Что очищает воду от фторидов

Очистка воды от фтора и фторидов

Очистка воды от фтора и фторидов

Очистка воды от фтора и фторидов

Если у вас возникла задача провести очистку воды от фтора и/или фторидов, то прежде всего вы должны понять, что для решения этой задачи не существует одного какого-то фильтра, а это комплекс разнообразного оборудования, перечень которого зависит от концентраций фтора и/или фторидов, других показателей воды, объемов и назначения очищенной воды.

Пункт 6.188 СНиП 2.04.02-84 или аналоговый пункт 9.163 СП 31.13330.2012 гласит: Обесфторивание питьевой воды надлежит производить методами:

1. контактно-сорбционной коагуляции или
2. с использованием сорбента — активной окиси алюминия.

Метод контактно-сорбционной коагуляции следует применять при концентрации фтора в воде до 5 мг/л; с помощью сорбента (активной окиси алюминия) — при концентрации фтора до 10 мг/л.

При обосновании допускается применение других методов (например системы обратного осмоса, но о ней написано в другой статье нашего каталога). Расскажем подробнее о двух вышеупомянутых методах очистки воды от фтора.

Контактная коагуляция

Этот метод очистки воды от фтора подразумевает фильтрацию в напорных самопромывных фильтрах. Контактная коагуляция происходит на зёрнах фильтрующей загрузки. Зерна загрузки служат центрами коагуляции. Сорбция фтора осуществляется на поверхности контактной зернистой среды. Процесс хлопьеобразования в этом случае значительно ускоряется. Введение максимальной дозы коагулянта осуществляется в самом начале фильтроцикла. Происходит зарядка загрузки, т. е. накопление в ней избытка гидролизуемых в воде солей, содержащих оксид алюминия. Затем до конца фильтроцикла в воду необходимо вводить рабочую дозу коагулянта, которая в 3-5 раз менее зарядной.

Область применения метода ограничивается следующими ориентировочными значениями показателей качества исходной воды, которые в каждом конкретном случае необходимо корректировать пробными технологическими изысканиями: фтор — не более 5 мг/л; жесткость — не менее 1,5-2,0 мг-экв/л; щелочность — до 3-5 мг-экв/л; рН — 7-8; сероводород — до 1,5-2,0 мг/л; общее железо — до 5 мг/л.

Преимущества

• протекание коагуляции с более высокой скоростью
• отсутствует необходимость в отстойниках для формирования и осаждения хлопьев осадка

Недостатки

• потребность в частой регенерации загрузки
• опасность проскока реагента в случае неправильного подбора режима коагуляции/регенерации.
• Необходимо проверять воду после фильтров на содержание коагулянта.

Непосредственное введение коагулянта и использование отстойников

Коагуляция воды с помощью солей железа

При добавлении в коллоидный раствор сульфата железа (III), он диссоциирует на ионы железа [Fe3+] и сульфат-ион [SO42-]:

Fe2(SO4)3 → 2 Fe3+ + 3 SO42-

Далее происходит многоступенчатый гидролиз, описываемый следующими уравнениями:

Fe3+ + H2O ↔ Fe(OH)2+ + H+

Fe(OH)2+ + H2O ↔ Fe(OH)2+ + H+

Fe(OH)2+ + H2O ↔ Fe(OH)3↓ + H+

Суммарное уравнение гидролиза:

Fe3+ + 3H2O ↔ Fe(OH)3↓ + 3H+

Мицелла – коллоид, не имеющий определенного состава и слабо взаимодействующий с жидкостью. Схематически ее строение на примере мицеллы гидроксида железа (III) может быть изображено:

Микрокристалл гидроксида железа, образующий коллоидную частицу (см. рисунок), избирательно адсорбирует из окружающей среды ионы, идентичные ионам его кристаллической решетки. В зависимости от химического состава раствора (избыток сульфат–ионов или избыток ионов железа) микрокристалл приобретает отрицательный или положительный заряд. Такой заряженный кристалл называется ядром мицеллы, а сообщают ему этот заряд потенциалопределяющие ионы.

Электрическое поле заряженной поверхности кристалла притягивает из раствора противоионы – ионы, несущие противоположный заряд. На границе раздела фаз образуется двойной электрический слой, толщину которого определяет внешняя граница облака противоионов.

Двойной электрический слой состоит из адсорбционой и диффузной частей. Адсорбционный слой включает в себя потенциалобразующие ионы и часть противоионов, адсорбированных на поверхности ядра. Диффузный слой достраивают остальные противоионы в количестве, способствующем электронейтральности мицеллы.

Двойной электрический слой, окружающий коллоиды, под воздействием коагулянтов (электролитов), перестраивается: противоионы начинают вытесняться из диффузной в адсорбционную часть, и толщина всего электрического слоя со временем уменьшается до толщины адсорбционного слоя. Дисперсные частицы попадают в область взаимного притяжения, и наступает быстрая коагуляция.

Коагуляция воды с помощью солей алюминия

Фильтрующая среда фильтра представляет активированную окись алюминия пищевого класса. При прохождении сквозь слой фильтрующей среды происходит удаление ионов фтора. По прошествии определенного объема отфильтрованной воды (объем задается при монтаже, исходя из суммарного количества фторид- и гидрокарбонат-ионов) фильтр выходит в регенерацию (восстановление сорбционно-фильтрующей способности загрузки и удаление отфильтрованной взвесей в дренаж). Регенерирующим реагентом фильтра является сульфат алюминия (сернокислый алюминий).

Процессы, протекающие при введении в воду солей алюминия, аналогичны вышеописанным при добавлении солей железа:

Al3+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)3↓ + H+

Суммарное уравнение гидролиза:

Al3+ + 3H2O ↔ Al(OH)3↓ + 3H+

Образование осадка гидроксида алюминия происходит при значениях рН в диапазоне от 5 до 7,5. При рН 8,5 идет растворение образованного гидроксида алюминия с образованием алюминатов.

Al2(SO4)3 + 6 NaOH = 2 Al(OH)3↓ + 3 Na2SO4

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] или (NaAlO2 • 2H2O)

Уважаемые посетители сайта, если у Вас возникла потребность реализации очистки воды от фтора и фторидов для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании нашей компании. Мы разработаем для Вас оптимальную технологическую схему очистки воды.

Источник

Удаление фтора в домашних условиях — что нужно знать

Процесс фторирования воды массовым потоком использовался в прошлом веке. Однако при детальном изучении влияния этого микроэлемента на организм человека, были выявлены его отрицательные стороны. Сейчас многие страны ратуют за удаление фтора из водоснабжения.

Что представляет собой фтор

Заинтересованность ученых фтором достигла пика к 1930-м годам. Этот микроэлемент обладает биологически-активным действием в организме людей и животных. Он известен как укрепляющий элемент для зубов и скелета.

Небольшие дозы фтора способствуют уменьшению проявления кариеса у молочных и коренных зубов. Поэтому было принято решение об искусственном фторировании воды. Но чем это грозило?

В России фторирование воды началось в 1957 г. Это было обосновано борьбой с кариесом. Однако излишнее количество фтора привело к тому, что у людей стали возникать проблемы со здоровьем.

Вред фторирования

Так, увеличение количества фтора в организме приводит к расстройству минерализации костей. Увеличение фтора до 3 мг/л увеличивает риск возникновения флюороза зубов, а его концентрация до 6 мг/л сводится к раздражению костного мозга (красного) и дисфункции в работе ЦНС.

Флюороз характеризуется поражением костей и зубов. Этой болезни подвергаются люди, которые живут в местах с высокой концентрацией фтора в воде и почве.

Кроме того, флюороз может наблюдаться и в местности с нормальным содержанием фтора. Это связывают с особенностью жаркого климата, в результате которого потребление жидкости увеличивается.

Следует отметить, что водоснабжение городов строго отслеживает норму содержания фтора. Высокая концентрация фтора отмечается в природных водных источниках.

Нормы примесей элемента

ВОЗ рекомендует норму содержания фтора в воде не выше 1 мг/л. Но более трети населения планеты употребляет воду, в которой содержание фторидов превышает показатель свыше 1,5 мг/л. Именно сейчас актуальна проблема удаления фтора.

Фтор можно обнаружить по особому химическому запаху. Он может попадать при недостаточной очистке воды или содержаться в природных скважинах.

Способы удаления фторидов из воды

Существует несколько методов удаления элемента из воды, о них подробнее далее.

Ионный обмен (с применением селективных ионитов)

Этот метод основывается на замещении ионов фтора безопасными ионами водорода или натрия. Поверхность, на которой и происходит ионный обмен, включает в себя: окись алюминия, несколько видов активированного угля, ингредиенты магнезиального сорбента (оксиды и гидроксиды алюминия), анионионообменные смолы.

Способ очистки в домашних условиях на видео:

Метод сорбции

Он основан на фильтрации воды сквозь порошкообразный материал. Эта смесь веществ обладает способностью вступать в реакцию с ионами фтора. Материал включает в себя такие сорбенты: гидроокиси алюминия и магния, трикальцийфосфат.

Обратный осмос

Метод заключается в пропускании воды сквозь мембрану, которая способна задержать соединения фтора.

Электрокоагуляция

При этом происходит связка фтора при помощи электролизного растворения анодов алюминия.

Фильтрация в домашних условиях

Кроме того, удалить элемент можно и в домашних условиях:

• Отстаивание. Воду набирают в сосуд (неметаллический), перед этим спускают стоячую воду. Далее дают выстояться ей с открытой крышкой (это необходимо, чтобы улетучился хлор). Затем закрывают крышкой и оставляют на 8 часов. Жидкость нужно выпивать не до конца. Ведь на дне оседают все примеси: соли и химические соединения.
• Кипячение. Этот способ применяют для обеззараживания. Кипятят не менее 15 минут. Соли и химические соединения оседают, возбудители болезни погибают. Хранить воду обязательно закрытой.

Благодаря существованию нескольких методов, можно выбрать приемлемый по цене и качеству.

О том, какая вода полезна для здоровья, узнайте из программы Жить Здорово.

Удаление фтора с помощью фильтра

Очистить воду от фторидов возможно также с помощью фильтров для дистилляции. В продаже можно найти фильтры различных марок. Производители могут предложить последние разработки системы очисток.

Компании по изготовлению фильтров оказывают услуги по установке, которые включает в себя комплекс работ по монтажу и наладке. Однако такую воду нельзя считать достаточно чистой. Такие фильтры не избавят от всех примесей.

Самые распространенные и недорогие фильтры для удаления хлора и других веществ – это кувшины. Фильтр делит пополам кувшин на верхнюю и нижнюю секцию.

Процесс очистки воды происходит под силой тяжести. Недостаток такого фильтра состоит в медленной обработке и малом количестве фильтрованной воды (1-3 литра).

Есть фильтры-насадки, они стоят недорого. Их присоединяют или крепят к крану. Минус таких фильтров – в медленной струе, чтобы набрать стакан воды приходится ждать около минуты.

Проточный фильтр – это самый качественный из всех видов. Стоит дороже других, но и пользы приносит больше. Проточный фильтр крепится к водопроводной трубе. Основная его очистительная система находится под раковиной. Также имеется отдельный кран.

Удаление фтора из воды целесообразно только в местностях, где завышена норма этого микроэлемента. Ведь недостаточное поступление фтора в организм также негативно сказывается, как и его отсутствие.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Источник

Очистка воды от фтора

Обзор четырех способов и характеристик подходящих для этих целей фильтров.

Поскольку фтор относится к высокотоксичным веществам, его нормальная концентрация не должна превышать 0,5 — 1 мг/л воды. Избыточное содержание фтора в питьевой воде может вызвать стойкое нарушение минерализации костей и разрушение эмали зубов (флюороз), а если его концентрация превысит норму в 4 — 6 раз, у человека может развиться тяжелое токсическое поражение костного мозга, нервной системы и других органов.

Избыток фтора в воде можно заподозрить по наличию любого химического запаха, поскольку он чаще всего попадает в питьевую воду с промышленными отходами. Но не всегда — природные фторсоединения в повышенных концентрациях могут содержаться в воде артезианских скважин.

Способы очистки воды от фтора

1. Метод ионного обмена с использованием селективных ионитов.

Его суть состоит в извлечении из воды ионов фтора и замены их на безопасные ионы водорода или натрия. В качестве сорбентов (материалов, на поверхности которых происходит ионный обмен) используются:

• окись алюминия;
• аниониты — ионообменные смолы;
• различные виды активированного угля (СКТ, БАУ, КАД);
• гидроксиапатит;
• окислы и гидроокислы алюминия (магнезиальные сорбенты).

2. Сорбционный метод.

Заключается в фильтрации воды через сыпучий материал, способный вступать в химические реакции с ионами фтора. В качестве сорбентов применяют:

• трикальцийфосфат;
• гидроокись алюминия;
• гидроокись магния.

3. Метод обратного осмоса — процесс пропускания воды через полупроницаемую мембрану, способную задерживать фтористые соединения.

4. Электрокоагуляция — связывание фтора электролизным растворением в воде алюминиевых анодов.

Фильтры, используемые для очистки питьевой воды от фтора в домашних условиях

Чаще всего для обесфторивания воды в небольших домах, не подключенных к центральному водоснабжению, а также для дополнительной водоочистки в квартирах, применяются проточные обратноосмотические и сорбционные фильтры. Рассмотрим несколько популярных моделей.

• Бытовой фильтр «Гейзер-Престиж» российской марки Гейзер. Эффективно очищает воду от фтора и других примесей путем пропускания через сорбент (активированный уголь) и систему мембран (обратный осмос). Трехступенчатая система очистки (3 очистительных колбы), максимальная производительность — 200 л/сутки. Цена — 5700 — 6500 рублей в зависимости от комплектации.
• Бытовой проточный фильтр ECOMASTER ML 400 от российской компании АкваХолд — четырехступенчатая система очистки воды сорбционным и обратноосмотическим методом. Максимальная производительность — 200 л/сутки. Стоимость в пределах 10 300 — 13 600 рублей.
• Бытовой фильтр Аквафор ОСМО 100 с водяным баком (6,8 — 10 л) российского производства. Четыре ступени очистки воды от различных загрязнений, включая фтор, путем фильтрации через сорбент и обратноосмотические мембраны. Максимальная производительность — 400 л/сутки. Цена в зависимости от комплектации 6800 — 7500 рублей.
• Бытовой фильтр А-460Е с водяным баком (12 л) марки Atoll (Россия — США). Четырехступенчатая очистка воды путем фильтрации и обратного осмоса, максимальная производительность — 10 л/час. Эффективное удаление фтора и других видов загрязнений (механическое, химическое, бактериальное). Стоимость в пределах 6900 — 7500 рублей.
• Бытовой фильтр HIDROTEK RO-100G-A01 (Китай) с водяным баком (12 л). Пятиступенчатый уровень очистки воды путем фильтрации через сорбенты и обратноосмотическую мембрану. Максимальная производительность — 540 л/сутки. Эффективная очистка от многих видов загрязнений, включая фтор. Цена модели — 6900 — 7500 рублей.
• Бытовой фильтр TGI GTS-550 M американской марки TGI Pure Water System. Оснащен водяным баком емкостью 12 л. Пятиступенчатая система водоочистки при помощи сорбентов и мембранной фильтрации. Производительность — до 130 л/сутки. Цена — 8300 — 8800 рублей.

Водоочистительные системы для дома подбираются на основе химического анализа воды. А также личных нужд водопотребления, поскольку большинство бытовых систем фильтрации, при схожем качестве водоочистки, отличаются, прежде всего, производительностью.

Источник