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サンレジンの高効率フッ素除去樹脂の産業および都市のフッ素含有廃水処理への応用

基準を満たさないフッ素含有廃水を排出すると、土壌や水中にフッ素イオンが蓄積して生態系にダメージを与える可能性があるため、自然環境に多大な害を及ぼす可能性があります。フッ素イオンの量が多すぎると、植物の成長に悪影響を及ぼし、水生生物に毒性を引き起こし、ひどい場合には生態災害につながる可能性があります。フッ素イオンを適切に処理する方法がなければ、水域に入り、人体への悪影響を引き起こす可能性があります。特に、長期間にわたってフッ素含有廃水にさらされた人は、骨粗しょう症や歯の問題などの病気にかかりやすくなり、さらにひどい場合は神経系に損傷を与え、生命を危険にさらすこともあります。

したがって、フッ素含有廃水の有害な影響から環境と人間の健康を保護するために、厳格な制御と管理措置を実施することが重要です。

フッ素含有廃水処理技術の簡単な紹介:

工業廃水には100ppm以上のフッ素が含まれており、一般的な処理方法はカルシウムイオンを使用して沈殿物を生成し、その後濾過することです。しかし、沈殿できないフッ素イオンが廃水中にまだ20ppm程度残っているため、廃水が排出基準を満たすことが難しく、企業の生産と運営に大きな圧力がかかります。

工業的なフッ素除去には、凝集沈殿法、吸着法、逆浸透法、電気化学的方法、イオン交換法など、いくつかの方法があります。これらの方法はすべて、一定のフッ素除去効果がありますが、それぞれに長所と短所があります。

凝固と沈殿:

最も一般的な方法は、石灰または炭化スラグ沈殿が一般的に使用され、石灰中のカルシウムイオンを使用してフッ化カルシウム沈殿を生成し、フッ化物イオンを除去します。
利点: 原理が簡単で、処理が便利で、コストが低く、効果も良好で、現在、高濃度フッ化物水の処理に広く使用されています。
デメリット: 多量の汚泥が発生し、フッ素除去精度が排出基準に達しないため、二次処理が必要となります。

吸着：
フッ素除去に一般的に使用される吸着剤は活性アルミナ、ゼオライト、活性マグネシアであり、これらは水体に添加してフッ素イオンを除去するために使用されます。
利点: この方法は、高い処理精度で、産業廃水中のフッ素濃度を 10 mg/L から 1 mg/L 未満に低減する能力を備えています。
デメリット: しかし、この方法は吸着能力が低く、処理過程で流出しやすいため、フッ素除去コストが高くなり、廃水に大量の不純物が混入することになります。

逆浸透：
高圧をかけて自然の浸透方向を変えることで、高フッ化物水中の水分子が半透膜の低濃度溶液側へ押し出され、フッ化物イオンが濾過され、水中のフッ化物含有量が減少します。
利点: 操作が簡単で、化学試薬を追加する必要がなく、処理効率が高くなります。
デメリット: フッ素除去のプロセスは適切ではなく、水中の TDS 含有量が高いと耐用年数が大幅に短くなり、設備コストが高くなり、エネルギー消費量が多くなり、大きなスペースが必要になります。

イオン交換法:

イオン交換法は、通常の樹脂を改質して、溶液中でイオン交換を行うことができる官能基を持つ樹脂を作ります。この方法は、イオン交換樹脂を使用して水中のフッ化物イオンを効果的に除去することができます。

利点: 操作が簡単で、耐用年数が長く、さまざまな種類のフッ素含有廃水に適用でき、幅広い用途に使用できます。

デメリット: 高濃度フッ素廃水の直接処理には適していません。

まとめると、異なるフッ素除去方法にはそれぞれ長所と短所があり、実際の状況に応じて適切な処理方法を選択する必要があります。実際のアプリケーションでは、フッ素除去方法の選択は通常、廃水の特性、処理要件、経済的コストなどの要因に基づいています。高フッ素廃水の処理には、化学沈殿法とイオン交換法の組み合わせが最も効果的であり、高効率、低エネルギー消費、高精度という特徴があります。低フッ素廃水の場合、イオン交換法を直接使用すると大きな利点があります。

サンレジンのフッ素除去樹脂のメカニズムと特徴：

企業の廃水中のフッ素含有量に対する高い要求と、フッ素を含まない飲料水を求める住民の要望に応えるため、サンレジンの研究チームは、一般的な産業廃水の水質と処理プロセスの特性に基づいて、標的吸着フッ素除去樹脂 LSC-760 と LSC-860 を継続的に研究、開発、改良してきました。どちらの樹脂も水中のフッ素に対する選択性が高く、LSC-760 は活性アルミナ改質樹脂、LSC-860 は活性ジルコニウム改質樹脂です。現在、この 2 つの樹脂は複数の分野でフッ素含有廃水の処理に応用されており、顧客に高品質で効率的なフッ素除去ソリューションを提供しています。これらの樹脂は、フッ素の放出を効果的に削減するだけでなく、環境汚染や人間の健康被害も軽減し、重要な環境的および社会的意義を持っています。

通常のイオン交換樹脂は、主に樹脂のフッ化物イオンに対する選択性が低いため、フッ化物除去効率が限られています (SO42->NO3->CL->OH-> F->HCO3->HSiO3-)。LSC-760 は、Sunresin が水からフッ化物イオンを除去するために開発した特殊な大孔改質樹脂です。この樹脂は、樹脂骨格に Al3+ を充填してキレート化によって改質され、新しいタイプのフッ化物除去樹脂が得られます。

吸着メカニズム： Al3+は八面体配位場を持っているため、樹脂に担持された後、残りの配位点が水と結合して不飽和錯体を形成します。高フッ素水と接触すると、F-とAl3+の配位能力が強いため、[AlFn3-n]フッ素-アルミニウム錯体（n=1-6）が形成され、水と置き換わって配位子交換吸着を起こし、F-を固定し、水からフッ素を固液分離除去します。F-とAl3+によって形成される錯体は、水中の他の一般的なイオンによって形成される錯体よりも安定しているため、この方法の顕著な特徴は、フッ素除去に対する高い選択性と安定したフッ素除去効果であり、フッ素イオンの吸着に適した方法となっています。

フッ化物イオン除去用特殊樹脂「サンレジン」の特徴：

セプリテ ®Sunresin 社が製造する LSC 760 キレートイオン交換樹脂は、水からフッ化物イオンを除去するために特別に設計された樹脂材料であり、主な特徴は次のとおりです。

強力な選択性: この樹脂はフッ化物イオンに対する選択性が高く、水からフッ化物イオンを効果的に吸着して除去できますが、他の陰イオンや陽イオンに対する吸着能力は低くなります。

大きな吸着能力： この樹脂は吸着能力が高く、大量のフッ素含有廃水を処理でき、長期間使用しても高い吸着効率を維持し、長寿命です。

汚染に対する強い耐性： この樹脂は特殊な構造と官能基を持ち、汚染物質に汚染されにくく、強度も高く、使用中に圧力損失の増加や吸着効率の低下などの現象が起こらず、安定した吸着効率を維持できます。

強力な再生能力: 活性アルミナを再充填することで樹脂の吸着性能を回復できるため、放置による環境汚染や資源の浪費を回避できます。

フッ化物イオンを除去するための特殊樹脂「サンレジン」の紹介:

セプリテ ® LSC760キレートイオン交換樹脂は、選択性が強く、吸着能力が高く、汚染に対する耐性が強く、再生能力が強く、操作が簡単という特徴があり、水からフッ化物イオンを除去するための理想的な材料です。現在、この樹脂は、鉱山水、電子産業廃水の総合利用、都市下水の標準排出の達成など、フッ素含有廃水処理の分野で成功裏に応用されています。そのため、サンレジンのフッ素除去樹脂は吸着プロセスに欠かせない重要な要素であり、その効率的なフッ素除去能力と優れた吸着性能により、多くのお客様に好まれています。

排水フッ素除去実験事例：

実験名: 廃水フッ素除去実験

原料の説明：原料は、F-イオン濃度10.03ppm、中性pH、導電率4.5mS/cmの無色透明の液体です。

使用樹脂: セプリテ ® LSC760

LSC-760樹脂は、次のグラフに示すように、1ppm未満のレベルまでフッ化物イオンを除去する能力があります。この樹脂は、中性からアルカリ性のpH範囲で高いフッ化物除去効率を持ち、再生が容易です。工業廃水からのフッ化物除去について複数の検証を経て、企業のフッ化物含有廃水の標準排出要件を満たすことができます。