El fluorur és un paràmetre crític que cal monitoritzar en les plantes depuradores d'aigües residuals per tres raons fonamentals:
1. Impacte significatiu sobre la salut humana degut a la ingesta excessiva de fluorur
El consum prolongat d'aigua amb nivells de fluorur superiors a 1 mg/L pot provocar fluorosi dental (decoloració i defectes dentals). Quan les concentracions superen els 4 mg/L, la incidència de fluorosi dental arriba al 100 % i pot aparèixer fluorosi esquelètica, causant als pacients dolor òssia, deformitats i un risc augmentat de fractures. El fluorur en excés també pot afectar el sistema nerviós, la funció renal i la secreció d'hormones tiroïdianes. Un cop el fluorur entra als cossos d'aigua, s'acumula fàcilment al sòl i a les aigües subterrànies, bioamplificant-se a través de la cadena tròfica i representant un risc de toxicitat regional.
2. Danys ecològics causats per l'excessiu contingut de fluorur
Les altes concentracions de fluorurs inhibeixen el creixement i la reproducció d'organismes aquàtics, alterant l'equilibri ecològic dels cossos d'aigua i fins i tot provocant enverinament i mort. Quan les aigües residuals que contenen fluorurs entren al sòl, afecten l'activitat microbiana del sòl i la seva composició mineral, resultant en un creixement aturat de les plantes i zones necròtiques a les fulles. A més, la remediació ambiental de l'excessiu fluorur és difícil. El fluorur es desplaça fàcilment en les aigües subterrànies, no es degrada fàcilment i pot contaminar de manera persistent les fonts d'aigua subterrània, posant en perill la seguretat dels recursos hídrics de la regió.
3. Alteració de l'estabilitat del sistema de tractament d'aigües residuals
Les concentracions elevades de fluorur (>20 mg/L) augmenten la pressió osmòtica de les aigües residuals, fent que les cèl·lules microbianes perden aigua i reduïeixin la seva activitat, afectant així l’eficiència del tractament bioquímic de la planta. En ambients àcids (pH < 6), els ions F⁻ es combinen fàcilment formant molècules de HF més tòxiques, inhibint encara més l’activitat microbiana. Finalment, el fluorur pot reaccionar amb els ions de calci i magnesi presents a les aigües residuals per formar precipitats, provocant incrustacions i obstruccions de canonades i equips.
Segons les normes nacionals xineses, el límit d’emissió de fluorur per a les plantes depuradores d’aigües residuals municipals i les instal·lacions industrials de tractament d’aigües residuals és generalment inferior a 10 mg/L (en províncies amb requisits ambientals més estrictes, com Jiangsu i Shandong, el límit és inferior a 1,5 mg/L). Les normes per a les aigües superficials i les aigües potables són encara més exigents, exigint nivells de fluorur inferiors a 1,0 mg/L. Aquestes regulacions posen de manifest el control rigorós que cal exercir sobre el fluorur.
L’analitzador en línia de fluorurs fabricat per JIDE utilitza el mètode estàndard nacional HJ 488-2009 «Qualitat de l’aigua – Determinació de fluorurs – Espectrofotometria amb reactiu de fluor». El principi és el següent: en un medi tampó específic, els ions fluorur reaccionen amb el reactiu de fluor i el nitrat de lantà per formar un complex ternari blau. L’absorbància es mesura mitjançant espectrofotometria i es calcula la concentració de fluorurs a la mostra d’aigua. El cicle de mesura i l’interval són configurables. L’instrument admet sortida MODBUS RS485, i la repetibilitat, la precisió i la deriva es controlen totes dins del 10 %, cosa que el converteix en una solució fiable per a la monitorització en línia de fluorurs.
Cas d’ús típic
Planta industrial clau de tractament d’aigües residuals, Xina Oriental
A principis de 2025, aquesta planta va instal·lar diversos analitzadors en línia JIDE. El client va informar que el dispositiu JIDE de monitoratge en línia de fluorurs mostrava dades significativament superiors als resultats del seu laboratori intern. Van qüestionar fermament la precisió del dispositiu, tement que pogués afectar el seu compliment ambiental i els permisos de vessament, i van exigir que JIDE investigués immediatament i identifiqués la causa arrel de la discrepància de les dades.
Resposta de JIDE:
Un cop rebuda la sol·licitud, l’equip de suport tècnic de JIDE va realitzar primer una comprovació diagnòstica remota. Van verificar minuciosament els paràmetres de calibratge de l’equipament, l’estat operatiu i les condicions de la línia d’amostratge, confirmant que el dispositiu estava correctament calibrat i que no hi havia cap fallada hardware ni problemes de derivació.
Posteriorment, JIDE va tornar a analitzar les mostres d’aigua conservades in situ. La mostra d’aigua original va mesurar 6,3 mg/L en el dispositiu; després d’una dilució 1:1, el resultat de la nova anàlisi va ser de 3,2 mg/L. La correlació lineal entre els dos conjunts de dades va ser bona, verificant preliminarment que la monitorització realitzada pel dispositiu era precisa i que la discrepància no es devia a un mal funcionament de l’equipament.
El client no va acceptar els resultats de la verificació de la dilució i va insistir que el dispositiu JIDE era inexacte. Van fer, de forma independent, una prova comparativa mitjançant un mètode d’elèctrode de tercers. El mètode d’elèctrode va donar un resultat de 6,1 mg/L per a la mostra original d’aigua, que era essencialment coherent amb les dades del dispositiu JIDE. No obstant això, el laboratori intern del client, utilitzant un mètode colorimètric, va obtenir un resultat d’aproximadament 2 mg/L. Quan van diluir la mostra a la meitat i la van tornar a analitzar, el resultat es va mantenir al voltant de 2,2 mg/L, sense disminuir proporcionalment amb la dilució —cosa que indicava clarament un resultat de laboratori anòmal i invàlid.
Els enginyers d’aplicació de JIDE van consultar llavors l’estàndard nacional corresponent i van aclari que el límit superior de mesura d’aquest mètode colorimètric concret és només de 1,8 mg/L. La concentració real de l’aigua bruta del client superava l’interval efectiu d’aquest mètode, fet que feia que les dades del laboratori fossin completament poc fiables.
Per resoldre completament les dubtes del client, JIDE els va guiar a través d’una verificació de dilució gradual:
dilució 2x: mesurada 2,2 mg/L
dilució 4x: mesurada 1,7 mg/L
dilució 8x: mesurada 0,795 mg/L
En fer el càlcul invers, els resultats de la dilució 4x i 8x corresponien a concentracions originals de 6,8 mg/L i 6,36 mg/L, respectivament. Aquests valors eren molt coherents amb la lectura de l’analisador en línia de JIDE (6,3 mg/L) i amb la lectura obtinguda pel mètode d’electrode d’un tercer (6,1 mg/L), validant totalment l’exactitud de les dades de monitoratge del dispositiu JIDE.
Conclusió
La conclusió final va ser que el dispositiu JIDE no presentava cap defecte. En canvi, les fluctuacions del procés a l’extrem anterior (upstream) de la planta de tractament d’aigües residuals del client havien fet que la concentració real de fluorur a la mostra d’aigua superés el límit establert.
Durant tot aquest compromís de servei, el dispositiu JIDE va demostrar un rendiment estable i fiable en la supervisió, i el nostre equip d’assistència postvenda va respondre amb un suport professional i eficient. Vam identificar amb precisió l’arrel del problema, vam resoldre completament les preocupacions del client i vam garantir que les seves operacions de monitoratge ambiental romanessin estables i conformes. El client va elogiar molt la qualitat dels productes JIDE i l’excel·lència del nostre servei.
EN
