e9s de recyclage et de r\u00e9utilisation, et son prix est relativement bas, ce qui la rend largement utilis\u00e9e dans l'\u00e9limination r\u00e9elle des eaux us\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n
3. Conclusion<\/p>\n\n\n\n
Actuellement, la pr\u00e9cipitation et l'adsorption sont les principales m\u00e9thodes de traitement des eaux us\u00e9es contenant du fluorure. Parmi ces m\u00e9thodes, la pr\u00e9cipitation peut \u00eatre divis\u00e9e en pr\u00e9cipitation chimique et pr\u00e9cipitation par coagulation. La pr\u00e9cipitation chimique est largement utilis\u00e9e dans le traitement des eaux us\u00e9es industrielles, avec les avantages d'une m\u00e9thode simple, d'un faible co\u00fbt et d'un bon effet ; tandis que la pr\u00e9cipitation par coagulation est principalement utilis\u00e9e dans le traitement des eaux us\u00e9es contenant des fluorures \u00e0 faible concentration, avec les avantages d'une faible quantit\u00e9 de m\u00e9dicaments n\u00e9cessaires et d'un grand volume de traitement, et elle peut r\u00e9pondre \u00e0 la norme de rejet apr\u00e8s un seul traitement. Par cons\u00e9quent, la pr\u00e9cipitation chimique est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9e pour r\u00e9duire la concentration de fluorure dans les eaux us\u00e9es \u00e0 forte teneur en fluorure, puis la pr\u00e9cipitation par coagulation est utilis\u00e9e pour les traiter \u00e0 nouveau afin de respecter la norme de rejet. L'adsorption convient au traitement en profondeur des eaux us\u00e9es contenant des fluorures, dont l'affluent est peu important et la concentration faible.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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