JP2000084570A - フッ素含有廃水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
フッ素含有廃水の処理方法及び処理装置Info
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- JP2000084570A JP2000084570A JP11136039A JP13603999A JP2000084570A JP 2000084570 A JP2000084570 A JP 2000084570A JP 11136039 A JP11136039 A JP 11136039A JP 13603999 A JP13603999 A JP 13603999A JP 2000084570 A JP2000084570 A JP 2000084570A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度のフッ素廃水に対し、高度処理を必要
とせずに一段の処理で、常に安定に十分低濃度までフッ
素を処理し、しかも処理に要する薬剤量および処理に伴
い発生する汚泥量を大幅に低減する。 【解決手段】 反応槽1で廃水中のフッ素イオンをフッ
化カルシウムとして固定し、水酸化アルミニウムを凝集
助剤として沈降槽3で沈降分離し、フッ化カルシウムと
水酸化アルミニウムからなる沈殿物スラリーの一部を引
き抜きアルミニウム再生槽4に返送し、アルミニウム再
生槽4において水酸化アルミニウムに吸着していたフッ
素に対し、9以下のpHで高濃度のカルシウムを作用さ
せ、フッ化カルシウムとして固定した後、反応槽1へ返
送することにより、フッ素吸着性のある水酸化アルミニ
ウムが系内で高濃度になるように循環させる。
とせずに一段の処理で、常に安定に十分低濃度までフッ
素を処理し、しかも処理に要する薬剤量および処理に伴
い発生する汚泥量を大幅に低減する。 【解決手段】 反応槽1で廃水中のフッ素イオンをフッ
化カルシウムとして固定し、水酸化アルミニウムを凝集
助剤として沈降槽3で沈降分離し、フッ化カルシウムと
水酸化アルミニウムからなる沈殿物スラリーの一部を引
き抜きアルミニウム再生槽4に返送し、アルミニウム再
生槽4において水酸化アルミニウムに吸着していたフッ
素に対し、9以下のpHで高濃度のカルシウムを作用さ
せ、フッ化カルシウムとして固定した後、反応槽1へ返
送することにより、フッ素吸着性のある水酸化アルミニ
ウムが系内で高濃度になるように循環させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフッ素含有廃水の処
理方法に関し、特に廃水中の大部分のフッ素をフッ化カ
ルシウムとして固定し、残留フッ素を水酸化アルミニウ
ムに吸着させるフッ素含有廃水の処理方法において、処
理に要する設備投資及び薬剤量、並びに処理に伴い発生
する汚泥量を低減するための方法に関する。また、本発
明は該処理方法に適したフッ素含有廃水の処理装置にも
関する。
理方法に関し、特に廃水中の大部分のフッ素をフッ化カ
ルシウムとして固定し、残留フッ素を水酸化アルミニウ
ムに吸着させるフッ素含有廃水の処理方法において、処
理に要する設備投資及び薬剤量、並びに処理に伴い発生
する汚泥量を低減するための方法に関する。また、本発
明は該処理方法に適したフッ素含有廃水の処理装置にも
関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素は化学工業や半導体製造など種々
の産業分野で大量に利用されている有用な物質である一
方、人体や環境に対しては有害物であり、各種産業排水
に含まれるフッ素は水質汚濁防止法によって15mg/
l以下の濃度に規制されている。また多くの自治体は1
0mg/l以下あるいは5mg/l以下といったさらに
厳しい上乗せ基準を設けており、最も厳しい規制値とし
て0.8mg/l以下というケースもある。
の産業分野で大量に利用されている有用な物質である一
方、人体や環境に対しては有害物であり、各種産業排水
に含まれるフッ素は水質汚濁防止法によって15mg/
l以下の濃度に規制されている。また多くの自治体は1
0mg/l以下あるいは5mg/l以下といったさらに
厳しい上乗せ基準を設けており、最も厳しい規制値とし
て0.8mg/l以下というケースもある。
【0003】一般に廃水中のフッ素を除去する方法とし
ては従来、図6に示すように、一次処理槽10において
廃水中にカルシウム塩を添加し、難溶性のフッ化カルシ
ウムを生成させるのが基本である。生成したフッ化カル
シウムの粒子は非常に微細で液中に分散しやすいため、
生成フッ化カルシウムのモル濃度に対して0.1倍量程
度のアルミニウム塩を溶解し、中和して生成する水酸化
アルミニウムを凝集助剤として、フッ化カルシウムを第
1凝集槽11で凝集させた後、第1沈降槽12で沈降分
離する。この段階で廃水中の大部分のフッ素を除去する
ことができるが、廃水中に含まれる夾雑物質によるフッ
化カルシウム生成反応の妨害、およびフッ化カルシウム
自体の溶解度により、通常この方法ではフッ素濃度とし
て20mg/l程度まで処理するのが限界である。
ては従来、図6に示すように、一次処理槽10において
廃水中にカルシウム塩を添加し、難溶性のフッ化カルシ
ウムを生成させるのが基本である。生成したフッ化カル
シウムの粒子は非常に微細で液中に分散しやすいため、
生成フッ化カルシウムのモル濃度に対して0.1倍量程
度のアルミニウム塩を溶解し、中和して生成する水酸化
アルミニウムを凝集助剤として、フッ化カルシウムを第
1凝集槽11で凝集させた後、第1沈降槽12で沈降分
離する。この段階で廃水中の大部分のフッ素を除去する
ことができるが、廃水中に含まれる夾雑物質によるフッ
化カルシウム生成反応の妨害、およびフッ化カルシウム
自体の溶解度により、通常この方法ではフッ素濃度とし
て20mg/l程度まで処理するのが限界である。
【0004】したがって環境基準を達成するためにこの
あとさらに高度処理として、高度処理槽13において多
量のアルミニウム塩を溶解し、中和することによって生
成する水酸化アルミニウムに廃水中のフッ素を吸着さ
せ、この水酸化アルミニウムを第2凝集槽14で凝集さ
せた後、第2沈降槽15で沈降分離する方法が一般的で
ある。
あとさらに高度処理として、高度処理槽13において多
量のアルミニウム塩を溶解し、中和することによって生
成する水酸化アルミニウムに廃水中のフッ素を吸着さ
せ、この水酸化アルミニウムを第2凝集槽14で凝集さ
せた後、第2沈降槽15で沈降分離する方法が一般的で
ある。
【0005】しかしながらこの方法は、フッ化カルシウ
ムおよびフッ素を吸着した水酸化アルミニウムが汚泥と
して大量に発生する問題がある。特に高度処理で発生す
る、フッ素吸着した水酸化アルミニウム量は膨大であ
る。例えばフッ素濃度210mg/lの廃水10m3を
20mg/lまで処理する際に発生するフッ化カルシウ
ムは約0.39kg(約5モル)であるのに対して、フ
ッ素濃度20mg/lの廃水10m3を5mg/lまで
処理するためには、水酸化アルミニウムはアルミニウム
(OH)3として少なくとも2kg(25.6モル)程
度要する。実際には水酸化アルミニウムはゲル状で脱水
が困難であり、含水率を70%まで絞ったとしてもその
含水重量は5kg程度になり、これが汚泥として処分さ
れる。
ムおよびフッ素を吸着した水酸化アルミニウムが汚泥と
して大量に発生する問題がある。特に高度処理で発生す
る、フッ素吸着した水酸化アルミニウム量は膨大であ
る。例えばフッ素濃度210mg/lの廃水10m3を
20mg/lまで処理する際に発生するフッ化カルシウ
ムは約0.39kg(約5モル)であるのに対して、フ
ッ素濃度20mg/lの廃水10m3を5mg/lまで
処理するためには、水酸化アルミニウムはアルミニウム
(OH)3として少なくとも2kg(25.6モル)程
度要する。実際には水酸化アルミニウムはゲル状で脱水
が困難であり、含水率を70%まで絞ったとしてもその
含水重量は5kg程度になり、これが汚泥として処分さ
れる。
【0006】またこの方法は、広大な敷地面積を必要と
する沈降槽を2つ必要とするという問題もある。例え
ば、図7に示すように、反応槽16においてフッ素含有
廃水にカルシウム塩を添加しフッ化カルシウムを生成さ
せると同時に多量のアルミニウム塩を溶解し、中和して
生成する水酸化アルミニウムをフッ化カルシウム沈降分
離のための凝集助剤とすると共にフッ素の吸着処理に利
用することにより沈降槽を1つで済ますことも可能では
あるが、その場合、水酸化アルミニウムの吸着サイトが
フッ化カルシウムで占有されるため、十分なフッ素処理
性を得るためには生成フッ化カルシウムのモル濃度に対
して数十倍という大過剰のアルミニウムを必要とし、そ
の分汚泥量が増加してしまう。一般にフッ素処理が上述
したように二段に分けられ、巨大な沈降槽がわざわざ2
つ用いられているのはこのためである。ただし排水基準
が15mg/l程度で厳しくない場合には、水酸化アル
ミニウムはそれほど多量に使用せずにすむので一段の処
理でも現実的対応は出きる。特に廃水中の夾雑物質が少
ない場合には、凝集助剤として必要な量より僅かに多い
程度の水酸化アルミニウムを使用することにより排水基
準を満たすことが可能である。
する沈降槽を2つ必要とするという問題もある。例え
ば、図7に示すように、反応槽16においてフッ素含有
廃水にカルシウム塩を添加しフッ化カルシウムを生成さ
せると同時に多量のアルミニウム塩を溶解し、中和して
生成する水酸化アルミニウムをフッ化カルシウム沈降分
離のための凝集助剤とすると共にフッ素の吸着処理に利
用することにより沈降槽を1つで済ますことも可能では
あるが、その場合、水酸化アルミニウムの吸着サイトが
フッ化カルシウムで占有されるため、十分なフッ素処理
性を得るためには生成フッ化カルシウムのモル濃度に対
して数十倍という大過剰のアルミニウムを必要とし、そ
の分汚泥量が増加してしまう。一般にフッ素処理が上述
したように二段に分けられ、巨大な沈降槽がわざわざ2
つ用いられているのはこのためである。ただし排水基準
が15mg/l程度で厳しくない場合には、水酸化アル
ミニウムはそれほど多量に使用せずにすむので一段の処
理でも現実的対応は出きる。特に廃水中の夾雑物質が少
ない場合には、凝集助剤として必要な量より僅かに多い
程度の水酸化アルミニウムを使用することにより排水基
準を満たすことが可能である。
【0007】一方、特開平6−154767号公報に
は、一段の処理でアルミニウム塩の使用量および汚泥発
生量を増加させずに、廃水中のフッ素を十分低濃度まで
処理するための技術が開示されている。この技術は図8
に示すように、反応槽19においてフッ素含有廃水にカ
ルシウム塩およびアルミニウム塩を添加して中和し、生
成するフッ化カルシウムを水酸化アルミニウムを凝集助
剤として、凝集槽20で凝集させた後、沈降槽21で沈
降分離し、沈殿の一部を反応槽へ返送して汚泥循環さ
せ、フッ化カルシウムおよび水酸化アルミニウムの濃度
を高くし、フッ化カルシウムの種晶効果および水酸化ア
ルミニウムの共沈効果によりフッ素の処理性を高めるも
のである。水酸化アルミニウムは循環され、濃縮して使
用されるので、アルミニウム塩の添加量は大過剰にする
必要はなく、上記公開公報によればアルミニウムは生成
フッ化カルシウムのモル濃度に対して0.11〜1.1
倍量が好ましく、更に好ましくは0.22〜0.46倍
量であるとしている。したがってこの技術によって、ア
ルミニウム塩を大過剰に添加することなく、廃水中のフ
ッ素を一段での処理により、汚泥量をほとんど増加させ
ずに十分低濃度まで処理することが可能である。
は、一段の処理でアルミニウム塩の使用量および汚泥発
生量を増加させずに、廃水中のフッ素を十分低濃度まで
処理するための技術が開示されている。この技術は図8
に示すように、反応槽19においてフッ素含有廃水にカ
ルシウム塩およびアルミニウム塩を添加して中和し、生
成するフッ化カルシウムを水酸化アルミニウムを凝集助
剤として、凝集槽20で凝集させた後、沈降槽21で沈
降分離し、沈殿の一部を反応槽へ返送して汚泥循環さ
せ、フッ化カルシウムおよび水酸化アルミニウムの濃度
を高くし、フッ化カルシウムの種晶効果および水酸化ア
ルミニウムの共沈効果によりフッ素の処理性を高めるも
のである。水酸化アルミニウムは循環され、濃縮して使
用されるので、アルミニウム塩の添加量は大過剰にする
必要はなく、上記公開公報によればアルミニウムは生成
フッ化カルシウムのモル濃度に対して0.11〜1.1
倍量が好ましく、更に好ましくは0.22〜0.46倍
量であるとしている。したがってこの技術によって、ア
ルミニウム塩を大過剰に添加することなく、廃水中のフ
ッ素を一段での処理により、汚泥量をほとんど増加させ
ずに十分低濃度まで処理することが可能である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術は、フッ化カルシウムの生成効率は向上するが、
循環して使用される水酸化アルミニウムによるフッ素吸
着効果が十分得られないため、最終的にフッ素の処理性
は理想的な条件でもフッ化カルシウムの溶解度に相当す
る8mg/l程度に制限されるという問題がある。その
理由は、フッ化カルシウムとフッ素吸着した水酸化アル
ミニウムからなる汚泥を反応槽に返送する際、水酸化ア
ルミニウムに吸着されているフッ素も同時に返送される
ため、汚泥循環に伴い反応槽中の汚泥濃度の上昇する一
方でフッ素濃度も上昇し、フッ素濃度を十分低下させる
ためには水酸化アルミニウムの吸着容量が全く不足する
からである。すなわち、すでにフッ素を吸着している水
酸化アルミニウムを返送しても、その水酸化アルミニウ
ムにはそれ以上フッ素を吸着する能力が乏しいため、上
記公開公報の実施例に示されているような、1〜2回の
循環であればそれなりの処理効果は見られるが、数回以
上の循環を繰り返しただけで水酸化アルミニウムのフッ
素吸着性は飽和に達し、それ以降は循環する水酸化アル
ミニウムによるフッ素吸着効果は全く得られない。
た技術は、フッ化カルシウムの生成効率は向上するが、
循環して使用される水酸化アルミニウムによるフッ素吸
着効果が十分得られないため、最終的にフッ素の処理性
は理想的な条件でもフッ化カルシウムの溶解度に相当す
る8mg/l程度に制限されるという問題がある。その
理由は、フッ化カルシウムとフッ素吸着した水酸化アル
ミニウムからなる汚泥を反応槽に返送する際、水酸化ア
ルミニウムに吸着されているフッ素も同時に返送される
ため、汚泥循環に伴い反応槽中の汚泥濃度の上昇する一
方でフッ素濃度も上昇し、フッ素濃度を十分低下させる
ためには水酸化アルミニウムの吸着容量が全く不足する
からである。すなわち、すでにフッ素を吸着している水
酸化アルミニウムを返送しても、その水酸化アルミニウ
ムにはそれ以上フッ素を吸着する能力が乏しいため、上
記公開公報の実施例に示されているような、1〜2回の
循環であればそれなりの処理効果は見られるが、数回以
上の循環を繰り返しただけで水酸化アルミニウムのフッ
素吸着性は飽和に達し、それ以降は循環する水酸化アル
ミニウムによるフッ素吸着効果は全く得られない。
【0009】したがって、継続的に発生するフッ素含有
廃水に対し、廃水中のフッ素を常に8mg/lより低い
濃度まで安定に処理していく必要がある場合には、新規
に追加するアルミニウム塩の添加量を増やすか、あるい
は改めて高度処理を追加する必要があるが、その場合に
は当然汚泥量が増加する。又排水基準が15mg/l程
度で、1段の処理で済ませようとした場合、水酸化アル
ミニウム使用量の制御が難しく、運用上アルミニウム塩
の添加量を実際の必要量よりもかなり多めに設定しなけ
ればならず、その分汚泥量が増加するという問題点があ
る。その理由は、廃水中フッ素を15mg/l程度まで
低下させる場合に、実際に必要な水酸化アルミニウムの
総量と、そのうちフッ化カルシウムの凝集に必要な量の
差がわずかしかないため、アルミニウム塩の添加量の揺
らぎの影響が大きいことはもちろん、廃水中のフッ素濃
度が変動することにより生成するフッ化カルシウム量が
一時的に増加したときに水酸化アルミニウム量が不足す
る危険を避けるため、常に多めに使用する必要があるか
らである。
廃水に対し、廃水中のフッ素を常に8mg/lより低い
濃度まで安定に処理していく必要がある場合には、新規
に追加するアルミニウム塩の添加量を増やすか、あるい
は改めて高度処理を追加する必要があるが、その場合に
は当然汚泥量が増加する。又排水基準が15mg/l程
度で、1段の処理で済ませようとした場合、水酸化アル
ミニウム使用量の制御が難しく、運用上アルミニウム塩
の添加量を実際の必要量よりもかなり多めに設定しなけ
ればならず、その分汚泥量が増加するという問題点があ
る。その理由は、廃水中フッ素を15mg/l程度まで
低下させる場合に、実際に必要な水酸化アルミニウムの
総量と、そのうちフッ化カルシウムの凝集に必要な量の
差がわずかしかないため、アルミニウム塩の添加量の揺
らぎの影響が大きいことはもちろん、廃水中のフッ素濃
度が変動することにより生成するフッ化カルシウム量が
一時的に増加したときに水酸化アルミニウム量が不足す
る危険を避けるため、常に多めに使用する必要があるか
らである。
【0010】本発明の目的は、上記問題点を克服し、継
続的に発生する高濃度のフッ素含有廃水に対し、高度処
理を必要とせずに一段の処理で、常に安定に十分低濃度
までフッ素を処理することができ、しかも処理に要する
薬剤量および処理に伴い発生する汚泥量を大幅に低減す
ることができる方法を提供することである。また、本発
明のもう1つの目的は、フッ素の処理目標濃度に応じ
て、最適の薬剤使用量を効果的に制御することにより、
発生する汚泥量を最小限にすることができる方法を提供
することである。
続的に発生する高濃度のフッ素含有廃水に対し、高度処
理を必要とせずに一段の処理で、常に安定に十分低濃度
までフッ素を処理することができ、しかも処理に要する
薬剤量および処理に伴い発生する汚泥量を大幅に低減す
ることができる方法を提供することである。また、本発
明のもう1つの目的は、フッ素の処理目標濃度に応じ
て、最適の薬剤使用量を効果的に制御することにより、
発生する汚泥量を最小限にすることができる方法を提供
することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のフッ素含
有廃水の処理方法は、フッ素イオンを含有する廃水に対
し、カルシウムを作用させ廃水中の大部分のフッ素をフ
ッ化カルシウムとして固定する第1の工程、前記工程の
処理液に前記工程で新規に生成するフッ化カルシウムよ
りアルミニウムとして少ない量のアルミニウム塩を添加
し、生成する水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記
フッ化カルシウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成
する第2の工程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固
液分離し、上澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物
スラリーを汚泥として排出する第3の工程を有するフッ
素含有廃水の処理方法であって、前記汚泥として排出す
る沈殿物スラリーの一部を引き抜き、9以下のpHでカ
ルシウムを作用させ該沈殿物スラリーに含まれる水酸化
アルミニウムに吸着していたフッ素をフッ化カルシウム
として固定した後、前記第1の工程に該処理された沈殿
物スラリーを返送し、前記一連の工程を繰り返すこと
で、系内における水酸化アルミニウムをフッ化カルシウ
ムの凝集に少なくとも必要な量に維持するとともに、フ
ッ素吸着に寄与する量を増加させることを特徴とする。
有廃水の処理方法は、フッ素イオンを含有する廃水に対
し、カルシウムを作用させ廃水中の大部分のフッ素をフ
ッ化カルシウムとして固定する第1の工程、前記工程の
処理液に前記工程で新規に生成するフッ化カルシウムよ
りアルミニウムとして少ない量のアルミニウム塩を添加
し、生成する水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記
フッ化カルシウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成
する第2の工程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固
液分離し、上澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物
スラリーを汚泥として排出する第3の工程を有するフッ
素含有廃水の処理方法であって、前記汚泥として排出す
る沈殿物スラリーの一部を引き抜き、9以下のpHでカ
ルシウムを作用させ該沈殿物スラリーに含まれる水酸化
アルミニウムに吸着していたフッ素をフッ化カルシウム
として固定した後、前記第1の工程に該処理された沈殿
物スラリーを返送し、前記一連の工程を繰り返すこと
で、系内における水酸化アルミニウムをフッ化カルシウ
ムの凝集に少なくとも必要な量に維持するとともに、フ
ッ素吸着に寄与する量を増加させることを特徴とする。
【0012】また本発明の第2のフッ素含有廃水の処理
方法は、フッ素イオンを含有する廃水に対し、カルシウ
ムを作用させ廃水中の大部分のフッ素をフッ化カルシウ
ムとして固定する第1の工程、前記工程の処理液に前記
工程で新規に生成するフッ化カルシウムよりアルミニウ
ムとして少ない量のアルミニウム塩を添加し、生成する
水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記フッ化カルシ
ウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成する第2の工
程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固液分離し、上
澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物スラリーを汚
泥として排出する第3の工程を有するフッ素含有廃水の
処理方法であって、前記汚泥として排出する沈殿物スラ
リーの一部を引き抜き、9以下のpHでカルシウムを作
用させ該沈殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウム
に吸着していたフッ素をフッ化カルシウムとして固定し
た後、前記第1の工程に該処理された沈殿物スラリーを
返送し、前記一連の工程を繰り返すことで、系内におけ
る水酸化アルミニウムをフッ化カルシウムの凝集に少な
くとも必要な量に維持するが、フッ素吸着に寄与する水
酸化アルミニウムの増加をアルミニウム塩の添加量を制
御することによって制限することを特徴とするフッ素含
有廃水の処理方法である。
方法は、フッ素イオンを含有する廃水に対し、カルシウ
ムを作用させ廃水中の大部分のフッ素をフッ化カルシウ
ムとして固定する第1の工程、前記工程の処理液に前記
工程で新規に生成するフッ化カルシウムよりアルミニウ
ムとして少ない量のアルミニウム塩を添加し、生成する
水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記フッ化カルシ
ウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成する第2の工
程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固液分離し、上
澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物スラリーを汚
泥として排出する第3の工程を有するフッ素含有廃水の
処理方法であって、前記汚泥として排出する沈殿物スラ
リーの一部を引き抜き、9以下のpHでカルシウムを作
用させ該沈殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウム
に吸着していたフッ素をフッ化カルシウムとして固定し
た後、前記第1の工程に該処理された沈殿物スラリーを
返送し、前記一連の工程を繰り返すことで、系内におけ
る水酸化アルミニウムをフッ化カルシウムの凝集に少な
くとも必要な量に維持するが、フッ素吸着に寄与する水
酸化アルミニウムの増加をアルミニウム塩の添加量を制
御することによって制限することを特徴とするフッ素含
有廃水の処理方法である。
【0013】又、本発明の第3の処理方法は、リン酸を
含むフッ素含有廃水に対し、弱アルカリ性の条件下でカ
ルシウムを作用させてフッ素イオン及びリン酸をフッ化
カルシウム及び燐酸カルシウムとして固定する第1の工
程、前記処理液を弱酸性乃至中性に調整し、前記工程で
新規に生成するフッ化カルシウム及びリン酸カルシウム
の合計量よりアルミニウムとして少ない量のアルミニウ
ム塩を添加して生成する水酸化アルミニウムを凝集助剤
として前記フッ化カルシウム及び燐酸カルシウムを凝集
沈降させ沈殿物スラリーを形成する第2の工程、及び該
沈殿物スラリーを含む廃水を固液分離し、上澄みの液相
を排水すると共に固相の沈殿物スラリーを汚泥として排
出する第3の工程を有するフッ素含有廃水の処理方法で
あって、前記汚泥として排出する沈殿物スラリーの一部
を引き抜き、9以下のpHでカルシウムを作用させ該沈
殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウムに吸着して
いたフッ素をフッ化カルシウムとして固定した後、前記
第1の工程に該処理された沈殿物スラリーを返送し、前
記一連の工程を繰り返すことを特徴とする。
含むフッ素含有廃水に対し、弱アルカリ性の条件下でカ
ルシウムを作用させてフッ素イオン及びリン酸をフッ化
カルシウム及び燐酸カルシウムとして固定する第1の工
程、前記処理液を弱酸性乃至中性に調整し、前記工程で
新規に生成するフッ化カルシウム及びリン酸カルシウム
の合計量よりアルミニウムとして少ない量のアルミニウ
ム塩を添加して生成する水酸化アルミニウムを凝集助剤
として前記フッ化カルシウム及び燐酸カルシウムを凝集
沈降させ沈殿物スラリーを形成する第2の工程、及び該
沈殿物スラリーを含む廃水を固液分離し、上澄みの液相
を排水すると共に固相の沈殿物スラリーを汚泥として排
出する第3の工程を有するフッ素含有廃水の処理方法で
あって、前記汚泥として排出する沈殿物スラリーの一部
を引き抜き、9以下のpHでカルシウムを作用させ該沈
殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウムに吸着して
いたフッ素をフッ化カルシウムとして固定した後、前記
第1の工程に該処理された沈殿物スラリーを返送し、前
記一連の工程を繰り返すことを特徴とする。
【0014】また本発明は、フッ素イオンを含有する廃
水に、カルシウムを作用させて廃水中の大部分のフッ素
をフッ化カルシウムとして固定する反応槽と、アルミニ
ウム塩の添加により生成する水酸化アルミニウムを凝集
助剤として該フッ化カルシウムを凝集沈殿させるための
凝集槽と、得られた沈殿物スラリーを固液分離する沈降
槽とを有するフッ素含有廃水の処理装置において、該装
置は上記の第1又は第2の処理方法に適用されるもので
あって、pH9以下の条件下でカルシウム塩を添加し、
前記沈殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウムに吸
着していたフッ素をフッ化カルシウムとして固定して水
酸化アルミニウムの再生を行うアルミニウム再生槽を有
し、前記沈降槽で固液分離された沈殿物スラリーの一部
を取り出し、前記アルミニウム再生槽に返送する手段
と、該再生槽で再生された水酸化アルミニウム及びフッ
化カルシウムを前記反応槽に返送する手段を有すること
を特徴とする処理装置、あるいはリン酸を含むフッ素含
有廃水に対し、弱アルカリ性の条件下でカルシウムを作
用させてフッ素イオン及びリン酸をフッ化カルシウム及
び燐酸カルシウムとして固定する第1の反応槽と、前記
処理液を弱酸性乃至中性に調整し、アルミニウム塩を添
加して水酸化アルミニウムを生成する第2の反応槽と、
前記生成した水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記
フッ化カルシウム及び燐酸カルシウムを凝集沈降させ沈
殿物スラリーを形成する凝集槽と、得られた沈殿物スラ
リーを固液分離する沈降槽とを有するフッ素含有廃水の
処理装置において、該処理装置は上記第3の処理方法に
適用されるものであって、pH9以下の条件下でカルシ
ウム塩を添加し、前記沈殿物スラリーに含まれる水酸化
アルミニウムに吸着していたフッ素をフッ化カルシウム
として固定して水酸化アルミニウムの再生を行うアルミ
ニウム再生槽を有し、前記沈降槽で固液分離された沈殿
物スラリーの一部を取り出し、前記アルミニウム再生槽
に返送する手段と、該再生槽で再生された水酸化アルミ
ニウム及びフッ化カルシウムを前記第1の反応槽に返送
する手段を有することを特徴とする処理装置に関する。
水に、カルシウムを作用させて廃水中の大部分のフッ素
をフッ化カルシウムとして固定する反応槽と、アルミニ
ウム塩の添加により生成する水酸化アルミニウムを凝集
助剤として該フッ化カルシウムを凝集沈殿させるための
凝集槽と、得られた沈殿物スラリーを固液分離する沈降
槽とを有するフッ素含有廃水の処理装置において、該装
置は上記の第1又は第2の処理方法に適用されるもので
あって、pH9以下の条件下でカルシウム塩を添加し、
前記沈殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウムに吸
着していたフッ素をフッ化カルシウムとして固定して水
酸化アルミニウムの再生を行うアルミニウム再生槽を有
し、前記沈降槽で固液分離された沈殿物スラリーの一部
を取り出し、前記アルミニウム再生槽に返送する手段
と、該再生槽で再生された水酸化アルミニウム及びフッ
化カルシウムを前記反応槽に返送する手段を有すること
を特徴とする処理装置、あるいはリン酸を含むフッ素含
有廃水に対し、弱アルカリ性の条件下でカルシウムを作
用させてフッ素イオン及びリン酸をフッ化カルシウム及
び燐酸カルシウムとして固定する第1の反応槽と、前記
処理液を弱酸性乃至中性に調整し、アルミニウム塩を添
加して水酸化アルミニウムを生成する第2の反応槽と、
前記生成した水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記
フッ化カルシウム及び燐酸カルシウムを凝集沈降させ沈
殿物スラリーを形成する凝集槽と、得られた沈殿物スラ
リーを固液分離する沈降槽とを有するフッ素含有廃水の
処理装置において、該処理装置は上記第3の処理方法に
適用されるものであって、pH9以下の条件下でカルシ
ウム塩を添加し、前記沈殿物スラリーに含まれる水酸化
アルミニウムに吸着していたフッ素をフッ化カルシウム
として固定して水酸化アルミニウムの再生を行うアルミ
ニウム再生槽を有し、前記沈降槽で固液分離された沈殿
物スラリーの一部を取り出し、前記アルミニウム再生槽
に返送する手段と、該再生槽で再生された水酸化アルミ
ニウム及びフッ化カルシウムを前記第1の反応槽に返送
する手段を有することを特徴とする処理装置に関する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の第1の処理方法では、引
き抜いた沈殿物スラリーは、沈殿物スラリーに含まれる
水酸化アルミニウムに吸着していたフッ素が、常にカル
シウムの作用によりフッ化カルシウムとして固定されて
から反応槽に返送されるため、系内を高濃度で循環して
いる水酸化アルミニウムは十分なフッ素吸着性を有して
おり、したがって処理水中のフッ素濃度はフッ化カルシ
ウムの溶解度に相当する値よりも大幅に低い濃度まで低
下させることができる。又、この方法では、フッ化カル
シウム生成による固定をメインとしているため、新規に
添加するアルミニウム塩は、反応槽で新規に生成するフ
ッ化カルシウムを凝集させるために必要な量程度で良
く、結果として発生する汚泥量を最小限にすることがで
きる。
き抜いた沈殿物スラリーは、沈殿物スラリーに含まれる
水酸化アルミニウムに吸着していたフッ素が、常にカル
シウムの作用によりフッ化カルシウムとして固定されて
から反応槽に返送されるため、系内を高濃度で循環して
いる水酸化アルミニウムは十分なフッ素吸着性を有して
おり、したがって処理水中のフッ素濃度はフッ化カルシ
ウムの溶解度に相当する値よりも大幅に低い濃度まで低
下させることができる。又、この方法では、フッ化カル
シウム生成による固定をメインとしているため、新規に
添加するアルミニウム塩は、反応槽で新規に生成するフ
ッ化カルシウムを凝集させるために必要な量程度で良
く、結果として発生する汚泥量を最小限にすることがで
きる。
【0016】また本発明の第2の処理方法では、削減対
象となる水酸化アルミニウム量の幅を十分大きくするこ
とができ、この範囲内で水酸化アルミニウム量を制御す
ればよいので、運用上制御は極めて容易となると同時
に、削減した水酸化アルミニウム量はそのまま汚泥の削
減量とすることができる。又廃水中のフッ素濃度の一時
的な変動やアルミニウム塩の添加量に多少の揺らぎがあ
っても、スラリーは沈降槽に十分な量が蓄積されたあと
に返送されるため、スラリーの組成比は常に平均的な値
に収束し、水酸化アルミニウム量の制御に対する影響が
ほとんどなくなる。
象となる水酸化アルミニウム量の幅を十分大きくするこ
とができ、この範囲内で水酸化アルミニウム量を制御す
ればよいので、運用上制御は極めて容易となると同時
に、削減した水酸化アルミニウム量はそのまま汚泥の削
減量とすることができる。又廃水中のフッ素濃度の一時
的な変動やアルミニウム塩の添加量に多少の揺らぎがあ
っても、スラリーは沈降槽に十分な量が蓄積されたあと
に返送されるため、スラリーの組成比は常に平均的な値
に収束し、水酸化アルミニウム量の制御に対する影響が
ほとんどなくなる。
【0017】次に、本発明の第1の処理方法の実施の形
態について図面を参照して詳細に説明する。
態について図面を参照して詳細に説明する。
【0018】図1は本発明の第1の実施の形態における
構成例を示す概略図である。処理システムのフローは、
まず中性のpHに保たれた反応槽1において、連続的に
流入してくる高濃度のフッ素含有廃水に対しカルシウム
を作用させ廃水中のフッ素イオンをフッ化カルシウムと
して固定するとともに、アルミニウム塩を添加し、中和
して水酸化アルミニウムを生成させ、フッ化カルシウム
の凝集助剤とする。続いて凝集槽2において凝集剤を添
加し、固形成分を凝集させ、沈降槽3において沈殿物と
して固液分離する。沈降槽3にはあらかじめこの沈殿物
を十分蓄積しておく。
構成例を示す概略図である。処理システムのフローは、
まず中性のpHに保たれた反応槽1において、連続的に
流入してくる高濃度のフッ素含有廃水に対しカルシウム
を作用させ廃水中のフッ素イオンをフッ化カルシウムと
して固定するとともに、アルミニウム塩を添加し、中和
して水酸化アルミニウムを生成させ、フッ化カルシウム
の凝集助剤とする。続いて凝集槽2において凝集剤を添
加し、固形成分を凝集させ、沈降槽3において沈殿物と
して固液分離する。沈降槽3にはあらかじめこの沈殿物
を十分蓄積しておく。
【0019】この後、沈殿物の一部を引き抜き、引き抜
いた沈殿物スラリーのうち一部は汚泥として系外に排出
し、残りはpH3〜9に保たれたアルミニウム再生槽4
を経て反応槽1に返送する。またアルミニウム再生槽4
にはカルシウム塩を添加する。ここで添加したカルシウ
ム塩は、反応槽1に流入して、廃水中のフッ素に作用し
フッ化カルシウムを生成する。さらに反応槽1には新規
にアルミニウム塩を添加する。以上のサイクルを繰り返
すことによって、フッ化カルシウムおよび水酸化アルミ
ニウムからなる沈殿物を系内で循環させる。
いた沈殿物スラリーのうち一部は汚泥として系外に排出
し、残りはpH3〜9に保たれたアルミニウム再生槽4
を経て反応槽1に返送する。またアルミニウム再生槽4
にはカルシウム塩を添加する。ここで添加したカルシウ
ム塩は、反応槽1に流入して、廃水中のフッ素に作用し
フッ化カルシウムを生成する。さらに反応槽1には新規
にアルミニウム塩を添加する。以上のサイクルを繰り返
すことによって、フッ化カルシウムおよび水酸化アルミ
ニウムからなる沈殿物を系内で循環させる。
【0020】ここでアルミニウム再生槽4に添加するカ
ルシウム塩の量は、反応槽1に流入したときのカルシウ
ム濃度が、廃水中のフッ素からフッ化カルシウムを生成
するための化学当量以上、好ましくは2倍当量以上にな
るように設定する。また、反応槽1に添加するアルミニ
ウム塩の量は、凝集槽で生成する水酸化アルミニウムに
よるフッ化カルシウムの凝集助剤としての作用が得られ
る必要最低限の量であって、アルミニウムとして、1サ
イクル毎に新規に生成するフッ化カルシウムより少ない
量を添加する。好ましくは新規に生成するフッ化カルシ
ウムの量に対しアルミニウムとして1〜30mol%の
範囲で設定する。なお1サイクル毎に新規に生成するフ
ッ化カルシウムの量と、汚泥として排出する沈殿物に含
まれるフッ化カルシウムの量は等しくなるように、沈殿
物スラリーの排出量を設定する。さらにアルミニウム塩
の添加量と、汚泥として排出する沈殿物に含まれる水酸
化アルミニウムの量は、アルミニウムとして等しくなる
ように、アルミニウム塩の添加量を設定する。
ルシウム塩の量は、反応槽1に流入したときのカルシウ
ム濃度が、廃水中のフッ素からフッ化カルシウムを生成
するための化学当量以上、好ましくは2倍当量以上にな
るように設定する。また、反応槽1に添加するアルミニ
ウム塩の量は、凝集槽で生成する水酸化アルミニウムに
よるフッ化カルシウムの凝集助剤としての作用が得られ
る必要最低限の量であって、アルミニウムとして、1サ
イクル毎に新規に生成するフッ化カルシウムより少ない
量を添加する。好ましくは新規に生成するフッ化カルシ
ウムの量に対しアルミニウムとして1〜30mol%の
範囲で設定する。なお1サイクル毎に新規に生成するフ
ッ化カルシウムの量と、汚泥として排出する沈殿物に含
まれるフッ化カルシウムの量は等しくなるように、沈殿
物スラリーの排出量を設定する。さらにアルミニウム塩
の添加量と、汚泥として排出する沈殿物に含まれる水酸
化アルミニウムの量は、アルミニウムとして等しくなる
ように、アルミニウム塩の添加量を設定する。
【0021】またフッ素含有廃水の流入量と、沈殿物ス
ラリーに含まれるフッ化カルシウムと水酸化アルミニウ
ムの返送量および排出量はそれぞれ常に一定の比率にな
るように設定する。ただしフッ素含有廃水の流入量>沈
殿物スラリーの返送量とする。
ラリーに含まれるフッ化カルシウムと水酸化アルミニウ
ムの返送量および排出量はそれぞれ常に一定の比率にな
るように設定する。ただしフッ素含有廃水の流入量>沈
殿物スラリーの返送量とする。
【0022】このように、フッ素含有廃水の流入量、及
び沈殿物スラリーの返送量、排出量を設定することによ
り、系内の物質収支のバランスを保つことで、沈殿物ス
ラリーの循環を繰り返しても沈降槽3の固液界面レベル
を常に一定とすることができる。
び沈殿物スラリーの返送量、排出量を設定することによ
り、系内の物質収支のバランスを保つことで、沈殿物ス
ラリーの循環を繰り返しても沈降槽3の固液界面レベル
を常に一定とすることができる。
【0023】尚、物質収支のバランスを保つための手法
として、フッ素含有廃水の流入量、及び沈殿物スラリー
の返送量を一定とした上で、沈殿物スラリーの排出量を
設定するために、沈降槽3における固液界面レベルに着
目し、沈殿物スラリーの循環を繰り返す際に固液界面が
常に所定の範囲に保たれるように沈殿物スラリーの排出
量を調整するというアプローチも可能である。つまり、
固液界面レベルを監視する手段、例えば通常のレベルセ
ンサなどと、固液界面レベルが所定の範囲になるように
沈殿物スラリーの取り出しを制御する機構、例えば、図
示していないポンプやバルブなどを連動させることで可
能となる。
として、フッ素含有廃水の流入量、及び沈殿物スラリー
の返送量を一定とした上で、沈殿物スラリーの排出量を
設定するために、沈降槽3における固液界面レベルに着
目し、沈殿物スラリーの循環を繰り返す際に固液界面が
常に所定の範囲に保たれるように沈殿物スラリーの排出
量を調整するというアプローチも可能である。つまり、
固液界面レベルを監視する手段、例えば通常のレベルセ
ンサなどと、固液界面レベルが所定の範囲になるように
沈殿物スラリーの取り出しを制御する機構、例えば、図
示していないポンプやバルブなどを連動させることで可
能となる。
【0024】各槽の容量としては、特に規定されるもの
ではなく、設計に応じて適宜調整することができるが、
例えば、アルミニウム再生槽4は反応槽1の1/10以
下、沈降槽3は反応槽1の5倍以上とすることができ
る。また凝集槽2は反応槽1の1/2とすることができ
る。なお、沈降槽3にあらかじめ蓄積しておく沈殿物の
量は、1サイクル毎に新規に生成する沈殿物の10倍以
上とする。
ではなく、設計に応じて適宜調整することができるが、
例えば、アルミニウム再生槽4は反応槽1の1/10以
下、沈降槽3は反応槽1の5倍以上とすることができ
る。また凝集槽2は反応槽1の1/2とすることができ
る。なお、沈降槽3にあらかじめ蓄積しておく沈殿物の
量は、1サイクル毎に新規に生成する沈殿物の10倍以
上とする。
【0025】次に、図1の処理システムの動作につい
て、図を参照して説明する。
て、図を参照して説明する。
【0026】反応槽1において廃水中の大部分のフッ素
イオンはフッ化カルシウムとして固定される。また、反
応槽1は中性に保たれているために溶解させたアルミニ
ウム塩は中和され水酸化アルミニウムを生成する。これ
がフッ化カルシウムの凝集助剤として作用するため、液
中に分散しやすいフッ化カルシウム粒子の凝集を容易に
することができる。
イオンはフッ化カルシウムとして固定される。また、反
応槽1は中性に保たれているために溶解させたアルミニ
ウム塩は中和され水酸化アルミニウムを生成する。これ
がフッ化カルシウムの凝集助剤として作用するため、液
中に分散しやすいフッ化カルシウム粒子の凝集を容易に
することができる。
【0027】ここで、生成するフッ化カルシウム量に対
するアルミニウム塩の添加量は、前記したように水酸化
アルミニウムによるフッ化カルシウムの凝集助剤として
の作用が十分得られる程度にすぎず、処理を一過性で行
った場合では、水酸化アルミニウムのフッ素吸着作用に
よる処理効果までは期待できない。なぜなら、アルミニ
ウム量が少ないため吸着されるフッ素量も少なく、フッ
素濃度を低下させる効果はほとんど得られないからであ
る。したがって一過性の処理では、処理水中のフッ素濃
度は、理想的な条件でもフッ化カルシウムの溶解度に相
当する約8mg/lを大幅に下回るまでにはできず、通
常15〜20mg/lが限度である。しかしながら図1
の沈殿物循環による処理システムでは、フッ化カルシウ
ムと水酸化アルミニウムからなる沈殿物を系内で循環さ
せることにより、反応槽1におけるフッ化カルシウムと
水酸化アルミニウムの濃度を高くすることができる。こ
こで沈降槽3に蓄積されている沈殿物中の水酸化アルミ
ニウムにはフッ素が吸着されており、その量は上述した
ように絶対量としては多くはないが、アルミニウムあた
りのフッ素吸着量という観点で見れば飽和吸着量に近
い。したがってこの沈殿物スラリーにはフッ化カルシウ
ム、水酸化アルミニウムとともにフッ素も濃縮された状
態になっており、アルミニウム再生槽4においてカルシ
ウム塩を高濃度に添加すると、水酸化アルミニウムに吸
着されていたフッ素はここでフッ化カルシウムとして固
定され、反応槽1に返送される水酸化アルミニウムはフ
ッ素吸着に寄与することができる。前述したように沈殿
物スラリーの循環により反応槽1中の水酸化アルミニウ
ムの濃度は高くなり、一方、処理すべきフッ素の量は一
定なので、フッ素吸着効果により廃水中のフッ素濃度を
十分低下させることができる。
するアルミニウム塩の添加量は、前記したように水酸化
アルミニウムによるフッ化カルシウムの凝集助剤として
の作用が十分得られる程度にすぎず、処理を一過性で行
った場合では、水酸化アルミニウムのフッ素吸着作用に
よる処理効果までは期待できない。なぜなら、アルミニ
ウム量が少ないため吸着されるフッ素量も少なく、フッ
素濃度を低下させる効果はほとんど得られないからであ
る。したがって一過性の処理では、処理水中のフッ素濃
度は、理想的な条件でもフッ化カルシウムの溶解度に相
当する約8mg/lを大幅に下回るまでにはできず、通
常15〜20mg/lが限度である。しかしながら図1
の沈殿物循環による処理システムでは、フッ化カルシウ
ムと水酸化アルミニウムからなる沈殿物を系内で循環さ
せることにより、反応槽1におけるフッ化カルシウムと
水酸化アルミニウムの濃度を高くすることができる。こ
こで沈降槽3に蓄積されている沈殿物中の水酸化アルミ
ニウムにはフッ素が吸着されており、その量は上述した
ように絶対量としては多くはないが、アルミニウムあた
りのフッ素吸着量という観点で見れば飽和吸着量に近
い。したがってこの沈殿物スラリーにはフッ化カルシウ
ム、水酸化アルミニウムとともにフッ素も濃縮された状
態になっており、アルミニウム再生槽4においてカルシ
ウム塩を高濃度に添加すると、水酸化アルミニウムに吸
着されていたフッ素はここでフッ化カルシウムとして固
定され、反応槽1に返送される水酸化アルミニウムはフ
ッ素吸着に寄与することができる。前述したように沈殿
物スラリーの循環により反応槽1中の水酸化アルミニウ
ムの濃度は高くなり、一方、処理すべきフッ素の量は一
定なので、フッ素吸着効果により廃水中のフッ素濃度を
十分低下させることができる。
【0028】図2は処理を一過性で行う場合に対して、
フッ化カルシウムと水酸化アルミニウムからなる沈殿物
スラリーを循環させながら処理を行う場合に、フッ素吸
着に寄与できる水酸化アルミニウム量が増加する様子を
模式的に示したグラフである。ここで、スラリー循環の
1サイクルにつき、新規に生成するフッ化カルシウムお
よび新規に添加するアルミニウム(アルミニウム塩とし
て)の量と、排出する汚泥に含まれるフッ化カルシウム
およびアルミニウム(水酸化アルミニウムとして)の量
とが常に同じであれば、反応槽1中のフッ化カルシウム
および水酸化アルミニウム濃度が高くなっても両者の比
率自体は常に一定であり、さらにまたスラリー循環を繰
り返しても沈降槽3の固液界面が変動することはない。
またフッ素含有廃水の流入量、沈殿物スラリーの返送量
および排出量が常に一定であれば、反応槽1中のフッ化
カルシウムと水酸化アルミニウムの濃度は一定の値で平
衡し、その値は上記各量をそれぞれ操作すれば自由に設
定できる。
フッ化カルシウムと水酸化アルミニウムからなる沈殿物
スラリーを循環させながら処理を行う場合に、フッ素吸
着に寄与できる水酸化アルミニウム量が増加する様子を
模式的に示したグラフである。ここで、スラリー循環の
1サイクルにつき、新規に生成するフッ化カルシウムお
よび新規に添加するアルミニウム(アルミニウム塩とし
て)の量と、排出する汚泥に含まれるフッ化カルシウム
およびアルミニウム(水酸化アルミニウムとして)の量
とが常に同じであれば、反応槽1中のフッ化カルシウム
および水酸化アルミニウム濃度が高くなっても両者の比
率自体は常に一定であり、さらにまたスラリー循環を繰
り返しても沈降槽3の固液界面が変動することはない。
またフッ素含有廃水の流入量、沈殿物スラリーの返送量
および排出量が常に一定であれば、反応槽1中のフッ化
カルシウムと水酸化アルミニウムの濃度は一定の値で平
衡し、その値は上記各量をそれぞれ操作すれば自由に設
定できる。
【0029】なお、アルミニウム再生槽4のpHは、強
アルカリ性では水酸化アルミニウムがアルミン酸イオン
として溶解し、カルシウムイオンと反応して安定なアル
ミン酸カルシウムを生成することによって、フッ素吸着
剤としての再生が不能になってしまうため、pHを9以
下に保つことが重要である。また、水酸化アルミニウム
によるフッ素吸着特性はpH依存性が強いので、効率よ
く処理を行うために反応槽1のpHは6〜7の範囲に保
つのが好ましい。
アルカリ性では水酸化アルミニウムがアルミン酸イオン
として溶解し、カルシウムイオンと反応して安定なアル
ミン酸カルシウムを生成することによって、フッ素吸着
剤としての再生が不能になってしまうため、pHを9以
下に保つことが重要である。また、水酸化アルミニウム
によるフッ素吸着特性はpH依存性が強いので、効率よ
く処理を行うために反応槽1のpHは6〜7の範囲に保
つのが好ましい。
【0030】以上のように、この実施の形態では、一般
的な二段処理によるフッ素含有廃水処理システムのうち
一次処理に相当する、反応槽、凝集槽、沈降槽からなる
システムに加えて、反応槽に比べてはるかに小さいアル
ミニウム再生槽(例えば反応槽の1/10〜1/40の
容量)を追加するだけの最小システム構成により、高度
処理を全く必要とせずに廃水中のフッ素を十分低濃度ま
で処理することが可能である。
的な二段処理によるフッ素含有廃水処理システムのうち
一次処理に相当する、反応槽、凝集槽、沈降槽からなる
システムに加えて、反応槽に比べてはるかに小さいアル
ミニウム再生槽(例えば反応槽の1/10〜1/40の
容量)を追加するだけの最小システム構成により、高度
処理を全く必要とせずに廃水中のフッ素を十分低濃度ま
で処理することが可能である。
【0031】尚、上記の説明は本発明の第2及び第3の
処理方法にもその構成の要求に応じて適宜変更すればよ
い。
処理方法にもその構成の要求に応じて適宜変更すればよ
い。
【0032】
【実施例】実施例1 本発明の第1の処理方法の一実施例について、図1の処
理フローを参照して説明する。
理フローを参照して説明する。
【0033】本実施例において各槽の容量は、反応槽1
が30m3、凝集槽2が15m3、沈降槽3が300
m3、アルミニウム再生槽4が2m3である。処理の対象
となるフッ素含有廃水は、平均フッ素濃度200mg/
l、pH5で、1m3/minの流入量で反応槽1に導
入する。
が30m3、凝集槽2が15m3、沈降槽3が300
m3、アルミニウム再生槽4が2m3である。処理の対象
となるフッ素含有廃水は、平均フッ素濃度200mg/
l、pH5で、1m3/minの流入量で反応槽1に導
入する。
【0034】まず反応槽1におけるカルシウム濃度が5
00mg/lとなるように消石灰を添加し、さらにアル
ミニウム濃度が20mg/lとなるように硫酸アルミニ
ウムを添加した。また、反応槽1のpHが常に6〜7の
範囲になるように硫酸でpH調整した。凝集槽2では、
反応槽1で生成したフッ化カルシウムおよび水酸化アル
ミニウムを凝集させるために、凝集剤としてポリアクリ
ルアミド系高分子凝集剤を添加した。凝集したフッ化カ
ルシウムおよび水酸化アルミニウムの混合物は沈降槽3
で沈殿させた。この操作を継続し、沈降槽3中に沈殿物
を100m3蓄積させた。なお、沈降槽3の上澄み液中
のフッ素濃度は18mg/lであった。
00mg/lとなるように消石灰を添加し、さらにアル
ミニウム濃度が20mg/lとなるように硫酸アルミニ
ウムを添加した。また、反応槽1のpHが常に6〜7の
範囲になるように硫酸でpH調整した。凝集槽2では、
反応槽1で生成したフッ化カルシウムおよび水酸化アル
ミニウムを凝集させるために、凝集剤としてポリアクリ
ルアミド系高分子凝集剤を添加した。凝集したフッ化カ
ルシウムおよび水酸化アルミニウムの混合物は沈降槽3
で沈殿させた。この操作を継続し、沈降槽3中に沈殿物
を100m3蓄積させた。なお、沈降槽3の上澄み液中
のフッ素濃度は18mg/lであった。
【0035】次に、沈降槽3から沈殿物のスラリーを
0.2156m3/minの流量で引き抜き、その一部
を0.2m3/minの流量でアルミニウム再生槽4を
経て反応槽1へ返送させ、残りは全て汚泥として系外へ
排出した。なお、この沈殿物スラリーの含水率は97%
だった。アルミニウム再生槽4にはカルシウム濃度が常
に3000mg/lとなるように消石灰を添加し、かつ
アルミニウム再生槽4のpHが8〜9の範囲になるよう
に硫酸でpH調整した。反応槽1にはアルミニウム濃度
が20mg/lとなるように硫酸アルミニウムを添加し
た。また、反応槽1のpHが常に6〜7の範囲になるよ
うに硫酸または水酸化ナトリウムでpH調整した。以上
の操作を1サイクルとして系内で沈殿物スラリーを循環
させた。
0.2156m3/minの流量で引き抜き、その一部
を0.2m3/minの流量でアルミニウム再生槽4を
経て反応槽1へ返送させ、残りは全て汚泥として系外へ
排出した。なお、この沈殿物スラリーの含水率は97%
だった。アルミニウム再生槽4にはカルシウム濃度が常
に3000mg/lとなるように消石灰を添加し、かつ
アルミニウム再生槽4のpHが8〜9の範囲になるよう
に硫酸でpH調整した。反応槽1にはアルミニウム濃度
が20mg/lとなるように硫酸アルミニウムを添加し
た。また、反応槽1のpHが常に6〜7の範囲になるよ
うに硫酸または水酸化ナトリウムでpH調整した。以上
の操作を1サイクルとして系内で沈殿物スラリーを循環
させた。
【0036】沈殿物スラリーの循環を繰り返すにつれ、
反応槽1中のフッ化カルシウムおよび水酸化アルミニウ
ム濃度は最初は急激に上昇したが、徐々に上昇速度は鈍
り、平衡状態に達した。このときのフッ化カルシウム濃
度は4535.1mg/l、水酸化アルミニウム濃度
は、アルミニウムとして276.7mg/lであった。
このアルミニウム濃度の値は、1サイクル毎に新規に追
加される20mg/l分のアルミニウムが含まれている
が、かなりの部分はフッ素吸着に寄与できる状態である
と考えられ、処理水中のフッ素濃度を定常的に5mg/
lまで低下させることができた。
反応槽1中のフッ化カルシウムおよび水酸化アルミニウ
ム濃度は最初は急激に上昇したが、徐々に上昇速度は鈍
り、平衡状態に達した。このときのフッ化カルシウム濃
度は4535.1mg/l、水酸化アルミニウム濃度
は、アルミニウムとして276.7mg/lであった。
このアルミニウム濃度の値は、1サイクル毎に新規に追
加される20mg/l分のアルミニウムが含まれている
が、かなりの部分はフッ素吸着に寄与できる状態である
と考えられ、処理水中のフッ素濃度を定常的に5mg/
lまで低下させることができた。
【0037】なお、汚泥として系外に排出される沈殿物
には、フッ化カルシウムと水酸化アルミニウムが453
5.1:276.7の比率で含まれることになるが、そ
の排出流量が0.0156m3/min、沈殿物スラリ
ーの含水率が97%であることから、フッ化カルシウム
と水酸化アルミニウムの排出量はそれぞれ398.2m
3/min、69.3m3/minと計算される。この値
は反応槽1中におけるフッ化カルシウムおよび水酸化ア
ルミニウムの新規生成量とほぼ一致すると考えられ、処
理サイクルを繰り返しても沈降槽3における固液界面は
変動しなかった。
には、フッ化カルシウムと水酸化アルミニウムが453
5.1:276.7の比率で含まれることになるが、そ
の排出流量が0.0156m3/min、沈殿物スラリ
ーの含水率が97%であることから、フッ化カルシウム
と水酸化アルミニウムの排出量はそれぞれ398.2m
3/min、69.3m3/minと計算される。この値
は反応槽1中におけるフッ化カルシウムおよび水酸化ア
ルミニウムの新規生成量とほぼ一致すると考えられ、処
理サイクルを繰り返しても沈降槽3における固液界面は
変動しなかった。
【0038】実施例2 次に、本発明の第1の処理方法の別の実施例について、
図3を参照して説明する。
図3を参照して説明する。
【0039】図3を参照すると、強酸性のフッ素含有廃
水に対し、カルシウム塩として消石灰をアルミニウム再
生槽4だけでなく、反応槽1へも添加するようにしてい
る。ただしここで、消石灰のトータル添加量は実施例1
の場合と同じとし、反応槽1への添加量は反応槽1を中
性(pH6〜7)に保つ程度に調整し、残りはすべてア
ルミニウム再生槽4に添加する。たとえばフッ素含有廃
水のpHが2.5だった場合、他の処理条件が第1の実
施例と同じとして、反応槽1にはカルシウム濃度が21
0mg/lになるように、またアルミニウム再生槽4に
はカルシウム濃度1740mg/lになるようにそれぞ
れ消石灰を添加する。
水に対し、カルシウム塩として消石灰をアルミニウム再
生槽4だけでなく、反応槽1へも添加するようにしてい
る。ただしここで、消石灰のトータル添加量は実施例1
の場合と同じとし、反応槽1への添加量は反応槽1を中
性(pH6〜7)に保つ程度に調整し、残りはすべてア
ルミニウム再生槽4に添加する。たとえばフッ素含有廃
水のpHが2.5だった場合、他の処理条件が第1の実
施例と同じとして、反応槽1にはカルシウム濃度が21
0mg/lになるように、またアルミニウム再生槽4に
はカルシウム濃度1740mg/lになるようにそれぞ
れ消石灰を添加する。
【0040】この実施例では、強酸性のフッ素含有廃水
に対して、反応槽1では消石灰のみでpH調整している
ため、反応槽1において硫酸あるいは水酸化ナトリウム
の添加によるpH調整操作が不要になるという利点があ
る。弱アルカリ性のフッ素含有廃水の場合には、酸性の
カルシウム塩、例えば塩化カルシウム等を用いれば同様
にpH調整が可能となる。
に対して、反応槽1では消石灰のみでpH調整している
ため、反応槽1において硫酸あるいは水酸化ナトリウム
の添加によるpH調整操作が不要になるという利点があ
る。弱アルカリ性のフッ素含有廃水の場合には、酸性の
カルシウム塩、例えば塩化カルシウム等を用いれば同様
にpH調整が可能となる。
【0041】実施例3 本発明の第3の処理方法の実施例について、図4を参照
して説明する。
して説明する。
【0042】図4を参照すると、フッ素とともにリン酸
を含有した廃水に対し、まずpH8〜10に保たれた第
1反応槽5において、カルシウムを作用させフッ化カル
シウムおよびリン酸カルシウムを生成させ、廃水中のフ
ッ素およびリン酸を固定した後、pH6〜7に保たれた
第2反応槽6において残留するフッ素を水酸化アルミニ
ウムにより吸着処理する。なお、ここで水酸化アルミニ
ウムは、沈降槽8でフッ化カルシウムおよびリン酸カル
シウムを沈降分離させるための凝集助剤としても作用す
る。尚、新規に添加するアルミニウム塩は、反応槽1で
新規に生成したフッ化カルシウム及びリン酸カルシウム
を凝集沈降させるために必要な程度でよく、これらの量
に対してアルミニウムとして少ない量でよい。その他の
処理条件は、第1の実施例と同じであるが、廃水中のリ
ン酸濃度が高い場合には、それに応じてアルミニウム再
生槽9に添加するカルシウム塩の量を増やす。
を含有した廃水に対し、まずpH8〜10に保たれた第
1反応槽5において、カルシウムを作用させフッ化カル
シウムおよびリン酸カルシウムを生成させ、廃水中のフ
ッ素およびリン酸を固定した後、pH6〜7に保たれた
第2反応槽6において残留するフッ素を水酸化アルミニ
ウムにより吸着処理する。なお、ここで水酸化アルミニ
ウムは、沈降槽8でフッ化カルシウムおよびリン酸カル
シウムを沈降分離させるための凝集助剤としても作用す
る。尚、新規に添加するアルミニウム塩は、反応槽1で
新規に生成したフッ化カルシウム及びリン酸カルシウム
を凝集沈降させるために必要な程度でよく、これらの量
に対してアルミニウムとして少ない量でよい。その他の
処理条件は、第1の実施例と同じであるが、廃水中のリ
ン酸濃度が高い場合には、それに応じてアルミニウム再
生槽9に添加するカルシウム塩の量を増やす。
【0043】この実施例では、反応槽を2つとし、一方
をリン酸カルシウムの生成に適したpHに調整し、他方
を水酸化アルミニウムの生成によるフッ素吸着処理に適
したpHに調整しているため、フッ素とリン酸を含む廃
水に対して、フッ素とともにリン酸も処理することがで
きる。また生成したリン酸カルシウムの一部は、フッ化
カルシウムおよび水酸化アルミニウムとともに系内を循
環するが、リン酸カルシウムはフッ素を吸着する作用が
強いため、フッ素の処理効率を向上させることができる
という利点がある。
をリン酸カルシウムの生成に適したpHに調整し、他方
を水酸化アルミニウムの生成によるフッ素吸着処理に適
したpHに調整しているため、フッ素とリン酸を含む廃
水に対して、フッ素とともにリン酸も処理することがで
きる。また生成したリン酸カルシウムの一部は、フッ化
カルシウムおよび水酸化アルミニウムとともに系内を循
環するが、リン酸カルシウムはフッ素を吸着する作用が
強いため、フッ素の処理効率を向上させることができる
という利点がある。
【0044】実施例4 本発明の第2の処理方法の実施例について、図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0045】本実施例は処理水中フッ素濃度の目標値が
13mg/lである場合に対応し、システム構成は実施
例1と同様である。ただし、反応槽1への硫酸アルミニ
ウム添加量をアルミニウム濃度として9mg/lとす
る。実施例1に基づいて処理した場合には、反応槽1に
おいてフッ素吸着に寄与できる水酸化アルミニウム量が
非常に多くなるため処理水中フッ素濃度は5mg/lま
で低下するが、図5に示すように、処理水中フッ素濃度
を13mg/lとするためには水酸化アルミニウム量を
大幅に削減することができ、反応槽1への硫酸アルミニ
ウム添加量をアルミニウム濃度として20mg/lから
9mg/lに低下させることにより、処理水中フッ素濃
度は13mg/l以下とすることができた。
13mg/lである場合に対応し、システム構成は実施
例1と同様である。ただし、反応槽1への硫酸アルミニ
ウム添加量をアルミニウム濃度として9mg/lとす
る。実施例1に基づいて処理した場合には、反応槽1に
おいてフッ素吸着に寄与できる水酸化アルミニウム量が
非常に多くなるため処理水中フッ素濃度は5mg/lま
で低下するが、図5に示すように、処理水中フッ素濃度
を13mg/lとするためには水酸化アルミニウム量を
大幅に削減することができ、反応槽1への硫酸アルミニ
ウム添加量をアルミニウム濃度として20mg/lから
9mg/lに低下させることにより、処理水中フッ素濃
度は13mg/l以下とすることができた。
【0046】なお、処理を一過性の従来法で行った場
合、基本的に反応槽への硫酸アルミニウム添加量はアル
ミニウム濃度として9mg/lとすれば処理水中フッ素
濃度を13mg/lとすることができるが、何らかの原
因で硫酸アルミニウム添加量が一時的にわずかに低下し
8mg/lを下回った場合、フッ化カルシウムの凝集性
が急激に劣化し、処理水が白濁するとともにフッ素濃度
も15mg/lを越えてしまう。また、原廃水中のフッ
素濃度の変動が大きく、一時的に300mg/lを越え
た場合にも同様の現象が発生するため、硫酸アルミニウ
ム添加量の設定値は余裕をもって20mg/l以上に設
定する必要がある。
合、基本的に反応槽への硫酸アルミニウム添加量はアル
ミニウム濃度として9mg/lとすれば処理水中フッ素
濃度を13mg/lとすることができるが、何らかの原
因で硫酸アルミニウム添加量が一時的にわずかに低下し
8mg/lを下回った場合、フッ化カルシウムの凝集性
が急激に劣化し、処理水が白濁するとともにフッ素濃度
も15mg/lを越えてしまう。また、原廃水中のフッ
素濃度の変動が大きく、一時的に300mg/lを越え
た場合にも同様の現象が発生するため、硫酸アルミニウ
ム添加量の設定値は余裕をもって20mg/l以上に設
定する必要がある。
【0047】この実施の形態では、原廃水中のフッ素濃
度の一時的な変動やアルミニウム塩添加量の揺らぎなど
によるフッ化カルシウムの凝集性およびフッ素処理性の
悪化といった問題は起きず、最小限の水酸化アルミニウ
ム使用量で安定した処理が可能になるという利点があ
る。
度の一時的な変動やアルミニウム塩添加量の揺らぎなど
によるフッ化カルシウムの凝集性およびフッ素処理性の
悪化といった問題は起きず、最小限の水酸化アルミニウ
ム使用量で安定した処理が可能になるという利点があ
る。
【0048】
【発明の効果】本発明の第1の効果は、高濃度のフッ素
含有廃水に対し、従来の一次処理に要する設備および薬
剤を利用し、高度処理を必要とせずに、継続的かつ安定
に十分低濃度までフッ素を処理できることである。この
ため高度処理に要していた、巨大な沈降槽を含む設備や
薬剤が不要になると同時に、高度処理に伴い発生してい
た膨大な汚泥が発生しない。
含有廃水に対し、従来の一次処理に要する設備および薬
剤を利用し、高度処理を必要とせずに、継続的かつ安定
に十分低濃度までフッ素を処理できることである。この
ため高度処理に要していた、巨大な沈降槽を含む設備や
薬剤が不要になると同時に、高度処理に伴い発生してい
た膨大な汚泥が発生しない。
【0049】その理由は、一次処理において生成するフ
ッ化カルシウムの凝集助剤として少量使用する水酸化ア
ルミニウムを、常に再生しながら、系内で高濃度になる
ように循環させて、系内におけるフッ化カルシウムの凝
集に必要な量を維持すると共にフッ素吸着に寄与する部
分を増加させているためである。
ッ化カルシウムの凝集助剤として少量使用する水酸化ア
ルミニウムを、常に再生しながら、系内で高濃度になる
ように循環させて、系内におけるフッ化カルシウムの凝
集に必要な量を維持すると共にフッ素吸着に寄与する部
分を増加させているためである。
【0050】本発明の第2の効果は、強酸性あるいは弱
アルカリ性のフッ素含有廃水に対して、pH調整剤の使
用量を最適化できることである。このため、pH調整剤
として使用する硫酸や水酸化ナトリウム等の薬剤使用量
を低減できる。
アルカリ性のフッ素含有廃水に対して、pH調整剤の使
用量を最適化できることである。このため、pH調整剤
として使用する硫酸や水酸化ナトリウム等の薬剤使用量
を低減できる。
【0051】その理由は、フッ化カルシウム生成のため
に添加する強アルカリ性の消石灰あるいは弱酸性の塩化
カルシウム等の一部を、反応槽における酸あるいは塩基
の中和に使用できるからである。
に添加する強アルカリ性の消石灰あるいは弱酸性の塩化
カルシウム等の一部を、反応槽における酸あるいは塩基
の中和に使用できるからである。
【0052】本発明の第3の効果は、フッ素の他にリン
酸を含有する廃水に対して、フッ素、リン酸ともに十分
処理することができ、特にフッ素を高い効率で処理でき
ることである。このため、フッ素吸着剤としても作用す
る水酸化アルミニウムの使用量を低減することができ
る。
酸を含有する廃水に対して、フッ素、リン酸ともに十分
処理することができ、特にフッ素を高い効率で処理でき
ることである。このため、フッ素吸着剤としても作用す
る水酸化アルミニウムの使用量を低減することができ
る。
【0053】その理由は、系内ではフッ化カルシウムお
よび水酸化アルミニウムとともに、フッ素吸着性が強い
リン酸カルシウムが高濃度で循環されるからである。
よび水酸化アルミニウムとともに、フッ素吸着性が強い
リン酸カルシウムが高濃度で循環されるからである。
【0054】本発明の第4の効果は、もともと排水基準
が高度処理を必要としない程度である場合において、原
廃水中のフッ素濃度の一時的な変動やアルミニウム塩添
加量の揺らぎなどによるフッ化カルシウムの凝集性およ
びフッ素処理性の悪化といった問題を発生させることな
く、最小限の水酸化アルミニウム使用量で安定した処理
が可能になることである。このため、従来安全を見て多
めに設定されていた硫酸アルミニウム添加量が大幅に削
減され、その分汚泥量も削減することができる。
が高度処理を必要としない程度である場合において、原
廃水中のフッ素濃度の一時的な変動やアルミニウム塩添
加量の揺らぎなどによるフッ化カルシウムの凝集性およ
びフッ素処理性の悪化といった問題を発生させることな
く、最小限の水酸化アルミニウム使用量で安定した処理
が可能になることである。このため、従来安全を見て多
めに設定されていた硫酸アルミニウム添加量が大幅に削
減され、その分汚泥量も削減することができる。
【0055】その理由は、水酸化アルミニウムを含むス
ラリーを返送することにより削減対象となる水酸化アル
ミニウム量の幅を十分大きくすることができ、この範囲
内で水酸化アルミニウム量を制御できるとともに、スラ
リーは沈降槽に十分な量が蓄積された後に返送されるた
め、廃水中のフッ素濃度の一時的な変動やAl塩の添加量
に多少の揺らぎがあってもスラリーの組成比は常に平均
的な値に収束するため、水酸化アルミニウム量の制御に
対する影響がほとんどなくなるためである。
ラリーを返送することにより削減対象となる水酸化アル
ミニウム量の幅を十分大きくすることができ、この範囲
内で水酸化アルミニウム量を制御できるとともに、スラ
リーは沈降槽に十分な量が蓄積された後に返送されるた
め、廃水中のフッ素濃度の一時的な変動やAl塩の添加量
に多少の揺らぎがあってもスラリーの組成比は常に平均
的な値に収束するため、水酸化アルミニウム量の制御に
対する影響がほとんどなくなるためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のシステム構成図で
ある。
ある。
【図2】本発明の作用を説明するために、系内に存在す
る各成分の構成を模式的に示したグラフである。
る各成分の構成を模式的に示したグラフである。
【図3】本発明の第2の実施の形態のシステム構成図で
ある。
ある。
【図4】本発明の第3の実施の形態のシステム構成図で
ある。
ある。
【図5】本発明の第4の実施の形態の作用を説明するた
めに、系内に存在する各成分の構成を模式的に示したグ
ラフである。
めに、系内に存在する各成分の構成を模式的に示したグ
ラフである。
【図6】一般的なフッ素含有廃水処理技術のシステム構
成図である。
成図である。
【図7】一般的なフッ素含有廃水処理技術を簡略化した
場合のシステム構成図である。
場合のシステム構成図である。
【図8】一般的なフッ素含有廃水処理技術の問題点を解
決するための、従来の技術のシステム構成図である。
決するための、従来の技術のシステム構成図である。
1 反応槽 2 凝集槽 3 沈降槽 4 アルミニウム再生槽 5 第1反応槽 6 第2反応槽 7 凝集槽 8 沈降槽 9 アルミニウム再生槽 10 一次処理槽 11 第1凝集槽 12 第1沈降槽 13 高度処理槽 14 第2凝集槽 15 第2沈降槽 16 反応槽 17 凝集槽 18 沈降槽 19 反応槽 20 凝集槽 21 沈降槽
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
Claims (11)
- 【請求項1】 フッ素イオンを含有する廃水に対し、カ
ルシウムを作用させ廃水中の大部分のフッ素をフッ化カ
ルシウムとして固定する第1の工程、前記工程の処理液
に前記工程で新規に生成するフッ化カルシウムよりアル
ミニウムとして少ない量のアルミニウム塩を添加し、生
成する水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記フッ化
カルシウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成する第
2の工程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固液分離
し、上澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物スラリ
ーを汚泥として排出する第3の工程を有するフッ素含有
廃水の処理方法であって、 前記汚泥として排出する沈殿物スラリーの一部を引き抜
き、9以下のpHでカルシウムを作用させ該沈殿物スラ
リーに含まれる水酸化アルミニウムに吸着していたフッ
素をフッ化カルシウムとして固定した後、前記第1の工
程に該処理された沈殿物スラリーを返送し、前記一連の
工程を繰り返すことで、系内における水酸化アルミニウ
ムをフッ化カルシウムの凝集に少なくとも必要な量に維
持するとともに、フッ素吸着に寄与する量を増加させる
ことを特徴とするフッ素含有廃水の処理方法。 - 【請求項2】 処理すべきフッ素含有廃水中のフッ素イ
オンの流入量と、沈殿物スラリーに含まれるフッ化カル
シウムと水酸化アルミニウムの返送量とを、前記流入量
が返送量より多くなる一定の比率とすることを特徴とす
る、請求項1記載のフッ素含有廃水の処理方法。 - 【請求項3】 カルシウム塩の添加により系内で新規に
生成するフッ化カルシウム量と、排出される沈殿物スラ
リーに含まれるフッ化カルシウムの量、および新規に添
加するアルミニウム量と排出される沈殿物スラリーに含
まれるアルミニウム量がそれぞれ等しくなるように沈殿
物スラリーの排出量を設定し、かつそれぞれの流量の設
定によって系内の水酸化アルミニウム濃度を制御するこ
とを特徴とする、請求項1又は2に記載のフッ素含有廃
水の処理方法。 - 【請求項4】 沈殿物スラリーの返送量を、処理すべき
フッ素含有廃水の流入量より少なくなるように設定する
ことを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載
のフッ素含有廃水の処理方法。 - 【請求項5】 前記第1の工程におけるpH調整をカル
シウム塩の添加のみによって行う請求項1乃至4の何れ
か1項に記載のフッ素含有廃水の処理方法。 - 【請求項6】 フッ素イオンを含有する廃水に対し、カ
ルシウムを作用させ廃水中の大部分のフッ素をフッ化カ
ルシウムとして固定する第1の工程、前記工程の処理液
に前記工程で新規に生成するフッ化カルシウムよりアル
ミニウムとして少ない量のアルミニウム塩を添加し、生
成する水酸化アルミニウムを凝集助剤として前記フッ化
カルシウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成する第
2の工程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固液分離
し、上澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物スラリ
ーを汚泥として排出する第3の工程を有するフッ素含有
廃水の処理方法であって、 前記汚泥として排出する沈殿物スラリーの一部を引き抜
き、9以下のpHでカルシウムを作用させ該沈殿物スラ
リーに含まれる水酸化アルミニウムに吸着していたフッ
素をフッ化カルシウムとして固定した後、前記第1の工
程に該処理された沈殿物スラリーを返送し、前記一連の
工程を繰り返すことで、系内における水酸化アルミニウ
ムをフッ化カルシウムの凝集に少なくとも必要な量に維
持するが、フッ素吸着に寄与する水酸化アルミニウムの
増加をアルミニウム塩の添加量を制御することによって
制限することを特徴とするフッ素含有廃水の処理方法。 - 【請求項7】 リン酸を含むフッ素含有廃水に対し、弱
アルカリ性の条件下でカルシウムを作用させてフッ素イ
オン及びリン酸をフッ化カルシウム及び燐酸カルシウム
として固定する第1の工程、前記処理液を弱酸性乃至中
性に調整し、前記工程で新規に生成するフッ化カルシウ
ム及びリン酸カルシウムの合計量よりアルミニウムとし
て少ない量のアルミニウム塩を添加して生成する水酸化
アルミニウムを凝集助剤として前記フッ化カルシウム及
び燐酸カルシウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形成
する第2の工程、及び該沈殿物スラリーを含む廃水を固
液分離し、上澄みの液相を排水すると共に固相の沈殿物
スラリーを汚泥として排出する第3の工程を有するフッ
素含有廃水の処理方法であって、 前記汚泥として排出する沈殿物スラリーの一部を引き抜
き、9以下のpHでカルシウムを作用させ該沈殿物スラ
リーに含まれる水酸化アルミニウムに吸着していたフッ
素をフッ化カルシウムとして固定した後、前記第1の工
程に該処理された沈殿物スラリーを返送し、前記一連の
工程を繰り返すことを特徴とするフッ素含有廃水の処理
方法。 - 【請求項8】 フッ素イオンを含有する廃水に、カルシ
ウムを作用させて廃水中の大部分のフッ素をフッ化カル
シウムとして固定する反応槽と、アルミニウム塩の添加
により生成する水酸化アルミニウムを凝集助剤として該
フッ化カルシウムを凝集沈殿させるための凝集槽と、得
られた沈殿物スラリーを固液分離する沈降槽とを有する
フッ素含有廃水の処理装置において、該処理装置は請求
項1乃至6のいずれかの処理方法が適用されるものであ
って、pH9以下の条件下でカルシウム塩を添加し、前
記沈殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニウムに吸着
していたフッ素をフッ化カルシウムとして固定して水酸
化アルミニウムの再生を行うアルミニウム再生槽を有
し、前記沈降槽で固液分離された沈殿物スラリーの一部
を制御して取り出し、前記アルミニウム再生槽に返送す
る手段と、該再生槽で再生された水酸化アルミニウム及
びフッ化カルシウムを前記反応槽に返送する手段を有す
ることを特徴とする処理装置。 - 【請求項9】 リン酸を含むフッ素含有廃水に対し、弱
アルカリ性の条件下でカルシウムを作用させてフッ素イ
オン及びリン酸をフッ化カルシウム及び燐酸カルシウム
として固定する第1の反応槽と、前記処理液を弱酸性乃
至中性に調整し、アルミニウム塩を添加して水酸化アル
ミニウムを生成する第2の反応槽と、前記生成した水酸
化アルミニウムを凝集助剤として前記フッ化カルシウム
及び燐酸カルシウムを凝集沈降させ沈殿物スラリーを形
成する凝集槽と、得られた沈殿物スラリーを固液分離す
る沈降槽とを有するフッ素含有廃水の処理装置におい
て、該処理装置は請求項7に記載の処理方法が適用され
るものであって、pH9以下の条件下でカルシウム塩を
添加し、前記沈殿物スラリーに含まれる水酸化アルミニ
ウムに吸着していたフッ素をフッ化カルシウムとして固
定して水酸化アルミニウムの再生を行うアルミニウム再
生槽を有し、前記沈降槽で固液分離された沈殿物スラリ
ーの一部を制御して取り出し、前記アルミニウム再生槽
に返送する手段と、該再生槽で再生された水酸化アルミ
ニウム及びフッ化カルシウムを前記第1の反応槽に返送
する手段を有することを特徴とする処理装置。 - 【請求項10】 前記沈降槽に固液界面レベルを監視す
る手段を有し、固液界面レベルが所定の範囲になるよう
に沈殿物スラリーの取り出しを制御する機構を有する請
求項8又は9に記載の処理装置。 - 【請求項11】 前記再生槽が、反応槽の1/10以下
の容量であることを特徴とする請求項8乃至10の何れ
か一項に記載の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11136039A JP2000084570A (ja) | 1998-07-17 | 1999-05-17 | フッ素含有廃水の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20359298 | 1998-07-17 | ||
JP10-203592 | 1998-07-17 | ||
JP11136039A JP2000084570A (ja) | 1998-07-17 | 1999-05-17 | フッ素含有廃水の処理方法及び処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000084570A true JP2000084570A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=26469721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11136039A Pending JP2000084570A (ja) | 1998-07-17 | 1999-05-17 | フッ素含有廃水の処理方法及び処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000084570A (ja) |
Cited By (15)
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