JPS6161879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フツ素およびホウ素を含有する廃水
の処理方法に関する。

通常、ゴミ焼却場洗煙廃水や排煙脱硫廃水中な
どには、フツ素とともにホウ素も含有されてい
る。

フツ素含有廃水の処理方法としては、濃厚液の
ときはカルシウム塩を添加して不溶性沈殿として
除去し、希薄液のときは活性アルミナやアニオン
交換樹脂を用いて除去し、濃厚溶出液を回収しカ
ルシウム塩を添加して不溶性の沈殿とする方法な
どがある。

またホウ素含有廃水の処理方法としては、イオ
ン交換樹脂を用いて吸着処理する方法、硫酸アル
ミニウムによつて不溶性沈殿物とする方法などが
ある。しかし、フツ素およびホウ素を同時に含有
する廃水を処理する方法については、従来、効果
的に処理する方法が無かつた。

また、フツ素含有廃水を金属（群）とキレート
結合する官能基を有するイオン交換樹脂（以下、
キレー樹脂と言う。）と接触させて処理する方法
は、すでに公知であるが、ホウ素含有廃水につい
ては、キレート樹脂では全くと言つてよいほど除
去できない。

本発明は、フツ素とホウ素を同時に含有する廃
水を、２種のイオン交換樹脂を用いて処理し、フ
ツ素とホウ素の両者を除去する方法を提供するも
ので、その要旨は、フツ素およびホウ素を含む廃
水をAl形キレー樹脂層とOH形アニオン交換樹脂
とに通水して処理するとともに、Al形キレー樹
脂層に鉱酸を通液し、その再生廃液をOH形アニ
オン交換樹脂層に通液し、次いでAl形キレート
樹脂層に硫酸アルミニウム含液を通液し、OH形
アニオン交換樹脂層に水酸化ナトリウム有液を通
液して前記各樹脂を再生することを特徴とする廃
水の処理方法にある。

本発明におけるキレート樹脂として、スチレン
系化合物やフエノール類、アルデヒド類の縮合体
やアクリルエステル系化合物の樹脂母体に、官能
基としてジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエ
チレンヘキサミン等のアミン類、イミノ２酢酸、
あるいは上記アミン類とハロゲン化酢酸との反応
生成物であるアミノカルボン酸類、ジエタノール
アミン、ジプロパノールアミン類等のアルコール
アミン類、尿素、チオ尿素等を導入したものなど
の公知の樹脂を用いることができる。

さらに、本発明では、アルミニウムを吸着させ
たキレート樹脂を用いるが、アルミニウム形のキ
レート樹脂はフツ素の吸着性能が良好で、しかも
硫酸アルミニウムを用いて再生すると、後段の廃
液処理に対して好都合となるので、好ましい。

アニオン交換樹脂層としては、OH形を用いる
ことができる。OH形の樹脂は硫酸または硫酸ア
ルミニウムで再生したのち、水酸化ナトリウム溶
液を通液することにより得られる。

本発明の処理方法においては、OH形の方が、
処理原水のPHが中性附近の場合でもPH調整する必
要がなく、そのまま通水処理を行うことができる
ので、好適である。

処理廃水は、本処理工程の前に、特にPH調整す
る必要はないが、中性附近であることが望まし
い。また、ホウ素とフツ素が錯体、例えばホウフ
ツ化物などを形成している場合には、あらかじめ
適当なアルミニウム合物などを添加して錯体を分
解しておく必要がある。さらに、ホウ素やフツ素
を高濃度に含む廃水では、あらかじめ石炭などを
用いて凝集沈殿処理を行なうが望ましい。その処
理水のPHは、ほぼ中性附近なので、上記の通り、
特にPH調整する必要はない。

以下、好ましい例を図示したフローチヤートを
参照しながら、説明する。

上記廃水をまずOH形アニオン交換樹脂層に通
水し、ホウ素をOH形アニオン交換樹脂層に吸着
せしめ、廃水中より除去する。次いで、該廃水を
Al形キレート樹脂層に通水し、フツ素を樹脂に
吸着せしめ、廃水中より除去する。両樹脂への通
水速度は、とくに限定されないが、通常SV（空
間速）５〜25程度とする。このとき、各樹脂への
通水量は、使用する交換樹脂のイオン交換能、カ
ラム充填量、および廃水中のフツ素およびホウ素
の含有量および最終処理水中のフツ素およびホウ
素の含有量をどの程度の濃度までにするかによつ
て、適当に決めることができる。なお、OH形ア
ニオン交換樹脂からの排出水は、若干アルカリ
性、Al形キレート樹脂からの排出水は、若干、
酸性と、各々異なるPHを示すので、必要に応じ
て、PH調整剤を加えて、中性としてから後段の樹
脂に通水することがのぞましい。

所定の通水量の廃水を処理した各イオン交換樹
脂は、逆洗し、再生剤を通液して吸着したフツ素
およびホウ素を溶離させる。該再生剤の通液によ
り高濃度のフツ素およびホウ素を含有する再生廃
液が生じる。

ホウ素除去に用いたOH形アニオン交換樹脂の
再生は、これに鉱酸を通液し、ホウ素を溶離した
のち、ホウ素吸着に最適なOH形とするために、
水酸ナトリウム含有液を通液して行う。ここで用
いる鉱酸は、硫酸、塩酸などが用いられるが、と
くにAl形キレート樹脂再生後の再生廃液を用い
ると、その液中に多量に存在する遊離の硫酸を利
用することができて好ましい。

Al形キレート樹脂の再生は、鉱酸でフツ素を
溶離後、同時に溶離するAlを補給するために、
Al塩溶液を通液して行なう。ここで用いる鉱酸
およびAl塩は、塩酸塩を用いると再生廃液中の
ホウ素除去が困難となるので、硫酸および硫酸ア
ルミニウムが好適である。

上記再生によつてNaOH再生廃液、H₂SO₄再生
廃液、および硫酸アルミニウム再生廃液が生じる
が、これらは混合されて、沈殿、固液分離処理を
受ける。

すなわち、上記再生廃液は、アルミニウム化合
物およびカルシウム化合物の存在下に、PH９以
上、好ましくはPH10以上、さらに好ましくはPH12
以上にすることにより、アルミン酸カルシウムを
生成させ、廃液中のホウ素およびフツ素を共沈も
しくは吸着により沈殿物中に移行させる。PHが９
未満となと、アルミン酸カルシウムが生成しにく
くなり、その分、処理効率が低下する。カルシウ
ム化合物としては、水酸化カルシウムや酸化カル
シウム等のカルシウム化合物を用いる。

アルミニウム化合物の必要量は、再生廃液中の
フツ素量およびホウ素量によつて決まるが、通
常、再生廃液中には、十分な量のアルミニウム化
合物が含まれている。またカルシウム化合物の必
要量は再生廃液中の残留アルミニウムイオン量に
よつて決まるが、通常、アルミニウム化合物の５
重量倍以上とする。

PHの調整は、必要によつてアルカリ剤を添加し
て行なう。カルシウム剤として水酸化カルシウム
を使用する場合に、新たにアルカリ剤を添加しな
くてもよい場合がある。

こうして、PHを調整したのち、沈殿槽で固液分
離をする。生成する沈殿の形態は明瞭ではない
が、不溶性で沈殿性が良く、自然沈降によつて容
易に固液分離され、系外に除去することができ
る。得られた処理水はこれを処理原水にもどし、
沈殿物は汚泥として廃棄する。

なお、上述の図示の処理方法では、アニオン交
換樹脂層―キレート樹脂層の順に処理廃水を通水
したが、本発明の処理方法においては、キレート
樹脂層およびアニオン交換樹脂層のどちらを先に
しても同等の効果が得られる。

本発明によつて、フツ素およびホウ素を含む廃
水を２種のイオン交換樹脂を用いて、両者共除去
でき、しかも各樹脂の再生を効率良く行うことが
できる。

また、本発明の処理法において、樹脂の再生に
より排出される再生廃液を効率良く処理できる。

さらに、キレート樹脂の再生廃液中に多量に存
在する硫酸によつてアニオン交換樹脂を再生する
ので、硫酸の有効利用を行なうことができる。

実施例 フツ素を65ppm、ホウ素を4.4ppm、塩素を
45000ppm、硫酸イオンを9500ppm含有するゴミ
焼却場洗煙廃水（PH7.8）を、OH形アニオン交換
樹脂を50ml充填したカラムに空間速度（以下SV
と略する。）10の速度で通水し、30の通水量に
達するまで、処理水のホウ素含有量は1ppm以下
であつた。

次に、この処理水を、Al形キレート樹脂を500
ml充填したカラムに、SV10の速度で通水した。
その結果、29の通水量に達するまで、最終処理
水中のフツ素は1ppm以下であつた。

次いで樹脂を再生した。最初に、Al形キレー
ト樹脂層に、50ｇ／の濃度の硫酸1.5を１
／hrの流速で通液し、得られた再生廃液250ml
をOH形アニオン交換樹脂層に100ml／hrの流速
で通液した。

さらに、Al形キレート樹脂層に50ｇ／の濃
度の硫酸アルミニウム溶液1.0を通液し、一
方、OH形アニオン交換樹脂層に40ｇ／濃度の
水酸化ナトリウム溶液50mlを通液し、各樹脂の再
生処理を終了した。

上記処理によつて得られた再生廃液5.3（水
洗水2.75を含む）は、フツ素354ppm、ホウ素
と24ppm、アルミニウム760ppmを含んでいた。
この混合廃液に消石炭40000ppmを添加し、PH
12.6で固液分離処理を行なつた結果、上澄水中の
フツ素は7.6ppm、ホウ素は0.4ppmとなつた。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の廃水の処理方法の一例を示す
フローチヤートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フツ素およびホウ素を含む廃水をAl形キレ
   ート樹脂層とOH形アニオン交換樹脂層とに通水
   して処理するとともに、Al形キレート樹脂層に
   鉱酸を通液し、その再生廃液をOH形アニオン交
   換樹脂層に通液し、次いでAl形キレート樹脂層
   に硫酸アルミニウム含有液を通液し、OH形アニ
   オン交換樹脂層に水酸化ナトリウム含有液を通液
   して前記各樹脂を再生することを特徴とする廃水
   の処理方法。