JP2000246269A - 排水処理装置 - Google Patents

排水処理装置

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JP2000246269A
JP2000246269A JP11050726A JP5072699A JP2000246269A JP 2000246269 A JP2000246269 A JP 2000246269A JP 11050726 A JP11050726 A JP 11050726A JP 5072699 A JP5072699 A JP 5072699A JP 2000246269 A JP2000246269 A JP 2000246269A
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tank
reaction tank
reaction
granular carrier
fluorine
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JP11050726A
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English (en)
Inventor
Yuji Wada
祐司 和田
Kenichi Ikeda
憲一 池田
Shigeru Nishioka
茂 西岡
Koichi Kato
好一 加藤
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NEC Ameniplantex Ltd
Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Original Assignee
NEC Ameniplantex Ltd
Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒状担体を反応槽内に均一に分散させ、かつ
沈降槽の水の揺れを軽減して粒状担体の反応槽への保持
性を高めた排水処理装置を提供すること。 【解決手段】 槽の下部において互いに連通した反応槽
12と沈降槽13とを有し、反応槽12内に粒状担体2
0を添加して攪拌することで粒状担体20を反応槽12
内に分散させ、粒状担体20及び反応生成物の少なくと
も一部を反応槽12内に保持するフッ素含有排水又はリ
ン酸含有排水の排水処理装置において、反応槽12の攪
拌機として放射状バッフル付攪拌機14を使用すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工場等
から排出されるフッ素含有排水、またはリン酸含有排水
の処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素は半導体製造業や化学工業などの
分野で大量に使用されている物質である。しかし、人体
に対しては有害な物質であり、水質汚濁防止法によって
放流基準が15mg/L以下と定められており、また多
くの自治体ではさらに厳しい上乗せ基準が設けられてい
る。
【0003】また、リン酸イオンもエッチング剤として
半導体製造業で使用される物質である。近年閉鎖系水域
における富栄養化が問題となっており、リンの排出削減
の要求は厳しさを増しているのが現状である。
【0004】ところで、排水中のフッ素を処理する方法
としては、一般的にフッ素含有排水にカルシウム化合物
等を加え、フッ素を難溶性のフッ化カルシウムとして固
液分離して処理する方法が知られている。
【0005】上記の方法では、処理水のフッ素濃度をお
およそ20mg/L程度とするのが限界であり、さらに
処理性を向上させる必要がある場合には、後段にアルミ
ニウム塩等のフッ素吸着能力を利用した処理システムを
設置するのが一般的である。
【0006】しかしながら、アルミニウム塩等を用いた
処理設備を設置する場合、その敷地が必要であるばかり
でなく、脱水性の悪いスラッジが大量に発生し、また多
量の薬剤を必要とする点が課題であった。
【0007】上記課題を解決する方法として、槽の下部
において互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、反応
槽内には粒状担体を添加して適当な流動状態を保ち、沈
降槽の効果によって粒状担体及び反応生成物の少なくと
も一部を反応槽内に保持するフッ素含有排水の処理方法
が提案されている(特開平10−200782号公報参
照)。
【0008】この処理技術によるフロー図の一例を図3
に示す。
【0009】図3において、反応槽1内には粒状螢石等
の粒状担体5が入れてあり、強力な攪拌によって適当な
流動状態を保っている。
【0010】フッ素含有排水6とカルシウム化合物7は
反応槽1内に連続的に供給され、適正なpHに調整しな
がら攪拌される。反応槽1内でフッ素とカルシウムが反
応し、フッ化カルシウムの結晶が生成すると同時に、粒
状担体5を核とした結晶成長効果によりフッ素の処理効
率を増大させることができる。
【0011】反応槽1内に流動している粒状担体5は、
反応槽1と下部が接続した沈降槽2の水流が上昇流とな
るが、沈降槽2内でそれ自身の重量により沈降し、反応
槽1内に返還されるためにおおよそ保持することが可能
である。従って粒状担体5を反応槽1に連続的に供給す
る必要はない。
【0012】沈降槽2を経た後、凝集槽3内において、
凝集剤8を添加してフッ化カルシウム微粒子を凝集させ
てフロック化(粗大化)し、さらに沈降槽4でフロック
を沈降分離することで沈降槽上澄水、すなわち処理水9
が得られる。
【0013】これら処理工程を経ることで処理水9のフ
ッ素濃度は5mg/L程度以下となり、アルミニウム塩
等を用いた処理工程を設置することなくフッ素を高度処
理することが可能となる。
【0014】また、リン酸含有排水もフッ素と同様にカ
ルシウム塩を添加し、リン酸とカルシウムの化合物を生
成させることで処理が可能である。この処理反応もフッ
素とカルシウムの反応と同様に結晶化反応であるため
に、図1に示した処理装置によって処理効率を増大させ
ることが可能である。
【0015】上述のように、フッ素・リン酸共に同じカ
ルシウム薬剤を使用した凝集沈殿処理が可能であるとい
う理由から、半導体製造工場ではフッ酸、リン酸の両方
を含む酸系排水として受け入れ、一つの処理設備を使用
してフッ素・リン酸の両方を処理することが多い。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】互いに槽の下部を連通
させた反応槽と沈降槽とを有し、粒状担体を添加してフ
ッ素またはリン酸を処理する図3の処理装置において、
反応槽1内の攪拌は粒状担体5を均一に混合するために
比較的強い攪拌を行う必要がある。しかし、沈降槽2が
反応槽1と連通しているために、強い攪拌を行うことで
沈降槽2の水に大きい揺れが生じ、揺れによって粒状担
体5の沈降性が悪化し、流出する粒状担体量が増加する
という問題があった。また、反応槽1の攪拌機として一
般的な攪拌機10を使用した場合のフローパターンは図
3に示されるように、槽壁側では上昇流となるために連
通した槽下部を通して沈降槽2内に水が流入しやすく、
揺れが大きくなりやすいという問題点があった。また、
沈降性を増すために沈降槽2の水面積(表面積)を大き
くし、沈降槽2内の水上昇速度すなわち水面積負荷を小
さくした場合には所要敷地が増大するという問題点があ
った。
【0017】それ故に、本発明の課題は、互いに槽の下
部を連通させた反応槽と沈降槽とを有し、粒状担体を添
加してフッ素またはリン酸を処理する装置において、粒
状担体を反応槽内に均一に分散させ、かつ沈降槽の水の
揺れを軽減して粒状担体の反応槽への保持性を高めた排
水処理装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、槽の下部において互いに連通した反応槽と沈降槽
とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して攪拌する
ことで前記粒状担体を前記反応槽内に分散させ、前記粒
状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前記反応槽内
に保持するフッ素含有排水又はリン酸含有排水の排水処
理装置において、前記反応槽内におけるフローパターン
を、少なくとも前記沈降槽に隣接する槽壁側においては
下降流と成るようにしたことを特徴とする排水処理装置
が得られる。
【0019】請求項2記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状担体を添加して攪拌することで前記粒状担
体を前記反応槽内に分散させ、前記粒状担体及び反応生
成物の少なくとも一部を前記反応槽内に保持するフッ素
含有排水又はリン酸含有排水の排水処理装置において、
前記反応槽内におけるフローパターンを、槽壁側におい
ては下降流と成り、槽中央部においては上昇流と成るよ
うにしたことを特徴とする排水処理装置が得られる。
【0020】請求項3記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状担体を添加して攪拌することで前記粒状担
体を前記反応槽内に分散させ、前記粒状担体及び反応生
成物の少なくとも一部を前記反応槽内に保持するフッ素
含有排水又はリン酸含有排水の排水処理装置において、
前記反応槽内におけるフローパターンを、槽壁側におい
ては下降流とし、槽中央部においては上昇流とする流れ
制御手段を具備したことを特徴とする排水処理装置が得
られる。
【0021】請求項4記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状担体を添加して攪拌することで前記粒状担
体を前記反応槽内に分散させ、前記粒状担体及び反応生
成物の少なくとも一部を前記反応槽内に保持するフッ素
含有排水又はリン酸含有排水の排水処理装置において、
前記反応槽の攪拌機として放射状バッフル付攪拌機を使
用することを特徴とする排水処理装置が得られる。
【0022】請求項5記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状担体を添加して攪拌することで前記粒状担
体を前記反応槽内に分散させ、前記粒状担体及び反応生
成物の少なくとも一部を前記反応槽内に保持するフッ素
含有排水の排水処理装置において、前記反応槽の攪拌機
として放射状バッフル付攪拌機を使用することを特徴と
する排水処理装置が得られる。
【0023】請求項6記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状担体を添加して攪拌することで前記粒状担
体を前記反応槽内に分散させ、前記粒状担体及び反応生
成物の少なくとも一部を前記反応槽内に保持するリン酸
含有排水の排水処理装置において、前記反応槽の攪拌機
として放射状バッフル付攪拌機を使用することを特徴と
する排水処理装置が得られる。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の一実施形態に係る排水処理
装置の構成略図、図2は図1に示す排水処理装置の要部の
構成略図である。
【0025】本実施形態の排水処理装置は、反応槽12
の攪拌機として放射状バッフル付攪拌機14を使用する
ことを特徴としている。放射状バッフル付攪拌機14
は、図2から明らかなように、反応槽12内の比較的上
層部に設置されたフラットパドル翼のような放射流形翼
15と、反応槽12の底面に設置されたバッフル16と
よばれる邪魔板とから構成されている。反応槽12内の
フローパターンは、図2に示されるように、反応槽12
の槽壁側を旋回して緩やかに下降する回転流aと、反応
槽12の槽中心部の強力な竜巻状上昇流bとから成り、
有効な1ループフローパターンを形成することができ
る。槽中心部の竜巻状上昇流bは非常に強力で、粒状担
体20の均一混合攪拌が可能となる。
【0026】本実施形態によれば、反応槽12内のフロ
ーパターンは、槽壁側においては緩やかな下降流aであ
り、水流が沈降槽13内に流入しにくいために沈降槽1
3の水の揺れが軽減し、反応槽13への粒状担体(粒状
螢石)20の保持性を高めることができる。
【0027】
【実施例】以下に図1及び図2に示す実施形態の実施例
を比較例と共に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
【0028】(実施例1)図1に示す連続排水処理装置
によるフッ素、リン酸含有模擬排水の処理例を工程順に
説明する。
【0029】まず、容積10Lの反応槽12に粒状担体
として粒状螢石20(純度96%、粒度50〜150m
esh)を1L(約1.7kg)を投入した。
【0030】粒状螢石20は反応槽12内において放射
状バッフル付攪拌機14によって適当な混合状態を保っ
ている。
【0031】次に、フッ化ナトリウム及びリン酸二水素
カリウムを市水に溶解し、フッ素イオン及びリン酸イオ
ン濃度をそれぞれ100mg/L,50mg/Lとした
模擬排水21を、10L/hrで反応槽12に連続的に
流入させた。
【0032】同時に、塩化カルシウム2水和物を市水に
溶解し、カルシウム濃度20,000mg/Lとしたカ
ルシウム溶液22を、反応槽12に0.3L/hrで連
続的に流入させた。
【0033】模擬排水21とカルシウム溶液22は、反
応槽12内で混合され、フッ素及びリン酸とカルシウム
が反応して結晶が生成する。
【0034】次に、前記混合物は反応槽12の下部を経
て、水面積3.3cm2の沈降槽13に流入する。この
場合の沈降槽13内での水上昇速度すなわち水面積負荷
は30m/hrである。
【0035】その後、排水は沈降槽13から越流して凝
集槽17に流入する。
【0036】凝集槽17では、高分子凝集剤ダイヤフロ
ック社製AP−120を市水に溶解し、1000mg/
Lとしたポリマー溶液23を20mL/hr連続的に添
加し、攪拌機18で緩やかに攪拌した。コロイドである
反応生成物は、凝集槽17にてフロック化し、沈降槽1
9内に流入する。
【0037】沈降槽19内では、フロックが沈降・分離
されることで上澄水、すなわち処理水24が得られる。
【0038】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水24のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
4.7mg/L、100hr後:4.5mg/L、20
0hr後:4.7mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:2mg/L、100hr後:2mg/L、200
hr後:2mg/Lであった。
【0039】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
0の体積を測定したところ、50hr後:0.95L、
100hr後:0.95L、200hr後:0.95L
であった。
【0040】(実施例2)実施例1の連続排水処理装置
において、沈降槽13の水面積負荷を50m/hr(水
面積2cm2)とし、他の運転条件は実施例1と同様と
して処理を行った。
【0041】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水24のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
4.9mg/L、100hr後:4.8mg/L、20
0hr後:4.8mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:2mg/L、100hr後:3mg/L、200
hr後:2mg/Lであった。
【0042】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
0の体積を測定したところ、50hr後:0.95L、
100hr後:0.9L、200hr後:0.9Lであ
った。
【0043】(比較例1)実施例1の連続排水処理装置
において、反応槽12の攪拌機14のインペラをピッチ
ドパドル型とし、反応槽12の底部のバッフル16を除
去し、他の運転条件は実施例1と同様として処理を行っ
た。
【0044】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水24のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
5.2mg/L、100hr後:6.4mg/L、20
0hr後:7.9mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:2mg/L、100hr後:4mg/L、200
hr後:7mg/Lであった。
【0045】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
3の体積を測定したところ、50hr後:0.85L、
100hr後:0.8L、200hr後:0.75Lで
あった。
【0046】(比較例2)実施例2の連続処理装置にお
いて、反応槽12の攪拌機14のインペラをピッチドパ
ドル型とし、反応槽12の底部のバッフル16を除去
し、他の運転条件は実施例2と同様として処理を行っ
た。
【0047】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水25のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
5.4mg/L、100hr後:6.9mg/L、20
0hr後:8.5mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:3mg/L、100hr後:4mg/L、200
hr後:9mg/Lであった。
【0048】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
0の体積を測定したところ、50hr後:0.6L、1
00hr後:0.5L、200hr後:0.5Lであっ
た。以上の結果をまとめると、下記の表1のようにな
る。
【0049】
【表1】 表1より、槽の下部において互いに連通した反応槽と沈
降槽とを有し、反応槽内に粒状担体を添加して攪拌する
ことで粒状担体を反応槽内に分散させ、粒状担体及び反
応生成物の少なくとも一部を反応槽内に保持するフッ素
含有排水またはリン酸含有排水の処理装置において、反
応槽の攪拌機として放射状バッフル付攪拌機を使用する
ことで粒状担体の保持性が高まり、良好な処理性を長時
間維持することができる。
【0050】
【発明の効果】本発明の効果は、槽の下部において互い
に連通した反応槽と沈降槽とを有し、反応槽内に粒状担
体を添加して攪拌することで粒状担体を反応槽内に分散
させ、粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を反応
槽内に保持するフッ素含有排水またはリン酸含有排水の
処理装置において、反応槽への粒状担体の保持性を高め
ることができることである。
【0051】その理由は、反応槽の攪拌機として、例え
ば、放射状バッフル攪拌機を使用することで槽壁側の水
流が緩やかな下降流となり、沈降槽に流れ込む水流が小
さくなるために沈降槽内の水の揺れが軽減されるからで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係る排水処理装置
の構成略図である。
【図2】図2図1に示す排水処理装置の要部の構成略図
である。
【図3】従来の排水処理装置の一例の構成略図である。
【符号の説明】
1 反応槽 2 沈降槽 3 凝集槽 4 沈降槽 5 粒状担体 6 排水 7 カリシウム溶液 8 凝集剤 9 処理水 10 攪拌機 11 攪拌機 12 反応槽 13 沈降槽 14 放射状バッフル付攪拌機 15 放射流形翼 16 バッフル 17 凝集槽 18 攪拌機 19 沈降槽 20 粒状螢石 21 模擬排水 22 カリシウム溶液 23 ポリマー溶液 24 処理水
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年3月13日(2000.3.1
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 排水処理装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工場等
から排出されるフッ素含有排水、またはリン酸含有排水
の処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フッ素は半導体製造業や化学工業などの
分野で大量に使用されている物質である。しかし、人体
に対しては有害な物質であり、水質汚濁防止法によって
放流基準が15mg/L以下と定められており、また多
くの自治体ではさらに厳しい上乗せ基準が設けられてい
る。
【0003】また、リン酸イオンもエッチング剤として
半導体製造業で使用される物質である。近年閉鎖系水域
における富栄養化が問題となっており、リンの排出削減
の要求は厳しさを増しているのが現状である。
【0004】ところで、排水中のフッ素を処理する方法
としては、一般的にフッ素含有排水にカルシウム化合物
等を加え、フッ素を難溶性のフッ化カルシウムとして固
液分離して処理する方法が知られている。
【0005】上記の方法では、処理水のフッ素濃度をお
およそ20mg/L程度とするのが限界であり、さらに
処理性を向上させる必要がある場合には、後段にアルミ
ニウム塩等のフッ素吸着能力を利用した処理システムを
設置するのが一般的である。
【0006】しかしながら、アルミニウム塩等を用いた
処理設備を設置する場合、その敷地が必要であるばかり
でなく、脱水性の悪いスラッジが大量に発生し、また多
量の薬剤を必要とする点が課題であった。
【0007】上記課題を解決する方法として、槽の下部
において互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、反応
槽内には粒状螢石を添加して適当な流動状態を保ち、沈
降槽の効果によって粒状螢石及び反応生成物の少なくと
も一部を反応槽内に保持するフッ素含有排水の処理方法
本願出願人(日本電気環境エンジニアリング株式会
社)により提案されている(特平10−200782
号参照)。
【0008】この処理技術によるフロー図の一例を図3
に示す。
【0009】図3において、反応槽1内には粒状担体5
として粒状螢石が入れてあり、強力な攪拌によって適当
な流動状態を保っている。
【0010】フッ素含有排水6とカルシウム化合物7は
反応槽1内に連続的に供給され、適正なpHに調整しな
がら攪拌される。反応槽1内でフッ素とカルシウムが反
応し、フッ化カルシウムの結晶が生成すると同時に、
状螢石5を核とした結晶成長効果によりフッ素の処理効
率を増大させることができる。
【0011】反応槽1内に流動している粒状螢石5は、
反応槽1と下部が接続した沈降槽2の水流が上昇流とな
るが、沈降槽2内でそれ自身の重量により沈降し、反応
槽1内に返還されるためにおおよそ保持することが可能
である。従って粒状螢石5を反応槽1に連続的に供給す
る必要はない。
【0012】沈降槽2を経た後、凝集槽3内において、
凝集剤8を添加してフッ化カルシウム微粒子を凝集させ
てフロック化(粗大化)し、さらに沈降槽4でフロック
を沈降分離することで沈降槽上澄水、すなわち処理水9
が得られる。
【0013】これら処理工程を経ることで処理水9のフ
ッ素濃度は5mg/L程度以下となり、アルミニウム塩
等を用いた処理工程を設置することなくフッ素を高度処
理することが可能となる。
【0014】また、リン酸含有排水もフッ素と同様にカ
ルシウム塩を添加し、リン酸とカルシウムの化合物を生
成させることで処理が可能である。この処理反応もフッ
素とカルシウムの反応と同様に結晶化反応であるため
に、図に示した処理装置によって処理効率を増大させ
ることが可能である。
【0015】上述のように、フッ素・リン酸共に同じカ
ルシウム薬剤を使用した凝集沈殿処理が可能であるとい
う理由から、半導体製造工場ではフッ酸、リン酸の両方
を含む酸系排水として受け入れ、一つの処理設備を使用
してフッ素・リン酸の両方を処理することが多い。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】互いに槽の下部を連通
させた反応槽と沈降槽とを有し、粒状螢石を添加してフ
ッ素リン酸を処理する図3の処理装置において、反応
槽1内の攪拌は粒状螢石5を均一に混合するために比較
的強い攪拌を行う必要がある。しかし、沈降槽2が反応
槽1と連通しているために、強い攪拌を行うことで沈降
槽2の水に大きい揺れが生じ、揺れによって粒状螢石
の沈降性が悪化し、流出する粒状螢石量が増加するとい
う問題があった。また、反応槽1の攪拌機として一般的
な攪拌機10を使用した場合のフローパターンは図3に
示されるように、槽壁側では上昇流となるために連通し
た槽下部を通して沈降槽2内に水が流入しやすく、揺れ
が大きくなりやすいという問題点があった。また、沈降
性を増すために沈降槽2の水面積(表面積)を大きく
し、沈降槽2内の水上昇速度すなわち水面積負荷を小さ
くした場合には所要敷地が増大するという問題点があっ
た。
【0017】それ故に、本発明の課題は、互いに槽の下
部を連通させた反応槽と沈降槽とを有し、粒状螢石を添
加してフッ素リン酸を処理する装置において、粒状螢
を反応槽内に均一に分散させ、かつ沈降槽の水の揺れ
を軽減して粒状螢石の反応槽への保持性を高めた排水処
理装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
れば、槽の下部において互いに連通した反応槽と沈降槽
とを有し、前記反応槽内に粒状螢石を添加して攪拌する
ことで前記粒状螢石を前記反応槽内に分散させると共に
前記反応槽内にカルシウム化合物を連続的に供給し、前
記カルシウム化合物の反応生成物の少なくとも一部及び
前記粒状螢石を前記反応槽内に保持することにより、
ッ素含有排水リン酸含有排水の内の少なくとも一方の
排水を処理する排水処理装置であって、前記反応槽内に
おけるフローパターンを、少なくとも前記沈降槽に隣接
する槽壁側においては下降流と成るようにしたことを特
徴とする排水処理装置が得られる。
【0019】請求項2記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状螢石を添加して攪拌することで前記粒状螢
を前記反応槽内に分散させると共に前記反応槽内にカ
ルシウム化合物を連続的に供給し、前記カルシウム化合
物の反応生成物の少なくとも一部及び前記粒状螢石を前
記反応槽内に保持することにより、フッ素含有排水
ン酸含有排水の内の少なくとも一方の排水を処理する
水処理装置であって、前記反応槽内におけるフローパタ
ーンを、槽壁側においては下降流と成り、槽中央部にお
いては上昇流と成るようにしたことを特徴とする排水処
理装置が得られる。
【0020】請求項3記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状螢石を添加して攪拌することで前記粒状螢
を前記反応槽内に分散させると共に前記反応槽内にカ
ルシウム化合物を連続的に供給し、前記カルシウム化合
物の反応生成物の少なくとも一部及び前記粒状螢石を前
記反応槽内に保持することにより、フッ素含有排水
ン酸含有排水の内の少なくとも一方の排水を処理する
水処理装置であって、前記反応槽内におけるフローパタ
ーンを、槽壁側においては下降流とし、槽中央部におい
ては上昇流とする流れ制御手段を具備したことを特徴と
する排水処理装置が得られる。
【0021】請求項4記載の発明によれば、槽の下部に
おいて互いに連通した反応槽と沈降槽とを有し、前記反
応槽内に粒状螢石を添加して攪拌することで前記粒状螢
を前記反応槽内に分散させると共に前記反応槽内にカ
ルシウム化合物を連続的に供給し、前記カルシウム化合
物の反応生成物の少なくとも一部及び前記粒状螢石を前
記反応槽内に保持することにより、フッ素含有排水
ン酸含有排水の内の少なくとも一方の排水を処理する
水処理装置であって、前記反応槽の攪拌機として放射状
バッフル付攪拌機が用いられ、該放射状バッフル付攪拌
機は、前記反応槽内の上層部に設置された放射流形翼
と、前記反応槽内の底面に設置されたバッフルとから構
成されていることを特徴とする排水処理装置が得られ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の一実施形態に係る排水処理
装置の構成略図、図2は図1に示す排水処理装置の要部
の構成略図である。
【0023】本実施形態の排水処理装置は、反応槽12
の攪拌機として放射状バッフル付攪拌機14を使用する
ことを特徴としている。放射状バッフル付攪拌機14
は、図2から明らかなように、反応槽12内の比較的上
層部に設置されたフラットパドル翼のような放射流形翼
15と、反応槽12の底面に設置されたバッフル16と
よばれる邪魔板とから構成されている。反応槽12内の
フローパターンは、図2に示されるように、反応槽12
の槽壁側を旋回して緩やかに下降する回転流aと、反応
槽12の槽中心部の強力な竜巻状上昇流bとから成り、
有効な1ループフローパターンを形成することができ
る。槽中心部の竜巻状上昇流bは非常に強力で、粒状螢
石20の均一混合攪拌が可能となる。
【0024】本実施形態によれば、反応槽12内のフロ
ーパターンは、槽壁側においては緩やかな下降流aであ
り、水流が沈降槽13内に流入しにくいために沈降槽1
3の水の揺れが軽減し、反応槽13への粒状螢石20の
保持性を高めることができる。
【0025】
【実施例】以下に図1及び図2に示す実施形態の実施例
を比較例と共に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
【0026】(実施例1)図1に示す連続排水処理装置
によるフッ素、リン酸含有模擬排水の処理例を工程順に
説明する。
【0027】まず、容積10Lの反応槽12に粒状担体
として粒状螢石20(純度96%、粒度50〜150m
esh)を1L(約1.7kg)を投入した。
【0028】粒状螢石20は反応槽12内において放射
状バッフル付攪拌機14によって適当な混合状態を保っ
ている。
【0029】次に、フッ化ナトリウム及びリン酸二水素
カリウムを市水に溶解し、フッ素イオン及びリン酸イオ
ン濃度をそれぞれ100mg/L,50mg/Lとした
模擬排水21を、10L/hrで反応槽12に連続的に
流入させた。
【0030】同時に、塩化カルシウム2水和物を市水に
溶解し、カルシウム濃度20,000mg/Lとしたカ
ルシウム溶液22を、反応槽12に0.3L/hrで連
続的に流入させた。
【0031】模擬排水21とカルシウム溶液22は、反
応槽12内で混合され、フッ素及びリン酸とカルシウム
が反応して結晶が生成する。
【0032】次に、前記混合物は反応槽12の下部を経
て、水面積3.3cm2の沈降槽13に流入する。この
場合の沈降槽13内での水上昇速度すなわち水面積負荷
は30m/hrである。
【0033】その後、排水は沈降槽13から越流して凝
集槽17に流入する。
【0034】凝集槽17では、高分子凝集剤ダイヤフロ
ック社製AP−120を市水に溶解し、1000mg/
Lとしたポリマー溶液23を20mL/hr連続的に添
加し、攪拌機18で緩やかに攪拌した。コロイドである
反応生成物は、凝集槽17にてフロック化し、沈降槽1
9内に流入する。
【0035】沈降槽19内では、フロックが沈降・分離
されることで上澄水、すなわち処理水24が得られる。
【0036】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水24のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
4.7mg/L、100hr後:4.5mg/L、20
0hr後:4.7mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:2mg/L、100hr後:2mg/L、200
hr後:2mg/Lであった。
【0037】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
0の体積を測定したところ、50hr後:0.95L、
100hr後:0.95L、200hr後:0.95L
であった。
【0038】(実施例2)実施例1の連続排水処理装置
において、沈降槽13の水面積負荷を50m/hr(水
面積2cm2)とし、他の運転条件は実施例1と同様と
して処理を行った。
【0039】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水24のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
4.9mg/L、100hr後:4.8mg/L、20
0hr後:4.8mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:2mg/L、100hr後:3mg/L、200
hr後:2mg/Lであった。
【0040】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
0の体積を測定したところ、50hr後:0.95L、
100hr後:0.9L、200hr後:0.9Lであ
った。
【0041】(比較例1)実施例1の連続排水処理装置
において、反応槽12の攪拌機14のインペラをピッチ
ドパドル型とし、反応槽12の底部のバッフル16を除
去し、他の運転条件は実施例1と同様として処理を行っ
た。
【0042】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水24のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
5.2mg/L、100hr後:6.4mg/L、20
0hr後:7.9mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:2mg/L、100hr後:4mg/L、200
hr後:7mg/Lであった。
【0043】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
3の体積を測定したところ、50hr後:0.85L、
100hr後:0.8L、200hr後:0.75Lで
あった。
【0044】(比較例2)実施例2の連続処理装置にお
いて、反応槽12の攪拌機14のインペラをピッチドパ
ドル型とし、反応槽12の底部のバッフル16を除去
し、他の運転条件は実施例2と同様として処理を行っ
た。
【0045】運転開始後50hr、100hr、200
hrの処理水25のフッ素イオン濃度、リン酸イオン濃
度を測定したところ、フッ素イオン濃度が50hr後:
5.4mg/L、100hr後:6.9mg/L、20
0hr後:8.5mg/L、リン酸イオン濃度が50h
r後:3mg/L、100hr後:4mg/L、200
hr後:9mg/Lであった。
【0046】また、反応槽12内に残存した粒状螢石2
0の体積を測定したところ、50hr後:0.6L、1
00hr後:0.5L、200hr後:0.5Lであっ
た。以上の結果をまとめると、下記の表1のようにな
る。
【0047】
【表1】 表1より、槽の下部において互いに連通した反応槽と沈
降槽とを有し、反応槽内に粒状螢石を添加して攪拌する
ことで粒状螢石を反応槽内に分散させ、粒状螢石及び反
応生成物の少なくとも一部を反応槽内に保持するフッ素
含有排水またはリン酸含有排水の処理装置において、反
応槽の攪拌機として放射状バッフル付攪拌機を使用する
ことで粒状螢石の保持性が高まり、良好な処理性を長時
間維持することができる。
【0048】
【発明の効果】本発明の効果は、槽の下部において互い
に連通した反応槽と沈降槽とを有し、反応槽内に粒状螢
を添加して攪拌することで粒状螢石を反応槽内に分散
させ、粒状螢石及び反応生成物の少なくとも一部を反応
槽内に保持するフッ素含有排水リン酸含有排水の処理
装置において、反応槽への粒状螢石の保持性を高めるこ
とができることである。
【0049】その理由は、反応槽の攪拌機として、例え
ば、放射状バッフル攪拌機を使用することで槽壁側の水
流が緩やかな下降流となり、沈降槽に流れ込む水流が小
さくなるために沈降槽内の水の揺れが軽減されるからで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係る排水処理装置
の構成略図である。
【図2】図2図1に示す排水処理装置の要部の構成略図
である。
【図3】従来の排水処理装置の一例の構成略図である。
【符号の説明】 1 反応槽 2 沈降槽 3 凝集槽 4 沈降槽 5 粒状担体 6 排水 7 カリシウム溶液 8 凝集剤 9 処理水 10 攪拌機 11 攪拌機 12 反応槽 13 沈降槽 14 放射状バッフル付攪拌機 15 放射流形翼 16 バッフル 17 凝集槽 18 攪拌機 19 沈降槽 20 粒状螢石 21 模擬排水 22 カリシウム溶液 23 ポリマー溶液 24 処理水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 憲一 神奈川県川崎市中原区下沼部1933番地10 日本電気環境エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 西岡 茂 大阪府守口市東光町二丁目18番8号 佐竹 化学機械工業株式会社内 (72)発明者 加藤 好一 大阪府守口市東光町二丁目18番8号 佐竹 化学機械工業株式会社内 Fターム(参考) 4D038 AA08 AB41 AB45 AB50 AB54 BA04 BB18 4G035 AB46 AE13 4G078 AA03 AB11 BA05 CA01 CA08 CA12 DA01 EA10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 槽の下部において互いに連通した反応槽
    と沈降槽とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して
    攪拌することで前記粒状担体を前記反応槽内に分散さ
    せ、前記粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前
    記反応槽内に保持するフッ素含有排水又はリン酸含有排
    水の排水処理装置において、前記反応槽内におけるフロ
    ーパターンを、少なくとも前記沈降槽に隣接する槽壁側
    においては下降流と成るようにしたことを特徴とする排
    水処理装置。
  2. 【請求項2】 槽の下部において互いに連通した反応槽
    と沈降槽とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して
    攪拌することで前記粒状担体を前記反応槽内に分散さ
    せ、前記粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前
    記反応槽内に保持するフッ素含有排水又はリン酸含有排
    水の排水処理装置において、前記反応槽内におけるフロ
    ーパターンを、槽壁側においては下降流と成り、槽中央
    部においては上昇流と成るようにしたことを特徴とする
    排水処理装置。
  3. 【請求項3】 槽の下部において互いに連通した反応槽
    と沈降槽とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して
    攪拌することで前記粒状担体を前記反応槽内に分散さ
    せ、前記粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前
    記反応槽内に保持するフッ素含有排水又はリン酸含有排
    水の排水処理装置において、前記反応槽内におけるフロ
    ーパターンを、槽壁側においては下降流とし、槽中央部
    においては上昇流とする流れ制御手段を具備したことを
    特徴とする排水処理装置。
  4. 【請求項4】 槽の下部において互いに連通した反応槽
    と沈降槽とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して
    攪拌することで前記粒状担体を前記反応槽内に分散さ
    せ、前記粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前
    記反応槽内に保持するフッ素含有排水又はリン酸含有排
    水の排水処理装置において、前記反応槽の攪拌機として
    放射状バッフル付攪拌機を使用することを特徴とする排
    水処理装置。
  5. 【請求項5】 槽の下部において互いに連通した反応槽
    と沈降槽とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して
    攪拌することで前記粒状担体を前記反応槽内に分散さ
    せ、前記粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前
    記反応槽内に保持するフッ素含有排水の排水処理装置に
    おいて、前記反応槽の攪拌機として放射状バッフル付攪
    拌機を使用することを特徴とする排水処理装置。
  6. 【請求項6】 槽の下部において互いに連通した反応槽
    と沈降槽とを有し、前記反応槽内に粒状担体を添加して
    攪拌することで前記粒状担体を前記反応槽内に分散さ
    せ、前記粒状担体及び反応生成物の少なくとも一部を前
    記反応槽内に保持するリン酸含有排水の排水処理装置に
    おいて、前記反応槽の攪拌機として放射状バッフル付攪
    拌機を使用することを特徴とする排水処理装置。
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