JP2000015269A - フッ素含有水の処理方法 - Google Patents
フッ素含有水の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価なランニングコストにより、得られるフ
ッ化カルシウムケーキの含水率の低減し、このケーキの
用途を拡大し、処理設備のスペースの縮小することので
きるフッ素含有水の処理方法を提供する。 【解決手段】 フッ素含有水を反応槽中でカルシウム塩
と接触させ、フッ素含有水中のフッ素をカルシウム塩と
反応させてフッ化カルシウムとして固定した後、固液分
離を行って処理水を流出させるとともに、固液分離によ
り濃縮された汚泥の一部を反応槽に返送することを含む
フッ素含有水の処理方法において、固液分離を濾過、遠
心分離、蒸発濃縮および浮上分離から選ばれる手段によ
り行うことを特徴とするフッ素含有水の処理方法。
ッ化カルシウムケーキの含水率の低減し、このケーキの
用途を拡大し、処理設備のスペースの縮小することので
きるフッ素含有水の処理方法を提供する。 【解決手段】 フッ素含有水を反応槽中でカルシウム塩
と接触させ、フッ素含有水中のフッ素をカルシウム塩と
反応させてフッ化カルシウムとして固定した後、固液分
離を行って処理水を流出させるとともに、固液分離によ
り濃縮された汚泥の一部を反応槽に返送することを含む
フッ素含有水の処理方法において、固液分離を濾過、遠
心分離、蒸発濃縮および浮上分離から選ばれる手段によ
り行うことを特徴とするフッ素含有水の処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素含有水の処
理方法に関する。半導体製造、化学肥料製造、窯業、ア
ルミニウム工業等の産業においては、フッ化水素を使用
するか、またはこれを発生する製造工程を有することか
ら、フッ素を含む排水が排出される。本発明は、近年の
環境対策の強化および資源の有効利用の観点から、有効
なフッ素含有水の処理技術を確立するものである。
理方法に関する。半導体製造、化学肥料製造、窯業、ア
ルミニウム工業等の産業においては、フッ化水素を使用
するか、またはこれを発生する製造工程を有することか
ら、フッ素を含む排水が排出される。本発明は、近年の
環境対策の強化および資源の有効利用の観点から、有効
なフッ素含有水の処理技術を確立するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造、化学肥料製造、窯業、アル
ミニウム工業等の産業においては、フッ化水素を使用す
るか、またはこれを発生する製造工程を有することか
ら、フッ素を含む排水が排出される。このようなフッ素
含有排水は、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）等の
カルシウム塩と反応させ、フッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆ2 ）の不溶物を生成させてフッ素を固定化し、重力に
より固液分離する凝集沈澱法が一般に採用されている。
ミニウム工業等の産業においては、フッ化水素を使用す
るか、またはこれを発生する製造工程を有することか
ら、フッ素を含む排水が排出される。このようなフッ素
含有排水は、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）等の
カルシウム塩と反応させ、フッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆ2 ）の不溶物を生成させてフッ素を固定化し、重力に
より固液分離する凝集沈澱法が一般に採用されている。
【０００３】図１に従来例（例えば特開平８−１９７０
７０号参照）を示す。フッ素含有排水は、原水槽１に貯
留される。１次反応槽２では、水酸化カルシウム等のカ
ルシウム塩９を添加し、pH６〜１０としてフッ化カルシ
ウムを生成させる。このとき排水中のフッ素含有率を低
減するためにカルシウム塩を過剰に添加し、また２次反
応槽３において不溶性のフッ化カルシウムの生成を促進
するためにアルミニウムまたは鉄等の化合物の無機凝集
剤１０を添加する。pH調整槽４で酸またはアルカリの添
加により排水のpHを６〜８にしてさらにフッ化カルシウ
ムの生成を促進し、次いで生成物の沈降性をあげるた
め、凝集槽５においてポリアクリルアミドの部分加水分
解物等の有機凝集剤１１を添加する。次に、この処理排
水を沈澱槽６に導き、この槽中で重力による固液分離が
行われる。
７０号参照）を示す。フッ素含有排水は、原水槽１に貯
留される。１次反応槽２では、水酸化カルシウム等のカ
ルシウム塩９を添加し、pH６〜１０としてフッ化カルシ
ウムを生成させる。このとき排水中のフッ素含有率を低
減するためにカルシウム塩を過剰に添加し、また２次反
応槽３において不溶性のフッ化カルシウムの生成を促進
するためにアルミニウムまたは鉄等の化合物の無機凝集
剤１０を添加する。pH調整槽４で酸またはアルカリの添
加により排水のpHを６〜８にしてさらにフッ化カルシウ
ムの生成を促進し、次いで生成物の沈降性をあげるた
め、凝集槽５においてポリアクリルアミドの部分加水分
解物等の有機凝集剤１１を添加する。次に、この処理排
水を沈澱槽６に導き、この槽中で重力による固液分離が
行われる。
【０００４】また、１次反応槽２および２次反応槽３で
の晶析を促進するため、沈澱した汚泥２４を配管１３に
より１次反応槽２に返送し、晶析の核として利用する方
法が一般に採用されている。沈澱槽６において分離され
た汚泥は、一部が返送される一方で、残部は汚泥貯槽７
に移送され、脱水機８により脱水され、脱水ケーキ９が
産業廃棄物として処理される。
の晶析を促進するため、沈澱した汚泥２４を配管１３に
より１次反応槽２に返送し、晶析の核として利用する方
法が一般に採用されている。沈澱槽６において分離され
た汚泥は、一部が返送される一方で、残部は汚泥貯槽７
に移送され、脱水機８により脱水され、脱水ケーキ９が
産業廃棄物として処理される。
【０００５】上澄み水は、前段で生成したフッ化カルシ
ウムの不溶物を含むため、後段の処理設備に移送され
る。貯留槽１６から砂等を充填した濾過塔１７により、
沈澱槽６で沈降しなかったフッ化カルシウムの不溶物を
除去する。さらに、排水中の残留フッ素を除去するた
め、ジルコニウム等のフッ素イオンと錯化合物を形成す
る金属イオンを添着した樹脂または活性アルミナ等の吸
着剤を充填した吸着塔１９で処理が行われる。さらに、
放流基準を満たすようにpH調整をpH調整槽２０において
行った後に放流される。なお、図１において、１８は濾
過された処理水のバッファーおよび水質監視のための濾
過水槽であり、２１はpH調整した処理水のバッファーお
よび水質監視のための貯留槽である。
ウムの不溶物を含むため、後段の処理設備に移送され
る。貯留槽１６から砂等を充填した濾過塔１７により、
沈澱槽６で沈降しなかったフッ化カルシウムの不溶物を
除去する。さらに、排水中の残留フッ素を除去するた
め、ジルコニウム等のフッ素イオンと錯化合物を形成す
る金属イオンを添着した樹脂または活性アルミナ等の吸
着剤を充填した吸着塔１９で処理が行われる。さらに、
放流基準を満たすようにpH調整をpH調整槽２０において
行った後に放流される。なお、図１において、１８は濾
過された処理水のバッファーおよび水質監視のための濾
過水槽であり、２１はpH調整した処理水のバッファーお
よび水質監視のための貯留槽である。
【０００６】以上のように、従来の如く、フッ素含有排
水を凝集沈澱法にて処理を行うためには、過剰のカルシ
ウム塩の添加、多量の凝集剤の添加が必要であり、その
ため処理のための費用が増大する。凝集性を向上させる
ために、沈澱槽において沈降した汚泥の一部を１次反応
槽に戻し、晶析の核とする方法では、凝集剤が晶析の阻
害要因となる。１次反応槽から運ばれるフッ化カルシウ
ムと２次反応槽に無機凝集剤として添加されたアルミニ
ウム化合物等とが反応してゲル化してしまい、晶析が進
行しないからである。従って、凝集剤を含まないフッ化
カルシウム単体での処理の方が効果的であるが、フッ化
カルシウムは沈澱槽において沈降しないため、凝集剤の
添加が必要である。
水を凝集沈澱法にて処理を行うためには、過剰のカルシ
ウム塩の添加、多量の凝集剤の添加が必要であり、その
ため処理のための費用が増大する。凝集性を向上させる
ために、沈澱槽において沈降した汚泥の一部を１次反応
槽に戻し、晶析の核とする方法では、凝集剤が晶析の阻
害要因となる。１次反応槽から運ばれるフッ化カルシウ
ムと２次反応槽に無機凝集剤として添加されたアルミニ
ウム化合物等とが反応してゲル化してしまい、晶析が進
行しないからである。従って、凝集剤を含まないフッ化
カルシウム単体での処理の方が効果的であるが、フッ化
カルシウムは沈澱槽において沈降しないため、凝集剤の
添加が必要である。
【０００７】また、生成したフッ化カルシウムの不溶物
を重力沈降により固液分離する方式では、上澄み水への
フッ化カルシウムの不溶物の流出（通常２０〜５０mg／
Ｌ）は避けられず、後段の濾過設備が必要であった。後
段の濾過設備において、砂濾過等が利用されるが定期的
な洗浄作業が必要であった。また、フッ素含有排水にカ
ルシウム塩および凝集剤を添加し、フッ化カルシウムの
不溶塩を重力分離する処理では、排水中の残留フッ素が
多いため、吸着塔での処理が必要であった。
を重力沈降により固液分離する方式では、上澄み水への
フッ化カルシウムの不溶物の流出（通常２０〜５０mg／
Ｌ）は避けられず、後段の濾過設備が必要であった。後
段の濾過設備において、砂濾過等が利用されるが定期的
な洗浄作業が必要であった。また、フッ素含有排水にカ
ルシウム塩および凝集剤を添加し、フッ化カルシウムの
不溶塩を重力分離する処理では、排水中の残留フッ素が
多いため、吸着塔での処理が必要であった。
【０００８】また、従来の処理設備において排出される
汚泥は、凝集剤を添加するため脱水性が悪く、脱水ケー
キを処理するためには多大のコストが発生していた。ま
た、汚泥中のフッ化カルシウムの純度が高ければ、フッ
化水素の製造用の原料等の付加価値の高い用途において
有効利用可能であるが、汚泥中への凝集剤成分の混入、
排水中のＳｉＯ2 等の不純物の混入等があり、高々９５
％程度の純度しか得られないため、有効利用できたとし
てもセメント剤の増量剤等の付加価値の低い用途でしか
なかった。
汚泥は、凝集剤を添加するため脱水性が悪く、脱水ケー
キを処理するためには多大のコストが発生していた。ま
た、汚泥中のフッ化カルシウムの純度が高ければ、フッ
化水素の製造用の原料等の付加価値の高い用途において
有効利用可能であるが、汚泥中への凝集剤成分の混入、
排水中のＳｉＯ2 等の不純物の混入等があり、高々９５
％程度の純度しか得られないため、有効利用できたとし
てもセメント剤の増量剤等の付加価値の低い用途でしか
なかった。
【０００９】また、沈澱工程においては、重力沈降によ
り固液分離を行うため、沈降させるための容積が必要で
あり、広大な専有スペースが必要であった。
り固液分離を行うため、沈降させるための容積が必要で
あり、広大な専有スペースが必要であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上の問題点を解決す
るために、本発明では、フッ素含有水中のフッ素とカル
シウム塩との反応により発生したフッ化カルシウムを重
力沈降によらず、濾過、遠心分離、蒸発濃縮、浮上分離
等により固液分離を行い、濃縮した汚泥を一部反応槽に
返送し、晶析の核とさせ、フッ素含有水中のフッ素濃度
を低減する。
るために、本発明では、フッ素含有水中のフッ素とカル
シウム塩との反応により発生したフッ化カルシウムを重
力沈降によらず、濾過、遠心分離、蒸発濃縮、浮上分離
等により固液分離を行い、濃縮した汚泥を一部反応槽に
返送し、晶析の核とさせ、フッ素含有水中のフッ素濃度
を低減する。
【００１１】よって、本発明は、フッ素含有水の処理方
法において、有機および無機凝集剤を使用しない安価な
ランニングコストにおける処理、および得られるフッ化
カルシウムケーキの含水率の低減、高純度化による有効
利用の用途拡大、専有スペースの縮小化を目的とする。
法において、有機および無機凝集剤を使用しない安価な
ランニングコストにおける処理、および得られるフッ化
カルシウムケーキの含水率の低減、高純度化による有効
利用の用途拡大、専有スペースの縮小化を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、フッ素含有水を反応槽中でカルシウム塩と
接触させ、フッ素含有水中のフッ素をカルシウム塩と反
応させてフッ化カルシウムとして固定した後、固液分離
を行って処理水を流出させるとともに、前記固液分離に
より濃縮された汚泥の一部を前記反応槽に返送すること
を含むフッ素含有水の処理方法において、固液分離を濾
過、遠心分離、蒸発濃縮および浮上分離から選ばれる手
段により行うことを特徴とするフッ素含有水の処理方法
を提供する。
決するため、フッ素含有水を反応槽中でカルシウム塩と
接触させ、フッ素含有水中のフッ素をカルシウム塩と反
応させてフッ化カルシウムとして固定した後、固液分離
を行って処理水を流出させるとともに、前記固液分離に
より濃縮された汚泥の一部を前記反応槽に返送すること
を含むフッ素含有水の処理方法において、固液分離を濾
過、遠心分離、蒸発濃縮および浮上分離から選ばれる手
段により行うことを特徴とするフッ素含有水の処理方法
を提供する。
【００１３】かかる本発明によれば、フッ素含有水の処
理に際して有機もしくは無機の凝集剤を用いる必要はな
い。
理に際して有機もしくは無機の凝集剤を用いる必要はな
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら、本
発明の好ましい態様について説明する。以下において
は、フッ素含有水としてフッ素含有排水を処理する場合
を例として説明する。図２は本発明の方法を模式的に示
す系統図である。フッ素含有排水は、原水槽２５に貯留
される。反応槽２６では、水酸化カルシウム等のカルシ
ウム塩３５を添加し、フッ素含有排水のpHを４〜１０と
して、フッ化カルシウムを生成させる。pH調整槽２７に
おいてフッ化カルシウムが晶析し易いpH域に調整し、排
水は濃縮設備２８にて固液分離に付され、濃縮された汚
泥は汚泥貯槽３０に移送され、脱水機３１にて脱水され
る。濃縮された汚泥の一部は、配管３３により反応槽２
６に返送され反応槽２６においてのフッ化カルシウムの
晶析の核として利用される。このとき、貯槽３９に返送
汚泥３４およびフッ素含有排水４１を貯留し、カルシウ
ム塩４０を添加して、晶析の核となるフッ化カルシウム
の結晶を成長させて反応槽２６に返送することも晶析を
促進するために有効であり、これはフッ素含有排水３８
中のフッ素イオン濃度が低い場合に特に有効である。カ
ルシウム塩４０の添加量はフッ素含有排水４１中のフッ
素イオンの量に対する当量よりやや多め、例えば、約
１．２倍当量であるのが好ましく、フッ素含有排水４１
の貯槽３９への投入量はフッ素含有排水３８の総量の約
１０〜２０％であるのが好ましい。また、一般に、返送
汚泥量は、発生汚泥の総量の約１０〜４０％であるのが
好ましい。
発明の好ましい態様について説明する。以下において
は、フッ素含有水としてフッ素含有排水を処理する場合
を例として説明する。図２は本発明の方法を模式的に示
す系統図である。フッ素含有排水は、原水槽２５に貯留
される。反応槽２６では、水酸化カルシウム等のカルシ
ウム塩３５を添加し、フッ素含有排水のpHを４〜１０と
して、フッ化カルシウムを生成させる。pH調整槽２７に
おいてフッ化カルシウムが晶析し易いpH域に調整し、排
水は濃縮設備２８にて固液分離に付され、濃縮された汚
泥は汚泥貯槽３０に移送され、脱水機３１にて脱水され
る。濃縮された汚泥の一部は、配管３３により反応槽２
６に返送され反応槽２６においてのフッ化カルシウムの
晶析の核として利用される。このとき、貯槽３９に返送
汚泥３４およびフッ素含有排水４１を貯留し、カルシウ
ム塩４０を添加して、晶析の核となるフッ化カルシウム
の結晶を成長させて反応槽２６に返送することも晶析を
促進するために有効であり、これはフッ素含有排水３８
中のフッ素イオン濃度が低い場合に特に有効である。カ
ルシウム塩４０の添加量はフッ素含有排水４１中のフッ
素イオンの量に対する当量よりやや多め、例えば、約
１．２倍当量であるのが好ましく、フッ素含有排水４１
の貯槽３９への投入量はフッ素含有排水３８の総量の約
１０〜２０％であるのが好ましい。また、一般に、返送
汚泥量は、発生汚泥の総量の約１０〜４０％であるのが
好ましい。
【００１５】また、返送汚泥中の汚泥濃度またはフッ素
イオン濃度が低いときには、フッ素含有排水３８を貯槽
３９に添加してもよい。濃縮設備２８としては、反応槽
２６から排出されるフッ化カルシウムを含んだ排水を固
液分離する機能を有するものが用いられ、これは濾過、
遠心分離、蒸発濃縮または浮上分離によるものである。
重力沈降により固液分離を行う場合には、フッ化カルシ
ウム結晶の比重を大きくする必要があるため、凝集剤の
添加が必須となるけれども、濾過、遠心分離、蒸発濃縮
または浮上分離による濃縮手段によれば結晶を成長させ
ることなく分離が可能となるため、凝集剤の添加は不要
となる。
イオン濃度が低いときには、フッ素含有排水３８を貯槽
３９に添加してもよい。濃縮設備２８としては、反応槽
２６から排出されるフッ化カルシウムを含んだ排水を固
液分離する機能を有するものが用いられ、これは濾過、
遠心分離、蒸発濃縮または浮上分離によるものである。
重力沈降により固液分離を行う場合には、フッ化カルシ
ウム結晶の比重を大きくする必要があるため、凝集剤の
添加が必須となるけれども、濾過、遠心分離、蒸発濃縮
または浮上分離による濃縮手段によれば結晶を成長させ
ることなく分離が可能となるため、凝集剤の添加は不要
となる。
【００１６】濾過による固液分離手段としては、例え
ば、膜分離による方法が挙げられる。膜としては限外濾
過（ＵＦ）膜、精密濾過（ＭＦ）膜、濾布等が採用され
る。
ば、膜分離による方法が挙げられる。膜としては限外濾
過（ＵＦ）膜、精密濾過（ＭＦ）膜、濾布等が採用され
る。
【００１７】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明す
る。 参考例１ 本発明の効果を検証するため、下記のようにして参考例
１を実施した。フッ素イオンを２００mg／Ｌ、１００mg
／Ｌ、５０mg／Ｌ、２０mg／Ｌを含有する模擬排水を作
成し、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）を添加して
いき、排水中にフッ素イオンとして残留する濃度の測定
を実施した。このときのpHを６〜８の範囲に、水酸化ナ
トリウム（ＮａＯＨ）により調整した。結果を図３に示
す。
る。 参考例１ 本発明の効果を検証するため、下記のようにして参考例
１を実施した。フッ素イオンを２００mg／Ｌ、１００mg
／Ｌ、５０mg／Ｌ、２０mg／Ｌを含有する模擬排水を作
成し、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2 ）を添加して
いき、排水中にフッ素イオンとして残留する濃度の測定
を実施した。このときのpHを６〜８の範囲に、水酸化ナ
トリウム（ＮａＯＨ）により調整した。結果を図３に示
す。
【００１８】図３によれば、フッ素イオン濃度が高い排
水（２００mg／Ｌ、１００mg／Ｌ）では、カルシウム塩
を少量添加した場合にも直ちにフッ素イオン濃度が低下
することを示しており、フッ素イオンと添加したカルシ
ウム塩から発生したカルシウムイオンと効率よく反応し
てフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）の不溶物を析出するこ
とがわかる。一方、フッ素イオン濃度が低い排水（５０
mg／Ｌ、２０mg／Ｌ）では、過剰のカルシウム塩を添加
しなければ、排水中のフッ素イオン濃度を低減すること
ができないことがわかる。
水（２００mg／Ｌ、１００mg／Ｌ）では、カルシウム塩
を少量添加した場合にも直ちにフッ素イオン濃度が低下
することを示しており、フッ素イオンと添加したカルシ
ウム塩から発生したカルシウムイオンと効率よく反応し
てフッ化カルシウム（ＣａＦ2 ）の不溶物を析出するこ
とがわかる。一方、フッ素イオン濃度が低い排水（５０
mg／Ｌ、２０mg／Ｌ）では、過剰のカルシウム塩を添加
しなければ、排水中のフッ素イオン濃度を低減すること
ができないことがわかる。
【００１９】かかるメカニズムの詳細は明らかではない
が、以下のように推測することができる。すなわち、フ
ッ素イオン濃度が高い場合には、微量のカルシウムイオ
ンでフッ化カルシウムの不溶物が析出し、その析出した
フッ化カルシウムが晶析の核となり、残留するフッ素イ
オン濃度の低いところまで晶析が行われる。これに対
し、フッ素イオン濃度が低い場合には、晶析の開始が遅
れ、過剰にカルシウム塩を添加しても排水中にフッ素イ
オンが残留するものと思われる。
が、以下のように推測することができる。すなわち、フ
ッ素イオン濃度が高い場合には、微量のカルシウムイオ
ンでフッ化カルシウムの不溶物が析出し、その析出した
フッ化カルシウムが晶析の核となり、残留するフッ素イ
オン濃度の低いところまで晶析が行われる。これに対
し、フッ素イオン濃度が低い場合には、晶析の開始が遅
れ、過剰にカルシウム塩を添加しても排水中にフッ素イ
オンが残留するものと思われる。
【００２０】参考例２ 上記の事実を検証するために発明者らは、参考例２を実
施した。フッ素イオン濃度２０mg／Ｌでかつカルシウム
イオン濃度３２０mg／Ｌの模擬排水に、フッ素濃度５０
０mg／Ｌ、カルシウム濃度５８０mg／Ｌにより調製した
フッ化カルシウム含有液を徐々に添加した。このときの
pHを６〜８の範囲に、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）に
より調整した。結果を図４に示す。
施した。フッ素イオン濃度２０mg／Ｌでかつカルシウム
イオン濃度３２０mg／Ｌの模擬排水に、フッ素濃度５０
０mg／Ｌ、カルシウム濃度５８０mg／Ｌにより調製した
フッ化カルシウム含有液を徐々に添加した。このときの
pHを６〜８の範囲に、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）に
より調整した。結果を図４に示す。
【００２１】図４によれば、フッ素イオン濃度が２０mg
／Ｌの場合、参考例１で示した条件では排水中のフッ素
イオン濃度は低減されなかったが、晶析の核となるフッ
化カルシウムを微量添加することにより、フッ素イオン
はフッ化カルシウムの不溶物となり、排水中の残留フッ
素イオンの低減が実現することがわかる。また、図３と
図４との比較により、フッ素イオン濃度を５mg／Ｌまで
低減させるのに、従来法では残留カルシウムイオン濃度
が１００mg／Ｌであることを要する（図３）のに対し、
本発明法では残留カルシウムイオン濃度は２０mg／Ｌで
あり（図４）、本発明では用いるカルシウム塩の量を低
減することができることがわかる。
／Ｌの場合、参考例１で示した条件では排水中のフッ素
イオン濃度は低減されなかったが、晶析の核となるフッ
化カルシウムを微量添加することにより、フッ素イオン
はフッ化カルシウムの不溶物となり、排水中の残留フッ
素イオンの低減が実現することがわかる。また、図３と
図４との比較により、フッ素イオン濃度を５mg／Ｌまで
低減させるのに、従来法では残留カルシウムイオン濃度
が１００mg／Ｌであることを要する（図３）のに対し、
本発明法では残留カルシウムイオン濃度は２０mg／Ｌで
あり（図４）、本発明では用いるカルシウム塩の量を低
減することができることがわかる。
【００２２】ここで、上記の参考例１および参考例２
は、本発明の原理の検証のみであり、本発明を採用する
設備の設計条件や運転条件を制約するものではない。 実施例１ 図２に示す如き装置を用いた。この実施例は、本発明の
フッ素含有水の処理方法の一実施例であって、本発明は
何ら図示の方法に限定されるものではない。
は、本発明の原理の検証のみであり、本発明を採用する
設備の設計条件や運転条件を制約するものではない。 実施例１ 図２に示す如き装置を用いた。この実施例は、本発明の
フッ素含有水の処理方法の一実施例であって、本発明は
何ら図示の方法に限定されるものではない。
【００２３】この例では、濾布を用いる濾過により固液
分離を行った。濾布としては、ポリエステル系、ポリ塩
化ビニル、ポリビニルアルコール系、ポリアクリロニト
リル系等の耐薬品性を有し、使用温度に耐える耐熱性を
持ち、また使用に耐えうる機械的強度を持つ繊維を使用
する。濾布として、織布（撚糸織物）が採用され、目開
きおよび撚糸の直径は、排水のフッ素イオン濃度、他の
イオン濃度、その他含有する物質の性状により決定され
る。
分離を行った。濾布としては、ポリエステル系、ポリ塩
化ビニル、ポリビニルアルコール系、ポリアクリロニト
リル系等の耐薬品性を有し、使用温度に耐える耐熱性を
持ち、また使用に耐えうる機械的強度を持つ繊維を使用
する。濾布として、織布（撚糸織物）が採用され、目開
きおよび撚糸の直径は、排水のフッ素イオン濃度、他の
イオン濃度、その他含有する物質の性状により決定され
る。
【００２４】このような濾布を使用した場合、織布にあ
る程度の粒径を持つフッ化カルシウムの不溶物を通すと
粗い粒子は主として慣性衝突作用により、また細かい粒
子は主として拡散作用およびさえぎり作用によって織糸
に付着し、織糸と織糸の間に粒子ブリッジを形成する。
このようにして形成された一次付着層は曲折した多数の
細孔をもち、新しい濾布の空間率より大きな空間率を持
つ。この一次付着層により微細な粒子の補集が行われ
る。また、一次付着層を形成させる段階において通常生
成するフッ化カルシウムの不溶物の粒径よりも大きな粒
子を濾過させることにより、空間率が向上し、濾布を通
過する流束を大きくとれることを確認した。ここでいう
大きな粒子には、後述する洗浄の際に悪影響を及ぼさな
い、炭酸カルシウム、ＳｉＯ2 の粒等を用いる。
る程度の粒径を持つフッ化カルシウムの不溶物を通すと
粗い粒子は主として慣性衝突作用により、また細かい粒
子は主として拡散作用およびさえぎり作用によって織糸
に付着し、織糸と織糸の間に粒子ブリッジを形成する。
このようにして形成された一次付着層は曲折した多数の
細孔をもち、新しい濾布の空間率より大きな空間率を持
つ。この一次付着層により微細な粒子の補集が行われ
る。また、一次付着層を形成させる段階において通常生
成するフッ化カルシウムの不溶物の粒径よりも大きな粒
子を濾過させることにより、空間率が向上し、濾布を通
過する流束を大きくとれることを確認した。ここでいう
大きな粒子には、後述する洗浄の際に悪影響を及ぼさな
い、炭酸カルシウム、ＳｉＯ2 の粒等を用いる。
【００２５】このように、本発明に従えばフッ化カルシ
ウムの除去を極めて効率的に行うことができるので、図
１に示した如き後段の濾過設備が不要となる。また、本
発明法では、凝集剤を使用することがなく、そのため処
理汚泥として純度の高いフッ化カルシウムを得ることが
でき、従って汚泥をフッ酸の製造原料等の高純度のフッ
化カルシウムを必要とする用途に再利用することができ
る。
ウムの除去を極めて効率的に行うことができるので、図
１に示した如き後段の濾過設備が不要となる。また、本
発明法では、凝集剤を使用することがなく、そのため処
理汚泥として純度の高いフッ化カルシウムを得ることが
でき、従って汚泥をフッ酸の製造原料等の高純度のフッ
化カルシウムを必要とする用途に再利用することができ
る。
【００２６】濃縮設備２８を構成する濾過塔の構造とし
ては、濾布を円筒状にしたもの、平板にしたもの等が利
用できる。濾過性能を検証するために、濃縮設備２８と
して、図５に示すように、ポリエステルの織布を約１２
mmの直径を有する円筒４２にし（図５（イ））、かかる
円筒３本を内径約３５mmのＰＶＣ製の筒４３内に装填し
た（図５（ロ））濾過装置４４（図５（ハ））を使用し
た。
ては、濾布を円筒状にしたもの、平板にしたもの等が利
用できる。濾過性能を検証するために、濃縮設備２８と
して、図５に示すように、ポリエステルの織布を約１２
mmの直径を有する円筒４２にし（図５（イ））、かかる
円筒３本を内径約３５mmのＰＶＣ製の筒４３内に装填し
た（図５（ロ））濾過装置４４（図５（ハ））を使用し
た。
【００２７】処理には、フッ素イオンを４００mg／Ｌ含
有するフッ素含有排水が供された。この排水６０Ｌに水
酸化カルシウム１００ｇを添加し、循環運転した。この
ときの流束の変化と洗浄による流束の回復度合いを図６
に示す。図６からわかるように、循環運転することによ
り、流束が減少する傾向にある。これは、フッ化カルシ
ウムの不溶物が濾布の表面に堆積し、圧力損失が増大し
たためと推測される。また、濾布の表面に堆積したフッ
化カルシウムを洗浄により除去することにより、流束が
回復することが確認できる。この例では、塩酸を用いて
洗浄を行ったが、フッ化カルシウムを除去する方法であ
れば、塩酸洗浄に限定されることはない。
有するフッ素含有排水が供された。この排水６０Ｌに水
酸化カルシウム１００ｇを添加し、循環運転した。この
ときの流束の変化と洗浄による流束の回復度合いを図６
に示す。図６からわかるように、循環運転することによ
り、流束が減少する傾向にある。これは、フッ化カルシ
ウムの不溶物が濾布の表面に堆積し、圧力損失が増大し
たためと推測される。また、濾布の表面に堆積したフッ
化カルシウムを洗浄により除去することにより、流束が
回復することが確認できる。この例では、塩酸を用いて
洗浄を行ったが、フッ化カルシウムを除去する方法であ
れば、塩酸洗浄に限定されることはない。
【００２８】実施例２ 濃縮設備２８を構成する濾過装置として図７および図８
に示す装置を用いて、実施例２を行った。孔径０．１μ
ｍ〜１００μｍのＭＦ膜を濾過装置に使用した例であ
る。ＭＦ膜４５を支持体４６に固定した平板４７を等間
隔に配列し、処理排水を通水するとともに下方からバブ
リングを行い、膜面への過剰なフッ化カルシウムの堆積
を防止するものである。流束が低下した場合には、薬品
洗浄または物理的に堆積物を除去することにより、流束
を回復させることができる。
に示す装置を用いて、実施例２を行った。孔径０．１μ
ｍ〜１００μｍのＭＦ膜を濾過装置に使用した例であ
る。ＭＦ膜４５を支持体４６に固定した平板４７を等間
隔に配列し、処理排水を通水するとともに下方からバブ
リングを行い、膜面への過剰なフッ化カルシウムの堆積
を防止するものである。流束が低下した場合には、薬品
洗浄または物理的に堆積物を除去することにより、流束
を回復させることができる。
【００２９】なお、濃縮設備２８として、様々な構成を
有する公知の遠心分離装置、蒸発濃縮装置および浮上分
離装置を用いても上記と同様の結果が得られる。
有する公知の遠心分離装置、蒸発濃縮装置および浮上分
離装置を用いても上記と同様の結果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明のフッ素含
有水の処理方法によれば、処理剤の低減、汚泥量の低
減、設備の簡素化、設置スペースの低減、良質なフッ化
カルシウムの回収によるフッ素の有効利用等が実現され
る。
有水の処理方法によれば、処理剤の低減、汚泥量の低
減、設備の簡素化、設置スペースの低減、良質なフッ化
カルシウムの回収によるフッ素の有効利用等が実現され
る。
【図１】従来の処理方法を示す模式系統図。
【図２】本発明の処理方法を示す模式系統図。
【図３】参考例１の結果を示すグラフ。
【図４】参考例２の結果を示すグラフ。
【図５】実施例１で用いた濾過装置を示す模式図。
【図６】実施例１の結果を示すグラフ。
【図７】実施例２で用いた濾過装置を示す模式図。
【図８】図７の装置の部分拡大図。
１，２５…原水槽 ２，３，２６…反応槽 ４，２７…pH調整槽 ６…沈澱槽 ２８…濃縮設備 ４２…濾布円筒 ４３…ＰＶＣ製筒 ４４…濾過装置 ４５…ＭＦ膜 ４６…支持体 ４７…平板
Claims (4)
- 【請求項１】 フッ素含有水を反応槽中でカルシウム塩
と接触させ、フッ素含有水中のフッ素をカルシウム塩と
反応させてフッ化カルシウムとして固定した後、固液分
離を行って処理水を流出させるとともに、前記固液分離
により濃縮された汚泥の一部を前記反応槽に返送するこ
とを含むフッ素含有水の処理方法において、固液分離を
濾過、遠心分離、蒸発濃縮および浮上分離から選ばれる
手段により行うことを特徴とするフッ素含有水の処理方
法。 - 【請求項２】 反応槽中で、フッ素含有水が、有機もし
くは無機の凝集剤を存在させることなく、カルシウム塩
と接触される、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 反応後、固液分離の前にpH調整が行われ
る、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 反応槽に返送される汚泥に、返送の途中
で、カルシウム塩が添加される請求項１記載の方法。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP34858698A JP4380825B2 (ja) | 1998-04-27 | 1998-12-08 | フッ素含有水の処理方法 |
| TW091134466A TWI222428B (en) | 1998-04-22 | 1999-02-09 | Treatment process for fluorine-containing water |
| TW088101996A TW534894B (en) | 1998-04-22 | 1999-02-09 | Treatment process for fluorine-containing water |
| US09/246,706 US6331256B1 (en) | 1998-04-22 | 1999-02-09 | Treatment process for fluorine-containing water |
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| JP11715598 | 1998-04-27 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001054791A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-02-27 | Kurita Water Ind Ltd | 廃水処理装置 |
| JP2001276848A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-09 | Kurita Water Ind Ltd | 水処理装置 |
| JP2001334265A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-04 | Kubota Corp | フッ素含有排水の処理方法および装置 |
| JP2003275772A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-09-30 | Kurita Water Ind Ltd | フッ素含有水の処理方法及びフッ素含有水処理装置 |
| JP2003334566A (ja) * | 2002-05-20 | 2003-11-25 | Japan Organo Co Ltd | フッ素含有排水の処理方法およびフッ素含有排水処理装置 |
| JP2003340210A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-12-02 | Japan Organo Co Ltd | ろ過装置の洗浄方法 |
| JP2005193189A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性処理方法および装置 |
| JP2005342574A (ja) * | 2004-06-01 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 処理装置およびそれを用いた被処理水の処理方法 |
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| CN102897931A (zh) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | 彰化炼水股份有限公司 | 半导体产业的污水净化循环*** |
| CN108358231A (zh) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 新岛世纪（北京）新型材料技术有限公司 | 一种从太阳能电池或玻璃减薄行业含氟污泥中回收氟资源的方法 |
| JP2018143919A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | オルガノ株式会社 | フッ素含有水の処理装置、フッ素含有水の処理方法及び膜ろ過システム |
| CN115286166A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-04 | 河南龙宇煤化工有限公司 | 一种中高浓度煤气化含氟废水的深度处理方法 |
| CN115368628A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-22 | 无锡中天固废处置有限公司 | 含盐聚乙二醇废液的脱盐再生方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| KR102112112B1 (ko) * | 2019-11-19 | 2020-05-18 | 에코매니지먼트코리아홀딩스 주식회사 | 폐산 재활용 공정 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930010763B1 (ko) * | 1990-12-27 | 1993-11-10 | 포항종합제철 주식회사 | 코우크스 가스폐액에서 발생되는 불소 및 시안이온 동시처리방법 |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP34858698A patent/JP4380825B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-08-17 KR KR10-2001-0049633A patent/KR100382660B1/ko not_active IP Right Cessation
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| CN115368628A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-11-22 | 无锡中天固废处置有限公司 | 含盐聚乙二醇废液的脱盐再生方法 |
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