الفلوريد هو أحد ملوثات المياه الجوفية، وهو يوجد بشكل طبيعي في الصخور والتربة (الرواسب الناتجة عن ثوران البراكين في العادة). يمكن أن يؤثر بشكل سلبي على صحة الإنسان، عندما تزيد المستويات عن 1.5 مجم/لتر. ونظرًا لأن الآثار الصحية تنتج عن الاستهلاك الممتد، فإن إزالة الفلوريد تتعلق في الغالب بمرحلة التعافي وحالات الطوارئ الممتدة.مواد فيزيائية أو كيميائية أو بيولوجية أو إشعاعية موجودة في المياه والتي قد تكون طبيعية أو من صنع الإنسان، وقد تؤثر على الصحة العامة إذا تواجدت بمستويات أعلى من تلك المحددة في معايير سلامة المياه.

يمكن إزالة الفلوريد من المياه الجوفية من خلال ال امتزاز على مواد الترشيح التي يدخل فيها الكالسيوم مع الفوسفات أو الألومنيوم مع الأكسجين أو عن طريق عمليات معالجة ال هطول والتخثر أو التناضح العكسي. ومن خلال إضافة المواد الكيميائية مثل أملاح الكالسيوم والألومنيوم، تتشكل الرواسب التي تجمع الفلوريد، والتي يمكن إزالتها من خلال خطوات عملية الترسيب والترشيح التقليدية. بينما تستخدم تقنية Nalgonda كبريتات الألومنيوم وهيدروكسيد الكالسيوم (الجير) باعتبارها مواد تخثر. ويدخل في التقنيات الأخرى التخثير الكهربي وتقنية Nakuru، حيث تجمع الأخيرة بين عمليتي الترسيب وال امتزاز. بالنسبة لل امتزاز والتبادل الأيوني، يتم تمرير المياه الملوثة بالفلوريد عبر طبقة من مادة مسامية ("طبقة التلامس") تزيل الفلوريد من المياه من خلال التبادل الأيوني أو ال امتزاز إلى مادة طبقة التلامس. تشتمل مواد قاعدة التلامس المناسبة على الألومينا المنشط أو المواد التي يدخل فيها الكالسيوم والفوسفات، مثل هيدروكسي الأباتيت الصناعي وال فحم العظمي. من أهم مزايا تقنيات ال امتزاز أنه يمكن تجديد العديد من مواد الترشيح.

اعتبارات التصميم

التقنيات التي تتطلب الإضافة اليومية للمواد الكيميائية للتخثر والترسيب بالفلوريد (مثل تقنية Nalgonda) ليست عملية على مستوى الأسرة، لأن التشغيل اليومي (الجرعات الكيميائية والتحريك والترسيب وإزالة الحمأة) يستغرق وقتًا طويلًا، كما أنه عرضة للخطأ. لذلك تُفضل طرق ال امتزاز/التبادل الأيوني للأنظمة المنزلية، حيث تكون كمية المياه المرشحة عادةً في حدود 20-40 لترًا/يوم. وتتكون المرشحات عادةً من تجويفين، أحدهما مملوء بمادة ماصة أو راتينج التبادل الأيوني والآخر لتخزين المياه النظيفة. وعندما تكون المياه ملوثة بالبكتيريا، يتم استخدام عناصر مرشح السيراميك قبل معالجة الفلوريد أو بعدها. بالنسبة للترشيح على مستوى الأسرة، من المهم حساب الوقت المتوقع لت شبع مادة المرشح بناءً على قدرتها على الامتصاص، وتركيز الفلوريد في المياه الخام، وكمية المياه التي يتم ترشيحها يوميًا. وعند الاقتراب من نقطة الت شبع، يجب تحليل الفلوريد في المياه المعالجة بواسطة موزع المرشح، كما يجب استبدال المادة أو إعادة توليدها إذا لزم الأمر. ويجب تنظيم عملية التجديد خارج الموقع وتنفيذها بواسطة طاقم من العاملين المدربين (للتعامل مع الأحماض والقواعد). وتقل قدرة إزالة الفلوريد مع كل دورة تجديد. وتتمكن معظم التقنيات من إزالة أكثر من 90% من الفلوريد، إلا أن ارتفاع الأس الهيدروجيني/ال قلوية يمكن أن يقلل من فعالية بعض التقنيات (على سبيل المثال، تقل فعالية الألومينا المنشط والتخثر/الترسيب عند المستويات العالية).

المواد والمستلزمات

يمكن إنشاء مرشحات إزالة الفلوريد محليًا باستخدام الدلاء. كما يمكن إنتاج فحم عظمي وكذلك هيدروكسيباتيت اصطناعي محليًا، على الرغم من أنه يتطلب تدريبًا واستثمارًا في منشأة الإنتاج. بينما قد لا تتوفر الألومينا المنشطة محليًا.

القابلية للتطبيق

يعتبر الفلوريد حجر الأساس في تكوين مينا الأسنان والعظام، لكن استهلاك مياه الشرب بتركيزات عالية منه لفترة طويلة يمكن أن يؤدي إلى تدهور خطير في الأسنان والعظام. وقد حددت منظمة الصحة العالمية في إرشاداتها نسبة الفلوريد في مياه الشرب التي تساوي 1.5 مجم/لتر. حيث تتوفر خرائط المخاطر (في منصة تقييم المياه الجوفية على سبيل المثال) لعرض المناطق ذات الاحتمالية العالية لمحتويات الفلوريد المرتفعة في محتوى المياه الجوفية. واعتمادًا على عدد أفراد الأسرة وقدرة النظام المنزلي المستخدم، قد تستدعي الحاجة إلى فصل المياه المعالجة المستخدمة لأغراض الشرب والطبخ والمياه غير المعالجة المستخدمة في غسل اليدين والاستحمام وغسل الملابس، ويجب الحرص على عدم الخلط بين الحاويات. حيث تنتج الآثار الصحية بسبب الاستهلاك طويل المدى، وتتناسب التقنية أكثر مع مرحلة التعافي وحالات الطوارئ الممتدة التي تحدث في المناطق التي تزداد فيها مخاطر ارتفاع محتوى الفلوريد. عند استخدام التخثر لأسباب أخرى، قد ينخفض أيضًا تركيز الفلوريد.

التشغيل والصيانة

يُعد تشغيل أنظمة ترشيح إزالة الفلوريد المنزلية سهلًا بشكل عام للمستخدمين. يجب مراعاة وقت التلامس الضروري بين الماء وقاعدة المرشح، والذي يختلف باختلاف مواد المرشح، وذلك لضمان إزالة الفلوريد بكفاءة. يجب تنظيم مراقبة جودة المياه واستبدال و/أو تجديد المواد من قبل موزع/بائع المرشحات وهذا يتطلب تعاون المستخدم. عند الوصول إلى قدرة امتصاص المرشحات المنزلية، تتم إزالة الفلوريد عن طريق تمرير محلول قاعدي فوق قاعدة المرشح، متبوعًا بمحلول حمضي لإعادة التنشيط. يجب تخزين المواد الكيميائية والتعامل معها بحذر ويجب أن يتم استخدامها من قبل موظفين مدربين جيدًا في مركز الخدمة. يمكن بعد ذلك إعادة استخدام مادة المرشح لمزيد من عمليات إزالة الفلوريد.

الصحة والسلامة

لا تزيل تقنيات إزالة الفلوريد التلوث الميكروبيولوجي وقد يلزم وجود عمليات الترشيح اللاحقة أو التطهير اللاحق. يجب دائمًا تخزين المياه المعالجة في مرشحات أو حاويات التخزين الآمن للمياه. تشكل الحمأة أو محاليل التجديد أو مادة المرشح الم شبعة مخاطر صحية وبيئية وينبغي التخلص منها بأمان (مثل دفن النفايات بعيدًا عن مصادر مياه الشرب). ينبغي على القائمين على التشغيل المشاركين في إنتاج أو تجديد مادة المرشح تلقي تدريب على تدابير السلامة الشخصية، مثل تعلم الاستخدام الصحيح لمعدات الحماية.

التكاليف

يمكن أن تتراوح تكاليف المرشحات البسيطة المصنوعة محليًا ما بين 20-40 دولارًا أمريكيًا عند إنشاء مرافق الإنتاج. يتطلب إنتاج ال فحم العظمي عمالة وبنية تحتية مكثفة، ويجب أخذ هذه التكاليف في الاعتبار. بالنسبة للمنتجات التجارية التي يتطلب استيرادها ونقلها، قد تزيد تكاليفها من 50 إلى 100 دولار أمريكي لكل مرشح. ومع ذلك، يساعد تجديد المواد على التقليل من التكاليف المستمرة. في بعض البلدان المتضررة (مثل إثيوبيا وكينيا)، اعتمد صغار مقدمي الخدمات نماذج أعمال قائمة على القروض أو تقديم الخدمات.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

قد لا يكون ال فحم العظمي مقبولاً في بعض المناطق لأسباب دينية أو ثقافية. قد لا تكون ضرورة معالجة المياه واضحة للمستخدمين، وقد يلزم وجود حملات إعلامية وتدخلات لتغيير السلوك (انظر X.16). تشكل الحمأة أو محاليل التجديد أو مادة المرشح الم شبعة مخاطر بيئية وينبغي التخلص منها بأمان بعيدًا عن مصادر مياه الشرب أو الأراضي المستخدمة في الزراعة.