JP2002143864A - フッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法 - Google Patents
フッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法Info
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- JP2002143864A JP2002143864A JP2000345421A JP2000345421A JP2002143864A JP 2002143864 A JP2002143864 A JP 2002143864A JP 2000345421 A JP2000345421 A JP 2000345421A JP 2000345421 A JP2000345421 A JP 2000345421A JP 2002143864 A JP2002143864 A JP 2002143864A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フッ素、リンおよび重金属含有廃水を一括処理
する方法を提供する。 【解決手段】フッ素、リンおよび重金属含有廃水にカル
シウムイオンと、フェライト反応の鉄源としての塩化第
１鉄もしくは塩化第１鉄および塩化第２鉄と、アルカリ
剤としての水酸化カルシウムとを添加してフェライト化
反応を行ない、フッ素はＣａＦ2、リンはＣａ3（ＰＯ
４）２またはＦｅＰＯ4化すると共に、重金属はフェラ
イト化して処理する。
する方法を提供する。 【解決手段】フッ素、リンおよび重金属含有廃水にカル
シウムイオンと、フェライト反応の鉄源としての塩化第
１鉄もしくは塩化第１鉄および塩化第２鉄と、アルカリ
剤としての水酸化カルシウムとを添加してフェライト化
反応を行ない、フッ素はＣａＦ2、リンはＣａ3（ＰＯ
４）２またはＦｅＰＯ4化すると共に、重金属はフェラ
イト化して処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場、研究所、試
験所施設などより排出されるフッ素、りん、重金属を含
む廃水の処理方法に関する。
験所施設などより排出されるフッ素、りん、重金属を含
む廃水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子工業廃水や研究試験所廃水で
は、フッ素やリン酸が共存する有害重金属廃水が排出さ
れている。重金属を含む廃水の処理方法として特開昭４
９―８３２５７号公報には、フェライト法を利用した技
術が開示されている。この技術は、重金属含有廃水に硫
酸第１鉄の２価鉄塩を添加しアルカリ条件下で空気曝気
等により酸化反応を行ない、重金属類を結晶格子に取り
こんだフェライトを生成させ、その沈殿物を分離するこ
とにより重金属廃水を処理する方法である。
は、フッ素やリン酸が共存する有害重金属廃水が排出さ
れている。重金属を含む廃水の処理方法として特開昭４
９―８３２５７号公報には、フェライト法を利用した技
術が開示されている。この技術は、重金属含有廃水に硫
酸第１鉄の２価鉄塩を添加しアルカリ条件下で空気曝気
等により酸化反応を行ない、重金属類を結晶格子に取り
こんだフェライトを生成させ、その沈殿物を分離するこ
とにより重金属廃水を処理する方法である。
【０００３】フェライト法は中和凝集沈殿法に比べ、一
定ＰＨで複数重金属イオンを一括処理できること、また
汚泥から重金属溶出が少ないこと等の特徴があり、多種
類の濃厚重金属を含む廃水の処理法として利用されてい
る。
定ＰＨで複数重金属イオンを一括処理できること、また
汚泥から重金属溶出が少ないこと等の特徴があり、多種
類の濃厚重金属を含む廃水の処理法として利用されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は高、
濃度の重金属含有廃水を処理でき、高濃度の塩化物イオ
ン、硫酸イオン、ナトリウムイオンなどが共存していて
も妨害されずに処理できる。
濃度の重金属含有廃水を処理でき、高濃度の塩化物イオ
ン、硫酸イオン、ナトリウムイオンなどが共存していて
も妨害されずに処理できる。
【０００５】しかしながら、重金属含有廃水にリン酸イ
オンが１０００ｍｇ／ｌ以上共存するとフェライト生成
反応が阻害され処理できなくなる。また高濃度のフッ素
イオンも処理の妨害となる。
オンが１０００ｍｇ／ｌ以上共存するとフェライト生成
反応が阻害され処理できなくなる。また高濃度のフッ素
イオンも処理の妨害となる。
【０００６】したがって、上記の従来のフェライト法を
使用して重金属廃水処理する場合には、予め廃水中のフ
ッ素やリン酸を除去しておく必要があった。そのために
は別途反応装置、分離装置が必要となり、設備費用や設
置面積が増加し、また処理操作も煩雑となる問題があっ
た。
使用して重金属廃水処理する場合には、予め廃水中のフ
ッ素やリン酸を除去しておく必要があった。そのために
は別途反応装置、分離装置が必要となり、設備費用や設
置面積が増加し、また処理操作も煩雑となる問題があっ
た。
【０００７】更にフッ素、リン酸を予め分離するため
に、カルシウムイオンを添加して沈殿分離する方法が使
用されるが、カルシウム処理した場合過剰のカルシウム
が残存する。次に硫酸第１鉄を用いてフェライト処理を
行なう段階でこの残存するカルシウムにより難溶性の硫
酸カルシウム微結晶が多量に発生し、スラッジを増加さ
せると共に固液分離性を悪化させると言う問題があっ
た。
に、カルシウムイオンを添加して沈殿分離する方法が使
用されるが、カルシウム処理した場合過剰のカルシウム
が残存する。次に硫酸第１鉄を用いてフェライト処理を
行なう段階でこの残存するカルシウムにより難溶性の硫
酸カルシウム微結晶が多量に発生し、スラッジを増加さ
せると共に固液分離性を悪化させると言う問題があっ
た。
【０００８】本発明の目的は、上記の従来のフェライト
法を用いた廃水処理方法の問題点を解決し、有害物であ
るフッ素、リン酸、重金属を含有する廃水のフェライト
法を用いた一括処理を提供することにある。
法を用いた廃水処理方法の問題点を解決し、有害物であ
るフッ素、リン酸、重金属を含有する廃水のフェライト
法を用いた一括処理を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のフッ素、リン酸
および重金属含有廃水の処理方法の第１の構成は、フッ
素、リン酸および重金属を含有する廃水に、カルシウム
塩および２価鉄塩を添加した後、前記廃水をアルカリ性
に制御して前記廃水を空気曝気し、前記廃水中の前記フ
ッ素およびリン酸をカルシウム化合物の沈殿物、前記重
金属をフェライト沈殿物として前記廃水から分離除去す
ることを特徴とする。
および重金属含有廃水の処理方法の第１の構成は、フッ
素、リン酸および重金属を含有する廃水に、カルシウム
塩および２価鉄塩を添加した後、前記廃水をアルカリ性
に制御して前記廃水を空気曝気し、前記廃水中の前記フ
ッ素およびリン酸をカルシウム化合物の沈殿物、前記重
金属をフェライト沈殿物として前記廃水から分離除去す
ることを特徴とする。
【００１０】前記２価鉄塩としては、塩化第１鉄、硝酸
第１鉄または硫酸第１鉄を使用することができ、前記カ
ルシウム塩として塩化カルシウムまたは水酸化カルシウ
ムを使用することができる。前記廃水の前記アルカリ性
はｐＨとして８〜１１に制御され、前記カルシウム塩と
して水酸化カルシウムを使用する場合には、この水酸化
カルシウムを前記廃水のアルカリ性制御用に兼用でき
る。
第１鉄または硫酸第１鉄を使用することができ、前記カ
ルシウム塩として塩化カルシウムまたは水酸化カルシウ
ムを使用することができる。前記廃水の前記アルカリ性
はｐＨとして８〜１１に制御され、前記カルシウム塩と
して水酸化カルシウムを使用する場合には、この水酸化
カルシウムを前記廃水のアルカリ性制御用に兼用でき
る。
【００１１】本発明のフッ素、リン酸および重金属含有
廃水の処理方法の第２の構成は、フッ素、リン酸および
重金属を含有する廃水に、カルシウム塩、２価鉄塩およ
び３価鉄塩を添加した後、前記廃水をアルカリ性に制御
して前記廃水を空気曝気し、前記廃水中の前記フッ素を
カルシウム化合物の沈殿物、前記リン酸をカルシウム化
合物の沈殿物および鉄化合物の沈殿物、前記重金属をフ
ェライト沈殿物として前記廃水から分離除去することを
特徴とする。
廃水の処理方法の第２の構成は、フッ素、リン酸および
重金属を含有する廃水に、カルシウム塩、２価鉄塩およ
び３価鉄塩を添加した後、前記廃水をアルカリ性に制御
して前記廃水を空気曝気し、前記廃水中の前記フッ素を
カルシウム化合物の沈殿物、前記リン酸をカルシウム化
合物の沈殿物および鉄化合物の沈殿物、前記重金属をフ
ェライト沈殿物として前記廃水から分離除去することを
特徴とする。
【００１２】上記の本発明の第２の構成における前記２
価鉄塩、前記カルシウム塩としては上記の本発明の第１
の構成と同様な化合物を使用でき、前記廃水の前記アル
カリ性のｐＨも上記の第１の構成と同様に、８〜１１に
制御される。
価鉄塩、前記カルシウム塩としては上記の本発明の第１
の構成と同様な化合物を使用でき、前記廃水の前記アル
カリ性のｐＨも上記の第１の構成と同様に、８〜１１に
制御される。
【００１３】本発明では、廃水中にカルシウム塩や３価
鉄塩を添加することによって廃水中のフッ素、リン酸を
不溶性のＣａＦ2、Ｃａ3（ＰＯ4）2やＦｅＰＯ4とし、
これらのフェライト反応への妨害を防ぐことができる。
またフェライト反応の薬剤として硫酸根を含まない塩化
第１鉄を使用する場合には、残存ＣａからのＣａＳＯ 4
スラッジ発生を防止することができる。更にフェライト
反応に必要なｐＨ調整用アルカリ剤として水酸化カルシ
ウムを使用することにより、上記カルシウム源としても
併用できる。
鉄塩を添加することによって廃水中のフッ素、リン酸を
不溶性のＣａＦ2、Ｃａ3（ＰＯ4）2やＦｅＰＯ4とし、
これらのフェライト反応への妨害を防ぐことができる。
またフェライト反応の薬剤として硫酸根を含まない塩化
第１鉄を使用する場合には、残存ＣａからのＣａＳＯ 4
スラッジ発生を防止することができる。更にフェライト
反応に必要なｐＨ調整用アルカリ剤として水酸化カルシ
ウムを使用することにより、上記カルシウム源としても
併用できる。
【００１４】したがって本方法によればフッ素、リン酸
を含む重金属廃水のフェライト処理が可能であり、廃水
中のフッ素、リン酸、重金属を容易に一括処理できる。
を含む重金属廃水のフェライト処理が可能であり、廃水
中のフッ素、リン酸、重金属を容易に一括処理できる。
【００１５】重金属廃水処理を目的とするフェライト法
は、１０００ｍｇ／Ｌ程度の重金属を含む廃水中に０．
１Ｍ程度の２価鉄塩を加え、ｐＨ８〜１０において空気
酸化等の酸化反応により以下のおよびの反応式によ
ってフェライト（Ｆｅ3Ｏ4、マグネタイト）を生成させ
ることによって行なわれる。
は、１０００ｍｇ／Ｌ程度の重金属を含む廃水中に０．
１Ｍ程度の２価鉄塩を加え、ｐＨ８〜１０において空気
酸化等の酸化反応により以下のおよびの反応式によ
ってフェライト（Ｆｅ3Ｏ4、マグネタイト）を生成させ
ることによって行なわれる。
【００１６】
【化１】
【００１７】フェライト法による重金属の除去原理は、
第１に重金属（Ｍ）をマグネタイトＦｅ3Ｏ4の鉄の一部
格子位置に置き換わったフェライト（ＭＦｅ2Ｏ4）沈殿
物として固定化して分離し、第２に生成するマグネタイ
トやフェライト微結晶の共沈効果や吸着効果により、そ
の沈殿物とともに除去することにある。しかし、ここ
で、３００ｍｇ／Ｌ程度以上のリン酸が共存するとフェ
ライト反応が妨害され赤茶色のα―Ｆｅ2Ｏ3（ヘマタイ
ト）が生成し処理不能となる。
第１に重金属（Ｍ）をマグネタイトＦｅ3Ｏ4の鉄の一部
格子位置に置き換わったフェライト（ＭＦｅ2Ｏ4）沈殿
物として固定化して分離し、第２に生成するマグネタイ
トやフェライト微結晶の共沈効果や吸着効果により、そ
の沈殿物とともに除去することにある。しかし、ここ
で、３００ｍｇ／Ｌ程度以上のリン酸が共存するとフェ
ライト反応が妨害され赤茶色のα―Ｆｅ2Ｏ3（ヘマタイ
ト）が生成し処理不能となる。
【００１８】また高濃度のフッ素が共存すると同様にフ
ェライト反応が妨害されヘマタイトが生成する。
ェライト反応が妨害されヘマタイトが生成する。
【００１９】これらの妨害のメカニズムについて詳細は
不明であるが、酸化反応段階（式）で触媒的に作用し
てヘマタイトが生成するものと推測される。
不明であるが、酸化反応段階（式）で触媒的に作用し
てヘマタイトが生成するものと推測される。
【００２０】本発明ではＣａ2+及びＦｅ3+を添加するこ
とにより以下の〜の反応によってフッ素とリン酸を
妨害作用のない不溶性の化合物に固定化しながらフェラ
イト反応を行なう。
とにより以下の〜の反応によってフッ素とリン酸を
妨害作用のない不溶性の化合物に固定化しながらフェラ
イト反応を行なう。
【００２１】
【化２】
【００２２】〜の反応はに比べて早い反応であ
り、フッ素、リン酸はフェライトの生成反応を妨害する
前に固定化されるので重金属を良好にフェライト処理で
きる。同時にフッ素、リン酸はＣａＦ2、Ｃａ3（Ｐ
Ｏ4）2、ＦｅＰＯ4沈殿物として、フェライト沈殿物と
共に固液分離することによって処理される。
り、フッ素、リン酸はフェライトの生成反応を妨害する
前に固定化されるので重金属を良好にフェライト処理で
きる。同時にフッ素、リン酸はＣａＦ2、Ｃａ3（Ｐ
Ｏ4）2、ＦｅＰＯ4沈殿物として、フェライト沈殿物と
共に固液分離することによって処理される。
【００２３】また本発明では、に示すフェライト反応
のアルカリ（ＯＨ-）源としてＣａ（ＯＨ）2を使用する
ことによってフェライト反応に使用する２価鉄相当分
（０．１Ｍ）のカルシウムは、のフッ素、リン酸処
理のＣａ2+源として利用できる。
のアルカリ（ＯＨ-）源としてＣａ（ＯＨ）2を使用する
ことによってフェライト反応に使用する２価鉄相当分
（０．１Ｍ）のカルシウムは、のフッ素、リン酸処
理のＣａ2+源として利用できる。
【００２４】添加Ｆｅ3+分は式で示すリン酸処理に利
用されるが、下記の反応式のように、一部は直接２価鉄
（Ｆｅ2+）と反応してフェライトを生成する。
用されるが、下記の反応式のように、一部は直接２価鉄
（Ｆｅ2+）と反応してフェライトを生成する。
【００２５】
【化３】
【００２６】このように酸化反応を経ずに２価鉄塩と３
価鉄塩から直接生成するフェライトは微細な結晶であ
る。このフェライトの微細な結晶は、上記の式で示す
２価鉄（Ｆｅ2+）の酸化反応により生成するフェライト
の結晶核となり、最終的には沈降性の良いフェライト沈
殿物を生成させる効果がある。
価鉄塩から直接生成するフェライトは微細な結晶であ
る。このフェライトの微細な結晶は、上記の式で示す
２価鉄（Ｆｅ2+）の酸化反応により生成するフェライト
の結晶核となり、最終的には沈降性の良いフェライト沈
殿物を生成させる効果がある。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。まずフッ素、リン酸および重金属類を含む廃水に
ＣａＣｌ2またはＣａ（ＯＨ）2のカルシウム分を添加
し、ｐＨ８〜１１に調整する。カルシウム添加量は廃水
中のフッ素やリン酸をＣａＦ2及びＣａ3（ＰＯ4）2にす
る為に必要な化学当量以上である。フッ素、リン酸濃度
が高い場合はこのままｐＨを維持して３０分程度反応さ
せることが好ましい。
する。まずフッ素、リン酸および重金属類を含む廃水に
ＣａＣｌ2またはＣａ（ＯＨ）2のカルシウム分を添加
し、ｐＨ８〜１１に調整する。カルシウム添加量は廃水
中のフッ素やリン酸をＣａＦ2及びＣａ3（ＰＯ4）2にす
る為に必要な化学当量以上である。フッ素、リン酸濃度
が高い場合はこのままｐＨを維持して３０分程度反応さ
せることが好ましい。
【００２８】次に２価鉄塩を添加し、Ｃａ（ＯＨ）2で
ｐＨを８〜１１に調整する。２価鉄塩としては塩化第１
鉄、硫酸第１鉄、硝酸第１鉄等が利用できるが、硝酸第
１鉄は高価であり、硫酸第１鉄はＣａＳＯ4が汚泥とな
るので塩化第１鉄が好ましい。
ｐＨを８〜１１に調整する。２価鉄塩としては塩化第１
鉄、硫酸第１鉄、硝酸第１鉄等が利用できるが、硝酸第
１鉄は高価であり、硫酸第１鉄はＣａＳＯ4が汚泥とな
るので塩化第１鉄が好ましい。
【００２９】２価鉄塩添加量は廃水中の重金属濃度１０
００ｍｇ／Ｌに対して０．１〜０．２Ｍ濃度が適量であ
る。鉄塩添加後そのｐＨ調整のために加えるＣａ（Ｏ
Ｈ）2のカルシウム分はフッ素、リン酸処理の為のカル
シウム分として利用できる。すなわち０．１Ｍの鉄塩を
使用するとそれを中和してｐＨを８〜１１に調整する為
にほぼ０．１ＭのＣａ（ＯＨ）2が添加される。このカ
ルシウム分は０．２Ｍ（３６００ｍｇ／Ｌ）のＦ、もし
くは０．０６７Ｍ（７０００ｍｇ／Ｌ）のリン酸を処理
する化学当量に相当する。したがって廃水中のフッ素、
リン酸含有濃度がこれ以下であれば前操作でカルシウム
分の添加は不要である。
００ｍｇ／Ｌに対して０．１〜０．２Ｍ濃度が適量であ
る。鉄塩添加後そのｐＨ調整のために加えるＣａ（Ｏ
Ｈ）2のカルシウム分はフッ素、リン酸処理の為のカル
シウム分として利用できる。すなわち０．１Ｍの鉄塩を
使用するとそれを中和してｐＨを８〜１１に調整する為
にほぼ０．１ＭのＣａ（ＯＨ）2が添加される。このカ
ルシウム分は０．２Ｍ（３６００ｍｇ／Ｌ）のＦ、もし
くは０．０６７Ｍ（７０００ｍｇ／Ｌ）のリン酸を処理
する化学当量に相当する。したがって廃水中のフッ素、
リン酸含有濃度がこれ以下であれば前操作でカルシウム
分の添加は不要である。
【００３０】また２価鉄塩の添加前に３価鉄塩を添加し
ておくと、リン酸によるフェライト生成妨害を更に防げ
るとともにフェライトスラッジの沈降性が改善される。
３価鉄塩の添加量は残存分が全て２価鉄塩と反応してフ
ェライト（マグネタイト）化するようにするために、添
加２価鉄塩の３／２倍濃度以下で行なう。
ておくと、リン酸によるフェライト生成妨害を更に防げ
るとともにフェライトスラッジの沈降性が改善される。
３価鉄塩の添加量は残存分が全て２価鉄塩と反応してフ
ェライト（マグネタイト）化するようにするために、添
加２価鉄塩の３／２倍濃度以下で行なう。
【００３１】次にｐＨを８〜１１に維持しながら空気曝
気により酸化して、フェライト化反応を行なう。フェラ
イト反応の進捗は液中の酸化還元電位（ＯＲＰ）の推移
を計測することによって行なう。すなわち酸化によるフ
ェライト反応が進み２価鉄が無くなるとＯＲＰは急激に
高くなるので、その時点を反応の終了点とする。
気により酸化して、フェライト化反応を行なう。フェラ
イト反応の進捗は液中の酸化還元電位（ＯＲＰ）の推移
を計測することによって行なう。すなわち酸化によるフ
ェライト反応が進み２価鉄が無くなるとＯＲＰは急激に
高くなるので、その時点を反応の終了点とする。
【００３２】なお、廃水の温度を３０℃以上にすること
によってフェライト反応を促進できる。とくに廃水の温
度を５０〜７０℃に高めて行なうと短時間でフェライト
化反応が進むとともに副反応を防ぎ良好なフェライトが
生成する。フェライト反応終了後沈降分離や濾過分離に
よって沈殿物と処理水を分離する。
によってフェライト反応を促進できる。とくに廃水の温
度を５０〜７０℃に高めて行なうと短時間でフェライト
化反応が進むとともに副反応を防ぎ良好なフェライトが
生成する。フェライト反応終了後沈降分離や濾過分離に
よって沈殿物と処理水を分離する。
【００３３】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００３４】（実施例１）フッ素、リン酸、重金属類の
試薬を交換水に溶解し、表１に示す模擬廃水を調整し
た。この模擬廃水を反応容器に３Ｌ採取し、２５ｗｔ％
−Ｃａ（ＯＨ）2を加えてｐＨ１０に調整しながら３０
分攪拌した。次に２価鉄塩としてＦｅＣｌ2・４Ｈ2Ｏを
８９．５ｇ（０．４５モル）加え、２５ｗｔ％−Ｃａ
（ＯＨ）2でｐＨ９に調整しながら１０分間攪拌した。
試薬を交換水に溶解し、表１に示す模擬廃水を調整し
た。この模擬廃水を反応容器に３Ｌ採取し、２５ｗｔ％
−Ｃａ（ＯＨ）2を加えてｐＨ１０に調整しながら３０
分攪拌した。次に２価鉄塩としてＦｅＣｌ2・４Ｈ2Ｏを
８９．５ｇ（０．４５モル）加え、２５ｗｔ％−Ｃａ
（ＯＨ）2でｐＨ９に調整しながら１０分間攪拌した。
【００３５】次に反応容器を６５±２℃に加温しながら
空気（０．５Ｌ／分）で曝気（酸化）した。以後ｐＨを
２５ｗｔ％−Ｃａ（ＯＨ）２で維持しながらこの温度で
酸化反応を進めた。７５分後に反応液のＯＲＰが−７０
０ｍＶから−１００ｍＶに上昇し反応が終了したので曝
気及び加温を停止した。生成した黒色沈殿物は磁石を近
づけると強く引き寄せられることからフェライトを含有
していることが確認できた。
空気（０．５Ｌ／分）で曝気（酸化）した。以後ｐＨを
２５ｗｔ％−Ｃａ（ＯＨ）２で維持しながらこの温度で
酸化反応を進めた。７５分後に反応液のＯＲＰが−７０
０ｍＶから−１００ｍＶに上昇し反応が終了したので曝
気及び加温を停止した。生成した黒色沈殿物は磁石を近
づけると強く引き寄せられることからフェライトを含有
していることが確認できた。
【００３６】反応液を６０分静置後、５Ａろ紙でろ過
し、ろ液（処理水）中のフッ素、リン、重金属濃度を分
析した。またろ紙上残った沈殿物は２４時間自然乾燥さ
せた後、環境庁告示１３号で指定される方法で溶出操作
を行ない溶出液中の重金属濃度を分析した。
し、ろ液（処理水）中のフッ素、リン、重金属濃度を分
析した。またろ紙上残った沈殿物は２４時間自然乾燥さ
せた後、環境庁告示１３号で指定される方法で溶出操作
を行ない溶出液中の重金属濃度を分析した。
【００３７】結果を表２に示す。また図１に反応終了後
６０分間の、沈殿物界面の沈降速度を示す。図１の符号
１は実施例１の沈殿物の沈降曲線を示す。
６０分間の、沈殿物界面の沈降速度を示す。図１の符号
１は実施例１の沈殿物の沈降曲線を示す。
【００３８】（実施例２）実施例１と同様の模擬廃水を
用い、同様の操作で行なった。ただし、２価鉄塩を加え
る前に３価鉄塩（ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ）を４０．５ｇ
（０．１５モル）加え２５ｗｔ％−Ｃａ（ＯＨ）2でｐ
Ｈ９に調整しながら１０分間攪拌した。また３価鉄塩
（ＦｅＣｌ3）の添加量は３８．１ｇ（０．３モル）と
した。この場合酸化反応は５５分で終了し黒色のフェラ
イト含有沈殿物が生成した。結果を表２と図１に示す。
図１の符号２は実施例２の沈殿物の沈降曲線を示す。
用い、同様の操作で行なった。ただし、２価鉄塩を加え
る前に３価鉄塩（ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ）を４０．５ｇ
（０．１５モル）加え２５ｗｔ％−Ｃａ（ＯＨ）2でｐ
Ｈ９に調整しながら１０分間攪拌した。また３価鉄塩
（ＦｅＣｌ3）の添加量は３８．１ｇ（０．３モル）と
した。この場合酸化反応は５５分で終了し黒色のフェラ
イト含有沈殿物が生成した。結果を表２と図１に示す。
図１の符号２は実施例２の沈殿物の沈降曲線を示す。
【００３９】（実施例３）実施例１と同様の模擬廃水を
用い、同様の操作で行なった。ただし、２価鉄塩として
硫酸第１鉄（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）を０．４５モル使用
した。酸化反応は７０分で終了し、黒色のフェライト含
有沈殿物が生成した。結果を表２と図１に示す。図１の
符号３は実施例３の沈殿物の沈降曲線を示す。
用い、同様の操作で行なった。ただし、２価鉄塩として
硫酸第１鉄（ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）を０．４５モル使用
した。酸化反応は７０分で終了し、黒色のフェライト含
有沈殿物が生成した。結果を表２と図１に示す。図１の
符号３は実施例３の沈殿物の沈降曲線を示す。
【００４０】（比較例）実施例１と同様の模擬廃水を３
Ｌ用い、２価鉄塩として硫酸第１鉄（ＦｅＳＯ 4・７Ｈ2
Ｏ）を０．４５モル加え、２５ｗｔ％ＮａＯＨでｐＨを
９に調整しながら、６５℃に加温し空気曝気で酸化して
フェライト化反応を行なった。生成した沈殿物は茶赤色
で永久磁石を近づけても誘引されないことからフェライ
トではなくヘマタイトと思われる。処理水と溶出試験結
果を表２に示す。
Ｌ用い、２価鉄塩として硫酸第１鉄（ＦｅＳＯ 4・７Ｈ2
Ｏ）を０．４５モル加え、２５ｗｔ％ＮａＯＨでｐＨを
９に調整しながら、６５℃に加温し空気曝気で酸化して
フェライト化反応を行なった。生成した沈殿物は茶赤色
で永久磁石を近づけても誘引されないことからフェライ
トではなくヘマタイトと思われる。処理水と溶出試験結
果を表２に示す。
【００４１】以下、表２に及び図１示す実施例１〜３及
び比較例について説明する。
び比較例について説明する。
【００４２】まず表２に示すように、カルシウム共存下
でフェライト処理を行なった実施例１〜３については処
理水中のフッ素、リン及び重金属は排水基準以下に良好
に処理されており、汚泥（沈殿物）からの溶出も埋立判
定基準値以内である。一方、カルシウムを共存させない
で行なった比較例では、フッ素はほとんど処理されてお
らずリンも規制値を大幅に上まわっている。また重金属
類もＰｂ，Ｃｄ，Ａｓが排水基準値を越えており特にヒ
素は汚泥からも溶出している。次に図１に示す汚泥の沈
降性について言えば実施例２が最も早く沈降している。
これは３価の鉄を添加したことによりフェライトの微結
晶が速やかに形成され、その微結晶を種結晶として後か
ら２価鉄の酸化によるフェライト生成反応が進む為と推
測される。
でフェライト処理を行なった実施例１〜３については処
理水中のフッ素、リン及び重金属は排水基準以下に良好
に処理されており、汚泥（沈殿物）からの溶出も埋立判
定基準値以内である。一方、カルシウムを共存させない
で行なった比較例では、フッ素はほとんど処理されてお
らずリンも規制値を大幅に上まわっている。また重金属
類もＰｂ，Ｃｄ，Ａｓが排水基準値を越えており特にヒ
素は汚泥からも溶出している。次に図１に示す汚泥の沈
降性について言えば実施例２が最も早く沈降している。
これは３価の鉄を添加したことによりフェライトの微結
晶が速やかに形成され、その微結晶を種結晶として後か
ら２価鉄の酸化によるフェライト生成反応が進む為と推
測される。
【００４３】２価鉄塩としてＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏを用い
た実施例３は沈降が一番遅くなっており汚泥（沈殿物）
量が多い。これは微結晶になりやすいＣａＳＯ4が生成
したためである。ろ過速度もこれらの沈降速度を反映し
ており、実施例１，２に比較して実施例３のろ過速度は
遅かった。
た実施例３は沈降が一番遅くなっており汚泥（沈殿物）
量が多い。これは微結晶になりやすいＣａＳＯ4が生成
したためである。ろ過速度もこれらの沈降速度を反映し
ており、実施例１，２に比較して実施例３のろ過速度は
遅かった。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カルシ
ウム添加のもとフェライト処理を行なえばフッ素、リン
および重金属含有廃水を容易に排水基準値以下に一括処
理することができる。またフェライト処理の２価鉄源と
して塩化第１鉄を用いることによって硫酸カルシウムの
生成を無くし汚泥発生量を減らすことができる。更に塩
化第２鉄を併用することによって、処理性を改善すると
ともにろ過性の良い汚泥（沈殿物）とすることができ
る。
ウム添加のもとフェライト処理を行なえばフッ素、リン
および重金属含有廃水を容易に排水基準値以下に一括処
理することができる。またフェライト処理の２価鉄源と
して塩化第１鉄を用いることによって硫酸カルシウムの
生成を無くし汚泥発生量を減らすことができる。更に塩
化第２鉄を併用することによって、処理性を改善すると
ともにろ過性の良い汚泥（沈殿物）とすることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態のフッ素、リン酸および重
金属含有廃水の処理法による処理反応後の沈殿物の沈降
性を表す図である。
金属含有廃水の処理法による処理反応後の沈殿物の沈降
性を表す図である。
１ 実施例１の沈殿物の沈降曲線 ２ 実施例２の沈殿物の沈降曲線 ３ 実施例３の沈殿物の沈降曲線
Claims (8)
- 【請求項１】 フッ素、リン酸および重金属を含有する
廃水に、カルシウム塩および２価鉄塩を添加した後、前
記廃水をアルカリ性に制御して前記廃水を空気曝気し、
前記廃水中の前記フッ素およびリン酸をカルシウム化合
物の沈殿物、前記重金属をフェライト沈殿物として前記
廃水から分離除去することを特徴とするフッ素、リン酸
および重金属含有廃水の処理方法。 - 【請求項２】 フッ素、リン酸および重金属を含有する
廃水に、カルシウム塩、２価鉄塩および３価鉄塩を添加
した後、前記廃水をアルカリ性に制御して前記廃水を空
気曝気し、前記廃水中の前記フッ素をカルシウム化合物
の沈殿物、前記リン酸をカルシウム化合物の沈殿物およ
び鉄化合物の沈殿物、前記重金属をフェライト沈殿物と
して前記廃水から分離除去することを特徴とするフッ
素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法。 - 【請求項３】 前記３価鉄塩として塩化第２鉄を使用す
る請求項２記載のフッ素、リン酸および重金属含有廃水
の処理方法。 - 【請求項４】 前記３価鉄塩と前記前記２価鉄塩の添加
モル濃度比は３／２以下であることを特徴とする請求項
２または３記載のフッ素、リン酸および重金属含有廃水
の処理方法。 - 【請求項５】 前記２価鉄塩として、塩化第１鉄、硝酸
第１鉄または硫酸第１鉄を使用する請求項１〜４のいず
れかに記載のフッ素、リン酸および重金属含有廃水の処
理方法。 - 【請求項６】 前記カルシウム塩として塩化カルシウム
または水酸化カルシウムを使用する請求項１〜５のいず
れかに記載のフッ素、リン酸および重金属含有廃水の処
理方法。 - 【請求項７】 前記廃水の前記アルカリ性のｐＨが８〜
１１であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
記載のフッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方
法。 - 【請求項８】 前記廃水の前記アルカリ性に制御する化
合物として水酸化カルシウムを使用する請求項７記載の
フッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345421A JP2002143864A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | フッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345421A JP2002143864A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | フッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002143864A true JP2002143864A (ja) | 2002-05-21 |
Family
ID=18819457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000345421A Pending JP2002143864A (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | フッ素、リン酸および重金属含有廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002143864A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006320902A (ja) * | 2006-06-19 | 2006-11-30 | Nec Facilities Ltd | 実験廃液の処理方法 |
| JP2007038163A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Kurita Water Ind Ltd | フッ素含有排水の処理方法及び処理装置 |
| JP2010012444A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 重金属スラッジの削減方法 |
| WO2013020428A1 (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 磷化工废水的处理方法 |
-
2000
- 2000-11-13 JP JP2000345421A patent/JP2002143864A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007038163A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Kurita Water Ind Ltd | フッ素含有排水の処理方法及び処理装置 |
| JP2006320902A (ja) * | 2006-06-19 | 2006-11-30 | Nec Facilities Ltd | 実験廃液の処理方法 |
| JP4591708B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2010-12-01 | Ｎｅｃファシリティーズ株式会社 | 実験廃液の処理方法 |
| JP2010012444A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 重金属スラッジの削減方法 |
| WO2013020428A1 (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | 四川龙蟒钛业股份有限公司 | 磷化工废水的处理方法 |
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