JP2002102852A - ホウ素濃度の高いホウ素溶離液の生成方法 - Google Patents
ホウ素濃度の高いホウ素溶離液の生成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少ない通液量でしかも高濃度のホウ素溶離液
を生成回収することのできるホウ素溶離液の生成方法を
提供する。 【解決手段】 ホウ素含有排水をOH型に調整した陰イオ
ン交換樹脂に通液してホウ素を該陰イオン交換樹脂に吸
着させる第１工程と、前記第１工程で得られたホウ素吸
着樹脂にアルカリ溶液を通液することによってホウ素を
溶離するとともに前記陰イオン交換樹脂をOH型に再生す
る第２工程とを順次行う。
を生成回収することのできるホウ素溶離液の生成方法を
提供する。 【解決手段】 ホウ素含有排水をOH型に調整した陰イオ
ン交換樹脂に通液してホウ素を該陰イオン交換樹脂に吸
着させる第１工程と、前記第１工程で得られたホウ素吸
着樹脂にアルカリ溶液を通液することによってホウ素を
溶離するとともに前記陰イオン交換樹脂をOH型に再生す
る第２工程とを順次行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホウ素を含む排水
の処理方法に係り、特にホウ素を含む排水をイオン交換
樹脂に吸着させた後、該ホウ素を吸着したイオン交換樹
脂を再生・溶離してホウ素濃度が高く、かつ溶離処理時
間が短いホウ素溶離液の生成方法に関する。
の処理方法に係り、特にホウ素を含む排水をイオン交換
樹脂に吸着させた後、該ホウ素を吸着したイオン交換樹
脂を再生・溶離してホウ素濃度が高く、かつ溶離処理時
間が短いホウ素溶離液の生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にニッケルメッキあるいはアルミ表
面処理液中にはホウ素化合物（ホウ酸等）が含まれてお
り、これらを扱う工場ではホウ素を含有する洗浄排水が
発生する。また、ガラス、釉薬、アルミコンデンサー等
ホウ素を使用する工場においてもホウ素を含む工場排水
が発生する。
面処理液中にはホウ素化合物（ホウ酸等）が含まれてお
り、これらを扱う工場ではホウ素を含有する洗浄排水が
発生する。また、ガラス、釉薬、アルミコンデンサー等
ホウ素を使用する工場においてもホウ素を含む工場排水
が発生する。
【０００３】ホウ素化合物は植物にとっては必須微量元
素であり、海水には4〜5mg/l程度含まれていることは周
知のことである。一方、ホウ素が人体に与える影響は必
ずしも明確でないものの低濃度の継続摂取において生殖
機能の低下などの健康障害を起こす可能性が指摘されて
いる。平成11年2月、ホウ素の環境基準として1mg/l以下
が告示され、追って排水基準も定められることになると
予想されるため、これらのホウ素を含む工場排水中のホ
ウ素除去処理が必要となってきている。
素であり、海水には4〜5mg/l程度含まれていることは周
知のことである。一方、ホウ素が人体に与える影響は必
ずしも明確でないものの低濃度の継続摂取において生殖
機能の低下などの健康障害を起こす可能性が指摘されて
いる。平成11年2月、ホウ素の環境基準として1mg/l以下
が告示され、追って排水基準も定められることになると
予想されるため、これらのホウ素を含む工場排水中のホ
ウ素除去処理が必要となってきている。
【０００４】したがって、ホウ素を含む工場排水からホ
ウ素を効率よく除去するとともにホウ酸などの再利用で
きる形に再生する技術の確立が望まれている。排水から
ホウ素を除去する技術としては、数多くの方法が知られ
ているが、中でもホウ素含有排水を陰イオン交換樹脂、
あるいはホウ素選択吸着樹脂により吸着処理する方法が
広く利用されている（特開平2-32952号公報、その
他）。
ウ素を効率よく除去するとともにホウ酸などの再利用で
きる形に再生する技術の確立が望まれている。排水から
ホウ素を除去する技術としては、数多くの方法が知られ
ているが、中でもホウ素含有排水を陰イオン交換樹脂、
あるいはホウ素選択吸着樹脂により吸着処理する方法が
広く利用されている（特開平2-32952号公報、その
他）。
【０００５】ホウ素を吸着した樹脂は、塩酸、硫酸など
の鉱酸によってホウ酸を溶離するとともにイオン交換樹
脂の再生が図られるが、この方法によるときは、図3に
示すようにホウ素の溶離開始までの立ち上がりに2BV
（ベッドボリューム、イオン交換樹脂単位体積に対する
通液量）を要し、また、ホウ素の溶離完了に至るまでに
5BVの通液量を要する。そのため、ホウ素溶離液中のホ
ウ素濃度は、1.5g/l程度に留まり、そのため得られた溶
離液からホウ素をホウ酸として回収する装置が大がかり
にならざるを得ないという問題がある。
の鉱酸によってホウ酸を溶離するとともにイオン交換樹
脂の再生が図られるが、この方法によるときは、図3に
示すようにホウ素の溶離開始までの立ち上がりに2BV
（ベッドボリューム、イオン交換樹脂単位体積に対する
通液量）を要し、また、ホウ素の溶離完了に至るまでに
5BVの通液量を要する。そのため、ホウ素溶離液中のホ
ウ素濃度は、1.5g/l程度に留まり、そのため得られた溶
離液からホウ素をホウ酸として回収する装置が大がかり
にならざるを得ないという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ホウ素を含
む排水をイオン交換樹脂に吸着後、ホウ素を吸着した樹
脂を再生・溶離してホウ素含有溶離液を生成するときの
上記問題点を解決し、少ない通液量でしかも高濃度のホ
ウ素溶離液を生成回収することのできるホウ素溶離液の
生成方法を提供することを目的とする。
む排水をイオン交換樹脂に吸着後、ホウ素を吸着した樹
脂を再生・溶離してホウ素含有溶離液を生成するときの
上記問題点を解決し、少ない通液量でしかも高濃度のホ
ウ素溶離液を生成回収することのできるホウ素溶離液の
生成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のホウ素溶離液の
生成方法は、ホウ素含有排水をOH型に調整した陰イオン
交換樹脂に通液してホウ素を該陰イオン交換樹脂に吸着
させる第１工程と、前記第１工程で得られたホウ素吸着
樹脂にアルカリ溶液を通液することによってホウ素を溶
離するとともに前記陰イオン交換樹脂をOH型に再生する
第２工程とを順次行うものであり、これによってホウ素
濃度の高いホウ素溶離液が得られる。
生成方法は、ホウ素含有排水をOH型に調整した陰イオン
交換樹脂に通液してホウ素を該陰イオン交換樹脂に吸着
させる第１工程と、前記第１工程で得られたホウ素吸着
樹脂にアルカリ溶液を通液することによってホウ素を溶
離するとともに前記陰イオン交換樹脂をOH型に再生する
第２工程とを順次行うものであり、これによってホウ素
濃度の高いホウ素溶離液が得られる。
【０００８】上記発明を実施するに当たり、ホウ素含有
排水をH型に調整した強酸性陽イオン交換樹脂に通液し
て陽イオンを吸着・除去した後、OH型に調整されたI型
若しくはII型強塩基性陰イオン交換樹脂又はOH型に調整
した弱塩基性陰イオン交換樹脂に通液してホウ素以外の
陰イオンを吸着・除去しておくことが望ましい。これに
よって、陰イオン交換樹脂へのホウ素吸着量が増大し、
ひいては回収された溶離液中のホウ素濃度がさらに高ま
るという利点がある。
排水をH型に調整した強酸性陽イオン交換樹脂に通液し
て陽イオンを吸着・除去した後、OH型に調整されたI型
若しくはII型強塩基性陰イオン交換樹脂又はOH型に調整
した弱塩基性陰イオン交換樹脂に通液してホウ素以外の
陰イオンを吸着・除去しておくことが望ましい。これに
よって、陰イオン交換樹脂へのホウ素吸着量が増大し、
ひいては回収された溶離液中のホウ素濃度がさらに高ま
るという利点がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて具体的に説明する。図１は本発明に係る工程の
概略説明図である。ここに示すように、本発明の第１工
程ではOH型に調整された陰イオン交換樹脂を準備し、こ
れにホウ素含有排水を通液してホウ素を吸着させる。ホ
ウ素の吸着量は樹脂、あるいは通液方法にもよるがイオ
ン交換樹脂1l（リットル）当たりホウ素換算で8g程度に
達する。なお、この第１工程で使用する陰イオン交換樹
脂は強塩基性陰イオン交換樹脂とするのがよい。続く第
２工程で強塩基性のNaOHにより溶離が行われるからであ
る。
を用いて具体的に説明する。図１は本発明に係る工程の
概略説明図である。ここに示すように、本発明の第１工
程ではOH型に調整された陰イオン交換樹脂を準備し、こ
れにホウ素含有排水を通液してホウ素を吸着させる。ホ
ウ素の吸着量は樹脂、あるいは通液方法にもよるがイオ
ン交換樹脂1l（リットル）当たりホウ素換算で8g程度に
達する。なお、この第１工程で使用する陰イオン交換樹
脂は強塩基性陰イオン交換樹脂とするのがよい。続く第
２工程で強塩基性のNaOHにより溶離が行われるからであ
る。
【００１０】第２工程では、第１工程で得られたホウ素
を吸着したイオン交換樹脂にアルカリ溶液を通液してホ
ウ素を溶離し、さらにイオン交換樹脂をOH型に再調整す
る。すなわち、上記ホウ素を吸着したイオン交換樹脂に
対して、例えば10%NaOH水溶液を通液してホウ素を溶離
する。このとき得られるホウ素溶離液のホウ素濃度は3.
7g/l程度となる。
を吸着したイオン交換樹脂にアルカリ溶液を通液してホ
ウ素を溶離し、さらにイオン交換樹脂をOH型に再調整す
る。すなわち、上記ホウ素を吸着したイオン交換樹脂に
対して、例えば10%NaOH水溶液を通液してホウ素を溶離
する。このとき得られるホウ素溶離液のホウ素濃度は3.
7g/l程度となる。
【００１１】ホウ素を溶離した後のイオン交換樹脂はOH
型になっているので、改めてOH型に調整する必要はな
く、イオン交換樹脂に通液したイオン交換樹脂に残存す
るNaOHを除去すれば、第１工程、即ちホウ素含有排水を
通液してホウ素を吸着させる第１工程に再使用できる。
この第１工程によってホウ素を吸着したイオン交換樹脂
は再び第２工程に回してホウ素を溶離する。即ち、本発
明では、同一のイオン交換樹脂がホウ素の吸着、溶離工
程に循環して使用されることになり、この間に特別な再
生工程を必要としない。
型になっているので、改めてOH型に調整する必要はな
く、イオン交換樹脂に通液したイオン交換樹脂に残存す
るNaOHを除去すれば、第１工程、即ちホウ素含有排水を
通液してホウ素を吸着させる第１工程に再使用できる。
この第１工程によってホウ素を吸着したイオン交換樹脂
は再び第２工程に回してホウ素を溶離する。即ち、本発
明では、同一のイオン交換樹脂がホウ素の吸着、溶離工
程に循環して使用されることになり、この間に特別な再
生工程を必要としない。
【００１２】このように本発明では、同一の陰イオン交
換樹脂をホウ素吸着工程とホウ素溶離工程に循環して使
用することができ、従来の鉱酸で溶離工程を行う場合に
比べてイオン交換樹脂の再生工程を1工程分省略するこ
とができる。さらに実施例により示すように回収された
ホウ素溶離液の濃度は従来法に比べて高く、したがって
それを処理してホウ素（ホウ酸）を回収するのに要する
設備や処理コストを節減しうるという利益がある。
換樹脂をホウ素吸着工程とホウ素溶離工程に循環して使
用することができ、従来の鉱酸で溶離工程を行う場合に
比べてイオン交換樹脂の再生工程を1工程分省略するこ
とができる。さらに実施例により示すように回収された
ホウ素溶離液の濃度は従来法に比べて高く、したがって
それを処理してホウ素（ホウ酸）を回収するのに要する
設備や処理コストを節減しうるという利益がある。
【００１３】なお、上記の利益を得るためには、ホウ素
含有排水をH型に調整した強酸性陽イオン交換樹脂に通
液して陽イオンを吸着・除去した後に、さらにOH型に調
整した弱塩基性陰イオン交換樹脂に通液してホウ素以外
の陰イオンを吸着・除去しておくのが好ましい。
含有排水をH型に調整した強酸性陽イオン交換樹脂に通
液して陽イオンを吸着・除去した後に、さらにOH型に調
整した弱塩基性陰イオン交換樹脂に通液してホウ素以外
の陰イオンを吸着・除去しておくのが好ましい。
【００１４】これはpH9付近では陰イオン（B(OH)4 -）と
なっているホウ素はイオン選択性が非常に小さく、ホウ
素を吸着させる第１工程で塩化物イオン（Cl-）や硫酸
イオン（SO4 2-）があると、ホウ素吸着量が小さくなる
という問題を回避するためであり、また、Naのような陽
イオンが含まれていると、イオン交換樹脂の中がアルカ
リ性になり、陰イオンが吸着されがたくなるという問題
を回避するためである。すなわち、あらかじめホウ酸以
外のイオンを吸着・除去しておくことによりこの問題を
回避して陰イオン交換樹脂にホウ素を効率的に吸着させ
るのである。
なっているホウ素はイオン選択性が非常に小さく、ホウ
素を吸着させる第１工程で塩化物イオン（Cl-）や硫酸
イオン（SO4 2-）があると、ホウ素吸着量が小さくなる
という問題を回避するためであり、また、Naのような陽
イオンが含まれていると、イオン交換樹脂の中がアルカ
リ性になり、陰イオンが吸着されがたくなるという問題
を回避するためである。すなわち、あらかじめホウ酸以
外のイオンを吸着・除去しておくことによりこの問題を
回避して陰イオン交換樹脂にホウ素を効率的に吸着させ
るのである。
【００１５】
【実施例】H型に調整した強酸性陽イオン交換樹脂を充
填した陽イオン交換塔に表１に示す組成の排液を通液し
て陽イオンを吸着・除去した後、さらにOH型に調整した
弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換塔に
通液して陰イオンを吸着・除去し、表２に示す組成のホ
ウ素含有排水を得た。
填した陽イオン交換塔に表１に示す組成の排液を通液し
て陽イオンを吸着・除去した後、さらにOH型に調整した
弱塩基性陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換塔に
通液して陰イオンを吸着・除去し、表２に示す組成のホ
ウ素含有排水を得た。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】内径34mm、高さ1,000mmのアクリル製カラ
ムを準備し、これにOH型に調整した強塩基性陰イオン交
換樹脂300mmを充填して先に得たホウ素含有排水を通液
しホウ素を吸着させた（第１工程）。ホウ素の吸着量
は、イオン交換樹脂1l当たりホウ素換算で8gであった。
ムを準備し、これにOH型に調整した強塩基性陰イオン交
換樹脂300mmを充填して先に得たホウ素含有排水を通液
しホウ素を吸着させた（第１工程）。ホウ素の吸着量
は、イオン交換樹脂1l当たりホウ素換算で8gであった。
【００１９】次に、上記工程によってホウ素を吸着した
イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔に10%NaO
H水溶液を600ml/hの割合で通液してホウ素を溶離した。
その結果、図２に示すように2BV（600ml）の通液によっ
てイオン交換樹脂に吸着されていたすべてのホウ素を溶
離できた。また、得られた600mlのホウ素溶離液のホウ
素濃度は3.7g/lであった（第２工程）。
イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔に10%NaO
H水溶液を600ml/hの割合で通液してホウ素を溶離した。
その結果、図２に示すように2BV（600ml）の通液によっ
てイオン交換樹脂に吸着されていたすべてのホウ素を溶
離できた。また、得られた600mlのホウ素溶離液のホウ
素濃度は3.7g/lであった（第２工程）。
【００２０】このようにしてホウ素を溶離後、イオン交
換水を600ml通水してイオン交換樹脂に残るNaOHを洗浄
した結果、該イオン交換樹脂はOH型に再調整され前記第
１工程に使用可能な状態になっていた。
換水を600ml通水してイオン交換樹脂に残るNaOHを洗浄
した結果、該イオン交換樹脂はOH型に再調整され前記第
１工程に使用可能な状態になっていた。
【００２１】これに対し、前記溶離工程を5%硫酸水溶液
を600ml/hの割合で通液することによって行った場合に
は、図3に示すように1600ml通液しないとイオン交換樹
脂に吸着したホウ素を完全に溶離することができなかっ
た。また、得られたホウ素溶離液のホウ素濃度は1.5g/l
と本発明による場合の1/2以下であった。さらにこの比
較例の場合は、ホウ素を溶離した後のイオン交換樹脂は
SO4型になっており、水洗後10%NaOH水溶液を600ml通液
し、さらにイオン交換水を600ml通水しないとOH型に再
生できず、前記第１工程に使用可能な状態にならなかっ
た。
を600ml/hの割合で通液することによって行った場合に
は、図3に示すように1600ml通液しないとイオン交換樹
脂に吸着したホウ素を完全に溶離することができなかっ
た。また、得られたホウ素溶離液のホウ素濃度は1.5g/l
と本発明による場合の1/2以下であった。さらにこの比
較例の場合は、ホウ素を溶離した後のイオン交換樹脂は
SO4型になっており、水洗後10%NaOH水溶液を600ml通液
し、さらにイオン交換水を600ml通水しないとOH型に再
生できず、前記第１工程に使用可能な状態にならなかっ
た。
【００２２】なお、上記の例においては、ホウ素を吸着
した樹脂からのホウ素の溶離および樹脂の再生は10%NaO
H水溶液によって行ったが、これに限られることはな
い。例えばアルカリの種類を変えることもでき、またよ
り高い濃度の例えば15%水溶液を用いることもできる
し、より低い濃度の5%NaOH水溶液を用いることもでき
る。
した樹脂からのホウ素の溶離および樹脂の再生は10%NaO
H水溶液によって行ったが、これに限られることはな
い。例えばアルカリの種類を変えることもでき、またよ
り高い濃度の例えば15%水溶液を用いることもできる
し、より低い濃度の5%NaOH水溶液を用いることもでき
る。
【００２３】
【発明の効果】このように本発明によるときは、高い濃
度のホウ素溶離液を得ることができるとともに、イオン
交換樹脂の再生に要する工数、薬剤を大きく節減するこ
とができる。
度のホウ素溶離液を得ることができるとともに、イオン
交換樹脂の再生に要する工数、薬剤を大きく節減するこ
とができる。
【図１】 本発明に係る工程の概略説明図である。
【図２】 本発明によりホウ素を溶離したときの通液量
と溶離液のホウ素濃度との関係を示すグラフである。
と溶離液のホウ素濃度との関係を示すグラフである。
【図３】 従来法によりホウ素を溶離したときの通液量
と溶離液のホウ素濃度との関係を示すグラフである。
と溶離液のホウ素濃度との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 ホウ素含有排水をOH型に調整した陰イオ
ン交換樹脂に通液してホウ素を該陰イオン交換樹脂に吸
着させる第１工程と、前記第１工程で得られたホウ素吸
着樹脂にアルカリ溶液を通液することによってホウ素を
溶離するとともに前記陰イオン交換樹脂をOH型に再生す
る第２工程とを順次行うことを特徴とするホウ素溶離液
の生成方法。 - 【請求項２】 ホウ素含有排水は、H型に調整した強酸
性陽イオン交換樹脂に通液して陽イオンを吸着・除去し
たのち、OH型に調整されたI型若しくはII型強塩基性陰
イオン交換樹脂又はOH型に調整した弱塩基性陰イオン交
換樹脂に通液して陰イオンを吸着・除去したものである
ことを特徴とする請求項１記載のホウ素濃度の高いホウ
素溶離液の生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303932A JP2002102852A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | ホウ素濃度の高いホウ素溶離液の生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303932A JP2002102852A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | ホウ素濃度の高いホウ素溶離液の生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002102852A true JP2002102852A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18785057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000303932A Pending JP2002102852A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | ホウ素濃度の高いホウ素溶離液の生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002102852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016673A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Japan Organo Co Ltd | よう素・ほう素含有液の処理装置およびよう素・ほう素含有液の処理方法 |
-
2000
- 2000-10-03 JP JP2000303932A patent/JP2002102852A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016673A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Japan Organo Co Ltd | よう素・ほう素含有液の処理装置およびよう素・ほう素含有液の処理方法 |
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