JP2002316171A - フッ素含有排水の処理方法 - Google Patents
フッ素含有排水の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えば３０ｍｇ／リットル以上のフッ素濃度
の濃厚フッ素含有排水と、３０ｍｇ／リットル未満のフ
ッ素濃度の希薄フッ素含有排水の両方を排出基準以下の
フッ素濃度に経済的に処理するフッ素含有排水の処理方
法を提供する。 【解決手段】 本方法は、所定濃度、例えば３０ｍｇ／
リットル以上のフッ素濃度の濃厚排水と、所定濃度未満
のフッ素濃度の希薄排水の両方を処理するフッ素含有排
水の処理方法である。本方法は、濃厚排水の全量に希薄
排水の一部を所定混合比率で混合して希釈濃厚排水を調
製し、凝集沈殿処理してフッ素濃度を低下させた第１の
処理水を送出する凝集沈殿工程と、残りの希薄排水をフ
ッ素吸着樹脂の充填層に通水して、フッ素濃度を低下さ
せた第２の処理水を送出する吸着工程と、第１の処理水
と第２の処理水とを混合して排出基準以下のフッ素濃度
の第３の処理水にする混合工程とを有する。
の濃厚フッ素含有排水と、３０ｍｇ／リットル未満のフ
ッ素濃度の希薄フッ素含有排水の両方を排出基準以下の
フッ素濃度に経済的に処理するフッ素含有排水の処理方
法を提供する。 【解決手段】 本方法は、所定濃度、例えば３０ｍｇ／
リットル以上のフッ素濃度の濃厚排水と、所定濃度未満
のフッ素濃度の希薄排水の両方を処理するフッ素含有排
水の処理方法である。本方法は、濃厚排水の全量に希薄
排水の一部を所定混合比率で混合して希釈濃厚排水を調
製し、凝集沈殿処理してフッ素濃度を低下させた第１の
処理水を送出する凝集沈殿工程と、残りの希薄排水をフ
ッ素吸着樹脂の充填層に通水して、フッ素濃度を低下さ
せた第２の処理水を送出する吸着工程と、第１の処理水
と第２の処理水とを混合して排出基準以下のフッ素濃度
の第３の処理水にする混合工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素含有排水の
処理方法に関し、更に詳細には、例えば半導体装置の製
造過程、セラミックスの製造過程等から排出される所定
濃度、例えば３０ｍｇ／リットル以上のフッ素を含有す
る濃厚排水及び３０ｍｇ／リットル未満のフッ素を含有
する希薄排水の両方を処理するフッ素含有排水の処理方
法に関するものである。
処理方法に関し、更に詳細には、例えば半導体装置の製
造過程、セラミックスの製造過程等から排出される所定
濃度、例えば３０ｍｇ／リットル以上のフッ素を含有す
る濃厚排水及び３０ｍｇ／リットル未満のフッ素を含有
する希薄排水の両方を処理するフッ素含有排水の処理方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フッ素は、半導体装置やセラミックスの
製造過程等で薬剤として使用されている有用な物質であ
るものの、誤って多量に摂取すると、斑状歯、骨硬化
症、骨軟化症などの慢性フッ素中毒症が発現する有害な
物質である。そこで、これらの製造過程から排出される
フッ素含有排水は、水質汚濁防止法によってフッ素の排
出基準が１５ｍｇ／リットル以下と定められており、更
に自治体によっては厳しい上乗せ基準が設けられている
ところも多い。そこで、従来から、フッ素含有排水は、
定められた排出基準を満足するように処理されている。
製造過程等で薬剤として使用されている有用な物質であ
るものの、誤って多量に摂取すると、斑状歯、骨硬化
症、骨軟化症などの慢性フッ素中毒症が発現する有害な
物質である。そこで、これらの製造過程から排出される
フッ素含有排水は、水質汚濁防止法によってフッ素の排
出基準が１５ｍｇ／リットル以下と定められており、更
に自治体によっては厳しい上乗せ基準が設けられている
ところも多い。そこで、従来から、フッ素含有排水は、
定められた排出基準を満足するように処理されている。
【０００３】従来、フッ素含有排水を処理する際には、
フッ素含有排水に消石灰、塩化カルシウム等のカルシウ
ム塩を加え、フッ素を難溶性化合物であるフッ化カルシ
ウムに転化し、フッ化カルシウムを凝集沈殿法により分
離、除去する方法が多用されている。ところで、この方
法では、カルシウム塩をフッ素当たり必要当量以上に添
加して処理したとしても、凝集沈殿法によりフッ化カル
シウムを除去した後の処理水のフッ素濃度は、おおよそ
１０〜２０ｍｇ／リットル程度であって、これ以下のフ
ッ素濃度にすることは難しい。つまり、カルシウム塩処
理のみで、常に、処理水のフッ素濃度が定められた排出
基準以下になるように、フッ素含有排水を安定的に処理
することは難しい。
フッ素含有排水に消石灰、塩化カルシウム等のカルシウ
ム塩を加え、フッ素を難溶性化合物であるフッ化カルシ
ウムに転化し、フッ化カルシウムを凝集沈殿法により分
離、除去する方法が多用されている。ところで、この方
法では、カルシウム塩をフッ素当たり必要当量以上に添
加して処理したとしても、凝集沈殿法によりフッ化カル
シウムを除去した後の処理水のフッ素濃度は、おおよそ
１０〜２０ｍｇ／リットル程度であって、これ以下のフ
ッ素濃度にすることは難しい。つまり、カルシウム塩処
理のみで、常に、処理水のフッ素濃度が定められた排出
基準以下になるように、フッ素含有排水を安定的に処理
することは難しい。
【０００４】従来、フッ素濃度を１０〜２０ｍｇ／リッ
トルより低くするために、カルシウム塩処理工程を施し
た後に、アルミニウム塩やマグネシウム塩を添加して凝
集沈殿処理を促進させる方法も行われているものの、水
酸化アルミニウムや、水酸化マグネシウムといった脱水
性の悪いスラッジが、大量に発生し、スラッジの二次処
理に困ることが多かった。
トルより低くするために、カルシウム塩処理工程を施し
た後に、アルミニウム塩やマグネシウム塩を添加して凝
集沈殿処理を促進させる方法も行われているものの、水
酸化アルミニウムや、水酸化マグネシウムといった脱水
性の悪いスラッジが、大量に発生し、スラッジの二次処
理に困ることが多かった。
【０００５】そこで、アルミニウム塩やマグネシウム塩
を添加して凝集沈殿を促進させる方法に代えて、カルシ
ウム塩処理を施したフッ素含有排水をフッ素吸着樹脂の
充填層に通水してフッ素の吸着処理を行う方法が実用化
されている。フッ素吸着樹脂は、フッ素を吸着する性質
を有する吸着剤を樹脂担体に担持させたり、またはキレ
ート化したりして固定したものである。フッ素を吸着す
る物質には、例えばジルコニウム、セリウム等の希土類
元素や、チタン、活性アルミナ等がある。
を添加して凝集沈殿を促進させる方法に代えて、カルシ
ウム塩処理を施したフッ素含有排水をフッ素吸着樹脂の
充填層に通水してフッ素の吸着処理を行う方法が実用化
されている。フッ素吸着樹脂は、フッ素を吸着する性質
を有する吸着剤を樹脂担体に担持させたり、またはキレ
ート化したりして固定したものである。フッ素を吸着す
る物質には、例えばジルコニウム、セリウム等の希土類
元素や、チタン、活性アルミナ等がある。
【０００６】フッ素吸着樹脂は、フッ素含有排水のフッ
素濃度が３０ｍｇ／リットル以下であれば、処理水のフ
ッ素濃度を１ｍｇ／リットル程度まで低下させることが
できるという高いフッ素除去能力があるものの、吸着剤
や樹脂の費用が高いという欠点であり、また処理水のフ
ッ素濃度を制御することが困難であるという欠点もあ
る。そこで、フッ素吸着樹脂は、フッ素濃度が低いフッ
素含有排水を処理する場合、又は処理水のフッ素濃度を
１ｍｇ／リットル程度にする高度処理が要求される場合
に限定して用いられることが多い。
素濃度が３０ｍｇ／リットル以下であれば、処理水のフ
ッ素濃度を１ｍｇ／リットル程度まで低下させることが
できるという高いフッ素除去能力があるものの、吸着剤
や樹脂の費用が高いという欠点であり、また処理水のフ
ッ素濃度を制御することが困難であるという欠点もあ
る。そこで、フッ素吸着樹脂は、フッ素濃度が低いフッ
素含有排水を処理する場合、又は処理水のフッ素濃度を
１ｍｇ／リットル程度にする高度処理が要求される場合
に限定して用いられることが多い。
【０００７】ところで、排出されるフッ素含有排水は、
製品製造のプロセス工程によって、フッ素濃度が高い濃
厚フッ素含有排水と、フッ素濃度が低い希薄フッ素含有
排水との２系統として排出されることが多い。また、一
般に、濃厚フッ素含有排水の排出量は少量であり、希薄
フッ素含有排水の排出量は大量である。例えば半導体装
置や液晶表示装置の製造工場では、大量のフッ化水素酸
（ＨＦ）やフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）液を用いて
シリコンウエハなどをエッチングする工程、エッチング
したシリコンウエハを超純水を用いて洗浄する工程等が
多数回、実施されている。エッチング工程からは少量の
濃厚なフッ素含有排水が排出され、洗浄工程からは大量
の希薄なフッ素含有排水が排出される。一方、水質汚濁
防止法等によって、フッ素含有排水のフッ素濃度を問わ
ず、処理水のフッ素濃度が安定して排出基準以下になる
ように、濃厚フッ素含有排水及び希薄フッ素含有排水の
双方を処理することが要求されている。
製品製造のプロセス工程によって、フッ素濃度が高い濃
厚フッ素含有排水と、フッ素濃度が低い希薄フッ素含有
排水との２系統として排出されることが多い。また、一
般に、濃厚フッ素含有排水の排出量は少量であり、希薄
フッ素含有排水の排出量は大量である。例えば半導体装
置や液晶表示装置の製造工場では、大量のフッ化水素酸
（ＨＦ）やフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）液を用いて
シリコンウエハなどをエッチングする工程、エッチング
したシリコンウエハを超純水を用いて洗浄する工程等が
多数回、実施されている。エッチング工程からは少量の
濃厚なフッ素含有排水が排出され、洗浄工程からは大量
の希薄なフッ素含有排水が排出される。一方、水質汚濁
防止法等によって、フッ素含有排水のフッ素濃度を問わ
ず、処理水のフッ素濃度が安定して排出基準以下になる
ように、濃厚フッ素含有排水及び希薄フッ素含有排水の
双方を処理することが要求されている。
【０００８】そこで、このような濃厚フッ素含有排水及
び希薄フッ素含有排水の２系統のフッ素含有排水が排出
される工場では、従来、以下のような方法によりフッ素
含有排水が処理されていた。 （１）濃厚フッ素含有排水と希薄フッ素含有排水を混合
した後、カルシウム塩を加えて凝集沈殿処理し、フッ素
濃度を１０〜２０ｍｇ／リットル程度にする。その後、
フッ素吸着樹脂充填層に通水して、フッ素濃度を更に低
下させる。 （２）濃厚フッ素含有排水と希薄フッ素含有排水とをそ
れぞれ別系統でカルシウム塩を加えて凝集沈殿処理し、
その後、両者を混合してフッ素濃度を１０〜２０ｍｇ／
リットル程度とし、フッ素吸着樹脂充填層に通水して、
フッ素濃度を更に低下させる。 （３）先ず、濃厚フッ素含有排水にカルシウム塩を加え
て凝集沈殿処理し、その処理水を希薄フッ素含有排水に
混合して混合液にする。次いで、混合液に再びカルシウ
ム塩を加えて凝集沈殿処理し、フッ素濃度を１０〜２０
ｍｇ／リットル程度にする。更に、フッ素吸着樹脂充填
層に通水して、１０〜２０ｍｇ／リットル以下にフッ素
濃度を低下させる。 （４）また、特開平５−９２１８７号公報によれば、濃
厚フッ素含有排水とフッ素吸着樹脂充填層の再生水とを
混合した後、カルシウム塩を加えて凝集沈殿処理する。
その処理水に希薄フッ素含有排水を混合した後、フッ素
吸着樹脂充填層に通水して、フッ素濃度を更に低下させ
る。
び希薄フッ素含有排水の２系統のフッ素含有排水が排出
される工場では、従来、以下のような方法によりフッ素
含有排水が処理されていた。 （１）濃厚フッ素含有排水と希薄フッ素含有排水を混合
した後、カルシウム塩を加えて凝集沈殿処理し、フッ素
濃度を１０〜２０ｍｇ／リットル程度にする。その後、
フッ素吸着樹脂充填層に通水して、フッ素濃度を更に低
下させる。 （２）濃厚フッ素含有排水と希薄フッ素含有排水とをそ
れぞれ別系統でカルシウム塩を加えて凝集沈殿処理し、
その後、両者を混合してフッ素濃度を１０〜２０ｍｇ／
リットル程度とし、フッ素吸着樹脂充填層に通水して、
フッ素濃度を更に低下させる。 （３）先ず、濃厚フッ素含有排水にカルシウム塩を加え
て凝集沈殿処理し、その処理水を希薄フッ素含有排水に
混合して混合液にする。次いで、混合液に再びカルシウ
ム塩を加えて凝集沈殿処理し、フッ素濃度を１０〜２０
ｍｇ／リットル程度にする。更に、フッ素吸着樹脂充填
層に通水して、１０〜２０ｍｇ／リットル以下にフッ素
濃度を低下させる。 （４）また、特開平５−９２１８７号公報によれば、濃
厚フッ素含有排水とフッ素吸着樹脂充填層の再生水とを
混合した後、カルシウム塩を加えて凝集沈殿処理する。
その処理水に希薄フッ素含有排水を混合した後、フッ素
吸着樹脂充填層に通水して、フッ素濃度を更に低下させ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の（１）
から（４）の従来の方法では、フッ素含有排水の全量を
フッ素吸着樹脂充填層に通水しているので、充填層の樹
脂所要量が多くなり、樹脂費用が嵩むという問題があっ
た。すなわち、樹脂所要量はフッ素含有排水の通水量に
比例するので、フッ素含有排水の全量を樹脂充填層に通
水すると、樹脂所要量が多くなるばかりでなく、樹脂充
填層の定期的な再生操作に必要な薬剤量も多くなって費
用が嵩むからである。また、樹脂充填層に通水すると、
処理水のフッ素濃度が１ｍｇ／リットル程度になるまで
フッ素が除去される。その結果、処理水の排出基準のフ
ッ素濃度が例えば３ｍｇ／リットルとか５ｍｇ／リット
ルとかと言った厳しくない場合でも、処理水の許容フッ
素濃度が１ｍｇ／リットルの場合と同様に、運転コスト
が嵩む厳しい処理条件で運転せざるを得ないという問題
があった。
から（４）の従来の方法では、フッ素含有排水の全量を
フッ素吸着樹脂充填層に通水しているので、充填層の樹
脂所要量が多くなり、樹脂費用が嵩むという問題があっ
た。すなわち、樹脂所要量はフッ素含有排水の通水量に
比例するので、フッ素含有排水の全量を樹脂充填層に通
水すると、樹脂所要量が多くなるばかりでなく、樹脂充
填層の定期的な再生操作に必要な薬剤量も多くなって費
用が嵩むからである。また、樹脂充填層に通水すると、
処理水のフッ素濃度が１ｍｇ／リットル程度になるまで
フッ素が除去される。その結果、処理水の排出基準のフ
ッ素濃度が例えば３ｍｇ／リットルとか５ｍｇ／リット
ルとかと言った厳しくない場合でも、処理水の許容フッ
素濃度が１ｍｇ／リットルの場合と同様に、運転コスト
が嵩む厳しい処理条件で運転せざるを得ないという問題
があった。
【００１０】このような現況に鑑み、本発明の目的は、
例えば３０ｍｇ／リットル以上のフッ素濃度の濃厚フッ
素含有排水と、３０ｍｇ／リットル未満のフッ素濃度の
希薄フッ素含有排水の両方を排出基準以下のフッ素濃度
に経済的に処理するフッ素含有排水の処理方法を提供す
ることである。
例えば３０ｍｇ／リットル以上のフッ素濃度の濃厚フッ
素含有排水と、３０ｍｇ／リットル未満のフッ素濃度の
希薄フッ素含有排水の両方を排出基準以下のフッ素濃度
に経済的に処理するフッ素含有排水の処理方法を提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るフッ素含有排水の処理方法は、所定濃
度以上のフッ素濃度の濃厚フッ素含有排水と、所定濃度
未満のフッ素濃度の希薄フッ素含有排水の両方を処理す
るフッ素含有排水の処理方法において、濃厚フッ素含有
排水の全量に希薄フッ素含有排水の一部を所定混合比率
で混合して希釈濃厚排水を調製し、次いでカルシウム塩
を添加して凝集沈殿処理し、フッ素濃度を低下させた第
１の処理水を送出する凝集沈殿工程と、残りの希薄フッ
素含有排水をフッ素吸着樹脂の充填層に通水して、フッ
素濃度を低下させた第２の処理水を送出する吸着工程
と、第１の処理水と第２の処理水とを混合して排出基準
以下のフッ素濃度の第３の処理水にする混合工程とを有
することを特徴とするものである。
に、本発明に係るフッ素含有排水の処理方法は、所定濃
度以上のフッ素濃度の濃厚フッ素含有排水と、所定濃度
未満のフッ素濃度の希薄フッ素含有排水の両方を処理す
るフッ素含有排水の処理方法において、濃厚フッ素含有
排水の全量に希薄フッ素含有排水の一部を所定混合比率
で混合して希釈濃厚排水を調製し、次いでカルシウム塩
を添加して凝集沈殿処理し、フッ素濃度を低下させた第
１の処理水を送出する凝集沈殿工程と、残りの希薄フッ
素含有排水をフッ素吸着樹脂の充填層に通水して、フッ
素濃度を低下させた第２の処理水を送出する吸着工程
と、第１の処理水と第２の処理水とを混合して排出基準
以下のフッ素濃度の第３の処理水にする混合工程とを有
することを特徴とするものである。
【００１２】実用的には、本発明は、所定濃度が３０ｍ
ｇ／リットルで、希薄フッ素含有排水の処理量が濃厚フ
ッ素含有排水の処理量より多いときに好適である。フッ
素含有排水のフッ素濃度が３０ｍｇ／リットル以下であ
れば、フッ素吸着樹脂が、処理水のフッ素濃度を１ｍｇ
／リットル程度まで低下させることができるからであ
る。
ｇ／リットルで、希薄フッ素含有排水の処理量が濃厚フ
ッ素含有排水の処理量より多いときに好適である。フッ
素含有排水のフッ素濃度が３０ｍｇ／リットル以下であ
れば、フッ素吸着樹脂が、処理水のフッ素濃度を１ｍｇ
／リットル程度まで低下させることができるからであ
る。
【００１３】本発明によれば、所定濃度、例えば３０ｍ
ｇ／リットル未満のフッ素濃度の希薄フッ素含有排水の
一部が所定濃度以上の濃厚フッ素含有排水と混合してカ
ルシウム塩による凝集沈殿処理を行っているので、フッ
素含有排水の全量をフッ素吸着樹脂の充填層に通水する
必要がなく、フッ素吸着樹脂のコストを低減させること
ができる。また、凝集沈殿工程で送出する第１のの処理
水のフッ素濃度は１０〜２０ｍｇ／リットルとなり、吸
着工程で送出する第２の処理水のフッ素濃度は１ｍｇ／
リットル程度となる。そして、混合工程で第１及び第２
の処理水を混合して第３の処理水にすることにより、第
３の処理水のフッ素濃度が水質汚濁防止法で定められた
排水基準１５ｍｇ／リットル以下になるように、濃厚フ
ッ素含有排水及び希薄フッ素含有排水の双方を安定的に
処理することができる。
ｇ／リットル未満のフッ素濃度の希薄フッ素含有排水の
一部が所定濃度以上の濃厚フッ素含有排水と混合してカ
ルシウム塩による凝集沈殿処理を行っているので、フッ
素含有排水の全量をフッ素吸着樹脂の充填層に通水する
必要がなく、フッ素吸着樹脂のコストを低減させること
ができる。また、凝集沈殿工程で送出する第１のの処理
水のフッ素濃度は１０〜２０ｍｇ／リットルとなり、吸
着工程で送出する第２の処理水のフッ素濃度は１ｍｇ／
リットル程度となる。そして、混合工程で第１及び第２
の処理水を混合して第３の処理水にすることにより、第
３の処理水のフッ素濃度が水質汚濁防止法で定められた
排水基準１５ｍｇ／リットル以下になるように、濃厚フ
ッ素含有排水及び希薄フッ素含有排水の双方を安定的に
処理することができる。
【００１４】さらに、吸着工程で処理する希薄フッ素含
有排水の処理量と、凝集沈殿工程で処理する混合排水の
処理量を変化させることにより、第３の処理水のフッ素
濃度を制御することができる。すなわち、希薄フッ素含
有排水の凝集沈殿工程への移送量を変化させることによ
り、第１の処理水の流量と第２の処理水の流量とを変化
させ、第３の処理水のフッ素濃度を調整することができ
る。
有排水の処理量と、凝集沈殿工程で処理する混合排水の
処理量を変化させることにより、第３の処理水のフッ素
濃度を制御することができる。すなわち、希薄フッ素含
有排水の凝集沈殿工程への移送量を変化させることによ
り、第１の処理水の流量と第２の処理水の流量とを変化
させ、第３の処理水のフッ素濃度を調整することができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、実
施形態例に基づいて本発明をより詳細に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係るフッ素含有排水の処理方
法の実施形態の一例であって、図１は本実施形態例のフ
ッ素含有排水の処理方法を実施する際の処理システムの
構成を示すフローチャートである。本処理システム１０
は、図１に示すように、濃厚フッ素含有排水（以下、濃
厚排水と言う）を希薄フッ素含有排水（以下、希釈排水
と言う）で希釈して調製した希釈濃厚排水を凝集沈殿工
程により処理する濃厚排水処理系１２と、希薄排水の残
りを吸着工程により処理する希薄排水処理系１４とを有
する。
施形態例に基づいて本発明をより詳細に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係るフッ素含有排水の処理方
法の実施形態の一例であって、図１は本実施形態例のフ
ッ素含有排水の処理方法を実施する際の処理システムの
構成を示すフローチャートである。本処理システム１０
は、図１に示すように、濃厚フッ素含有排水（以下、濃
厚排水と言う）を希薄フッ素含有排水（以下、希釈排水
と言う）で希釈して調製した希釈濃厚排水を凝集沈殿工
程により処理する濃厚排水処理系１２と、希薄排水の残
りを吸着工程により処理する希薄排水処理系１４とを有
する。
【００１６】濃厚排水処理系１２は、濃厚フッ素含有排
水を希薄フッ素含有排水で希釈した希釈濃厚排水を処理
する系統である。濃厚排水処理系１２は、希釈濃厚排水
を導入し、所定のｐＨ下でカルシウム塩を添加して反応
させ、フッ化カルシウムを生成する反応槽１６、更に排
水にアルミニウム塩を添加して凝集沈殿を促進させる水
酸化アルミニウムを生成すると共にフッ化カルシウムを
凝集させる第１凝集槽１８、希釈濃厚排水に高分子凝集
剤を投入して、フッ化カルシウムと水酸化カルシウムと
を沈降性フロックとして凝集させる第２凝集槽２０、凝
集した沈降性フロックを沈降させてスラッジとして分離
すると共に上澄水を流出させる沈降槽２２、及び上澄水
を収容する処理水槽２４を備えている。
水を希薄フッ素含有排水で希釈した希釈濃厚排水を処理
する系統である。濃厚排水処理系１２は、希釈濃厚排水
を導入し、所定のｐＨ下でカルシウム塩を添加して反応
させ、フッ化カルシウムを生成する反応槽１６、更に排
水にアルミニウム塩を添加して凝集沈殿を促進させる水
酸化アルミニウムを生成すると共にフッ化カルシウムを
凝集させる第１凝集槽１８、希釈濃厚排水に高分子凝集
剤を投入して、フッ化カルシウムと水酸化カルシウムと
を沈降性フロックとして凝集させる第２凝集槽２０、凝
集した沈降性フロックを沈降させてスラッジとして分離
すると共に上澄水を流出させる沈降槽２２、及び上澄水
を収容する処理水槽２４を備えている。
【００１７】希薄排水処理系１４は、希薄排水の残りを
受け入れて、フッ素吸着のためにｐＨを調整する第１ｐ
Ｈ調整槽２６と、フッ素吸着樹脂の充填層を収容した吸
着槽２８と、吸着槽２８を出た処理水のｐＨを調整する
第２ｐＨ調整槽３０とを有する。
受け入れて、フッ素吸着のためにｐＨを調整する第１ｐ
Ｈ調整槽２６と、フッ素吸着樹脂の充填層を収容した吸
着槽２８と、吸着槽２８を出た処理水のｐＨを調整する
第２ｐＨ調整槽３０とを有する。
【００１８】以下に、上述の処理システム１０を使って
行う本実施形態例のフッ素含有排水の処理方法を説明す
る。先ず、濃厚排水の凝集沈殿工程を説明する。所定フ
ッ素濃度、例えばフッ素濃度３０ｍｇ／リットル以上の
濃厚排水３２の全量に所定混合比率でフッ素濃度３０ｍ
ｇ／リットル以下の希薄排水３４の一部を混合して希釈
濃厚排水を調製し、反応槽１６に送入する。反応槽１６
では、ｐＨ調整剤３６によって所定のｐＨに調整し、か
つカルシウム塩３８を添加して、希釈濃厚排水中のフッ
素の大部分をフッ化カルシウムに転化させる。カルシウ
ム塩３８として、塩化カルシウムや消石灰等を用いるこ
とができ、カルシウム塩３８の添加量は反応当量の２〜
３倍以上とするのが好ましい。また、ｐＨ調整剤３６と
して、塩酸、硫酸、苛性ソーダ等を用いることができ
る。反応槽１６のｐＨは酸性からアルカリ性の幅広いｐ
Ｈで設定可能であるが、フッ素の処理性を考慮すれば、
中性付近がより好ましい。
行う本実施形態例のフッ素含有排水の処理方法を説明す
る。先ず、濃厚排水の凝集沈殿工程を説明する。所定フ
ッ素濃度、例えばフッ素濃度３０ｍｇ／リットル以上の
濃厚排水３２の全量に所定混合比率でフッ素濃度３０ｍ
ｇ／リットル以下の希薄排水３４の一部を混合して希釈
濃厚排水を調製し、反応槽１６に送入する。反応槽１６
では、ｐＨ調整剤３６によって所定のｐＨに調整し、か
つカルシウム塩３８を添加して、希釈濃厚排水中のフッ
素の大部分をフッ化カルシウムに転化させる。カルシウ
ム塩３８として、塩化カルシウムや消石灰等を用いるこ
とができ、カルシウム塩３８の添加量は反応当量の２〜
３倍以上とするのが好ましい。また、ｐＨ調整剤３６と
して、塩酸、硫酸、苛性ソーダ等を用いることができ
る。反応槽１６のｐＨは酸性からアルカリ性の幅広いｐ
Ｈで設定可能であるが、フッ素の処理性を考慮すれば、
中性付近がより好ましい。
【００１９】次いで、カルシウム塩処理した濃厚排水を
反応槽１６から第１凝集槽１８に流入させる。第１凝集
槽１８では、ｐＨ調整剤４０を添加してｐＨを中性付近
に調整し、かつアルミニウム塩４２を添加して水酸化ア
ルミニウムを凝集核として生成し、フッ化カルシウム結
晶の凝集反応を促進させる。アルミニウム塩４２とし
て、硫酸バンド、ＰＡＣ、アルミン酸ソーダ等を使用で
きる。アルミニウム塩４２の適正添加量は、フッ化カル
シウムの生成量により異なるが、アルミニウム添加率が
２０〜４０ｍｇ／リットル程度となるように、添加する
ことが好ましい。
反応槽１６から第１凝集槽１８に流入させる。第１凝集
槽１８では、ｐＨ調整剤４０を添加してｐＨを中性付近
に調整し、かつアルミニウム塩４２を添加して水酸化ア
ルミニウムを凝集核として生成し、フッ化カルシウム結
晶の凝集反応を促進させる。アルミニウム塩４２とし
て、硫酸バンド、ＰＡＣ、アルミン酸ソーダ等を使用で
きる。アルミニウム塩４２の適正添加量は、フッ化カル
シウムの生成量により異なるが、アルミニウム添加率が
２０〜４０ｍｇ／リットル程度となるように、添加する
ことが好ましい。
【００２０】次に、第１凝集槽１８から排水を第２凝集
槽２０に送り、高分子凝集剤４４を添加して、凝集した
フッ化カルシウム粒子及び水酸化アルミニウム粒子を粗
大化し、沈降性フロックとして成長させ、沈降槽２２に
送水する。沈降槽２２では、フッ化カルシウム及び水酸
化アルミニウムからなる沈降性フロックを沈降させ、底
部からスラッジ４５として除去し、上部から清澄な上澄
水を第１の処理水として処理水槽２４に送水する。上澄
水のフッ素濃度は、１０〜２０ｍｇ／リットル程度であ
る。
槽２０に送り、高分子凝集剤４４を添加して、凝集した
フッ化カルシウム粒子及び水酸化アルミニウム粒子を粗
大化し、沈降性フロックとして成長させ、沈降槽２２に
送水する。沈降槽２２では、フッ化カルシウム及び水酸
化アルミニウムからなる沈降性フロックを沈降させ、底
部からスラッジ４５として除去し、上部から清澄な上澄
水を第１の処理水として処理水槽２４に送水する。上澄
水のフッ素濃度は、１０〜２０ｍｇ／リットル程度であ
る。
【００２１】次に、希薄排水３４の吸着工程を説明す
る。希薄排水３４のうち濃厚排水３２に混合しなかった
残りの希薄排水を第１ｐＨ調整槽２６に導入する。第１
ｐＨ調整槽２６では、ｐＨ調整剤４６を添加して、希薄
排水のｐＨを吸着槽２８でのフッ素吸着に適したｐＨに
調整する。最適ｐＨは、樹脂によって異なるが、ｐＨ３
〜４程度の弱酸性が適する樹脂が多い。
る。希薄排水３４のうち濃厚排水３２に混合しなかった
残りの希薄排水を第１ｐＨ調整槽２６に導入する。第１
ｐＨ調整槽２６では、ｐＨ調整剤４６を添加して、希薄
排水のｐＨを吸着槽２８でのフッ素吸着に適したｐＨに
調整する。最適ｐＨは、樹脂によって異なるが、ｐＨ３
〜４程度の弱酸性が適する樹脂が多い。
【００２２】次に、吸着槽２８の樹脂充填層に希薄排水
を通水して、希薄排水中のフッ素を樹脂表面に吸着させ
てフッ素を分離、除去する。吸着槽２８から流出する第
２の処理水のフッ素濃度は、吸着槽２８に流入する希薄
排水のフッ素濃度に依存するものの、希薄排水のフッ素
濃度が３０ｍｇ／リットル以下の場合は、第２の処理水
のフッ素濃度が１ｍｇ／リットル程度になるように、吸
着槽２８は、希薄排水を安定的に処理することができ
る。次いで、第２ｐＨ調整槽１０に移送し、ｐＨ調整剤
４８を添加して第２の処理水のｐＨを中性付近に調整し
た後、処理水槽２４に移送し、濃厚排水処理系１２の第
１の処理水と混合して、第３の処理水５０とする。
を通水して、希薄排水中のフッ素を樹脂表面に吸着させ
てフッ素を分離、除去する。吸着槽２８から流出する第
２の処理水のフッ素濃度は、吸着槽２８に流入する希薄
排水のフッ素濃度に依存するものの、希薄排水のフッ素
濃度が３０ｍｇ／リットル以下の場合は、第２の処理水
のフッ素濃度が１ｍｇ／リットル程度になるように、吸
着槽２８は、希薄排水を安定的に処理することができ
る。次いで、第２ｐＨ調整槽１０に移送し、ｐＨ調整剤
４８を添加して第２の処理水のｐＨを中性付近に調整し
た後、処理水槽２４に移送し、濃厚排水処理系１２の第
１の処理水と混合して、第３の処理水５０とする。
【００２３】処理水槽２４では、濃厚排水処理系１２か
ら流出したフッ素濃度が１０〜２０ｍｇ／リットルの第
１の処理水と、希薄排水処理系１４から流出したフッ素
濃度が約１ｍｇ／リットルの第２の処理水とを混合し
て、最終的な第３の処理水５０として系外に送水する。
濃厚排水処理系１２の処理水と希薄排水処理系１４の処
理水との混合比率によって、最終的な処理水５０のフッ
素濃度が変化する。換言すれば、最終的な処理水５０の
フッ素濃度が排出基準以下の値になるように、濃厚排水
３２に混合する希薄排水３４の混合比率を決める。
ら流出したフッ素濃度が１０〜２０ｍｇ／リットルの第
１の処理水と、希薄排水処理系１４から流出したフッ素
濃度が約１ｍｇ／リットルの第２の処理水とを混合し
て、最終的な第３の処理水５０として系外に送水する。
濃厚排水処理系１２の処理水と希薄排水処理系１４の処
理水との混合比率によって、最終的な処理水５０のフッ
素濃度が変化する。換言すれば、最終的な処理水５０の
フッ素濃度が排出基準以下の値になるように、濃厚排水
３２に混合する希薄排水３４の混合比率を決める。
【００２４】また、フッ素含有排水の処理効率を高めた
いときには、希薄排水処理系１４への通水量を増大し、
処理効率を低下させたいときには、逆に希薄排水処理系
１４への通水量を減らして、濃厚排水処理系１２への通
水量を増大する。尚、本実施形態例のフッ素含有排水の
処理方法を実施する際、濃厚排水処理系１２では、反応
槽１６、第１凝集槽１８、第２凝集槽２０、及び沈降槽
２２での各処理は、連続式でもバッチ式でも良い。
いときには、希薄排水処理系１４への通水量を増大し、
処理効率を低下させたいときには、逆に希薄排水処理系
１４への通水量を減らして、濃厚排水処理系１２への通
水量を増大する。尚、本実施形態例のフッ素含有排水の
処理方法を実施する際、濃厚排水処理系１２では、反応
槽１６、第１凝集槽１８、第２凝集槽２０、及び沈降槽
２２での各処理は、連続式でもバッチ式でも良い。
【００２５】以下に実施例を示して、本発明を更に具体
的に説明する。実施例１ 本実施例は、処理システム１０を用いて、表１に示す性
状のフッ素含有排水の処理を行った、実施形態例の具体
例である。
的に説明する。実施例１ 本実施例は、処理システム１０を用いて、表１に示す性
状のフッ素含有排水の処理を行った、実施形態例の具体
例である。
【表１】 まず、希薄排水５０ｍ3／日のうちの５．４ｍ3／日を濃
厚排水の全量に混合して希釈濃厚排水を調製し、容積
０．５ｍ3の反応槽１６に投入した。反応槽１６では、
カルシウム塩３８として、カルシウムがフッ素の１．５
倍モル量となるように３５％ＣａＣｌ2溶液を添加し、
同時にｐＨ調整剤３６として２５％ＮａＯＨを添加して
希釈濃厚排水のｐＨを中性に調整して、フッ化カルシウ
ムを生成させた。
厚排水の全量に混合して希釈濃厚排水を調製し、容積
０．５ｍ3の反応槽１６に投入した。反応槽１６では、
カルシウム塩３８として、カルシウムがフッ素の１．５
倍モル量となるように３５％ＣａＣｌ2溶液を添加し、
同時にｐＨ調整剤３６として２５％ＮａＯＨを添加して
希釈濃厚排水のｐＨを中性に調整して、フッ化カルシウ
ムを生成させた。
【００２６】次に、容積０．１ｍ3の第１凝集槽１８に
移送し、アルミニウム塩４２として３０ｍｇ−Ａｌ／リ
ットルの濃度で１０％ＰＡＣを添加し、同時に５％Ｎａ
ＯＨを添加して希釈濃厚排水のｐＨを中性に調整し、凝
集核となる水酸化アルミニウムを生成させた。次いで、
容積０．１ｍ3の第２凝集槽２０に移送し、ポリアクリ
ルアミド系中アニオン性高分子凝集剤１５を１０ｍｇ／
リットルの濃度で添加して、フッ化カルシウム及び水酸
化アルミニウムを凝集させて沈降性フロックとして成長
させた。次に、沈降槽２２に移送して、フッ化カルシウ
ム及び水酸化アルミニウムからなる沈降性フロックを沈
降させ、底部からスラッジ４５として分離、除去しなが
ら、上部から清澄な上澄水を第１の処理水として流出さ
せ、処理水槽２４に流入させた。
移送し、アルミニウム塩４２として３０ｍｇ−Ａｌ／リ
ットルの濃度で１０％ＰＡＣを添加し、同時に５％Ｎａ
ＯＨを添加して希釈濃厚排水のｐＨを中性に調整し、凝
集核となる水酸化アルミニウムを生成させた。次いで、
容積０．１ｍ3の第２凝集槽２０に移送し、ポリアクリ
ルアミド系中アニオン性高分子凝集剤１５を１０ｍｇ／
リットルの濃度で添加して、フッ化カルシウム及び水酸
化アルミニウムを凝集させて沈降性フロックとして成長
させた。次に、沈降槽２２に移送して、フッ化カルシウ
ム及び水酸化アルミニウムからなる沈降性フロックを沈
降させ、底部からスラッジ４５として分離、除去しなが
ら、上部から清澄な上澄水を第１の処理水として流出さ
せ、処理水槽２４に流入させた。
【００２７】一方、希薄排水３４のうち濃厚排水３２に
混合しなかった残りの希薄排水３４４４．６ｍ3／日を
容積０．５ｍ3の第１ｐＨ調整槽２６に流入させ、５％
ＨＣｌを添加してｐＨを３．０に調整した。次に、ユニ
チカ社製キレート樹脂ＵＲ−３７００Ｓの２００リット
ルをフッ素吸着樹脂として充填した吸着槽２８に希薄排
水を通水してフッ素を吸着、除去し、第２の処理水とし
て第２ｐＨ調整槽３０に送水した。第２ｐＨ調整槽３０
では、５％ＮａＯＨを第２の処理水に添加して、ｐＨを
中性に制御した後、処理水槽２４に流入させた。処理水
槽２４では、濃厚排水処理系１２から流出した第１の処
理水と、希薄排水処理系１４から流出した第２の処理水
とを混合し、最終的な処理水としてフッ素濃度が２．９
ｍｇ／リットルの第３の処理水５０を得た。
混合しなかった残りの希薄排水３４４４．６ｍ3／日を
容積０．５ｍ3の第１ｐＨ調整槽２６に流入させ、５％
ＨＣｌを添加してｐＨを３．０に調整した。次に、ユニ
チカ社製キレート樹脂ＵＲ−３７００Ｓの２００リット
ルをフッ素吸着樹脂として充填した吸着槽２８に希薄排
水を通水してフッ素を吸着、除去し、第２の処理水とし
て第２ｐＨ調整槽３０に送水した。第２ｐＨ調整槽３０
では、５％ＮａＯＨを第２の処理水に添加して、ｐＨを
中性に制御した後、処理水槽２４に流入させた。処理水
槽２４では、濃厚排水処理系１２から流出した第１の処
理水と、希薄排水処理系１４から流出した第２の処理水
とを混合し、最終的な処理水としてフッ素濃度が２．９
ｍｇ／リットルの第３の処理水５０を得た。
【００２８】実施例２ 希薄排水５０ｍ3／日のうち１１．４ｍ3／日を濃厚排水
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、４．６ｍｇ／
リットルであった。
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、４．６ｍｇ／
リットルであった。
【００２９】実施例３ 希薄排水５０ｍ3／日のうち１７．４ｍ3／日を濃厚排水
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、５．５ｍｇ／
リットルであった。
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、５．５ｍｇ／
リットルであった。
【００３０】実施例４ 希薄排水５０ｍ3／日のうち２３．４ｍ3／日を濃厚排水
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、７．６ｍｇ／
リットルであった。
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、７．６ｍｇ／
リットルであった。
【００３１】実施例５ 希薄排水５０ｍ3／日のうち２９．４ｍ3／日を濃厚排水
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、９．８ｍｇ／
リットルであった。
と混合したことを除いて、全て実施例１と同条件で処理
したところ、処理水５０のフッ素濃度は、９．８ｍｇ／
リットルであった。
【００３２】表２に示した実施例１から５の結果から、
希薄排水の一部を濃厚排水と混合して濃厚排水処理系１
２で処理する際、混合する希薄排水の量を変化させるこ
とにより、フッ素含有排水の全量をフッ素吸着樹脂充填
層に通水することなしに、処理水のフッ素濃度を排水基
準以下の希望する濃度に制御することができる。
希薄排水の一部を濃厚排水と混合して濃厚排水処理系１
２で処理する際、混合する希薄排水の量を変化させるこ
とにより、フッ素含有排水の全量をフッ素吸着樹脂充填
層に通水することなしに、処理水のフッ素濃度を排水基
準以下の希望する濃度に制御することができる。
【表２】
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、濃厚フッ素含有排水の
全量に希薄フッ素含有排水の一部を所定混合比率で混合
して希釈濃厚排水を調製し、凝集沈殿処理して第１の処
理水を流出させ、残りの希薄フッ素含有排水をフッ素吸
着樹脂による吸着処理して第２の処理水を流出させ、第
１の処理水と第２の処理水とを混合して排出基準以下の
フッ素濃度の第３の処理水にすることにより、フッ素含
有排水の全量をフッ素吸着樹脂充填層に通水することな
く、処理水のフッ素濃度を排水基準以下の希望する濃度
に処理することができる。
全量に希薄フッ素含有排水の一部を所定混合比率で混合
して希釈濃厚排水を調製し、凝集沈殿処理して第１の処
理水を流出させ、残りの希薄フッ素含有排水をフッ素吸
着樹脂による吸着処理して第２の処理水を流出させ、第
１の処理水と第２の処理水とを混合して排出基準以下の
フッ素濃度の第３の処理水にすることにより、フッ素含
有排水の全量をフッ素吸着樹脂充填層に通水することな
く、処理水のフッ素濃度を排水基準以下の希望する濃度
に処理することができる。
【図１】実施形態例のフッ素含有排水の処理方法を実施
する際の処理システムの構成を示すフローチャートであ
る。
する際の処理システムの構成を示すフローチャートであ
る。
１０……実施形態例のフッ素含有排水の処理方法を実施
する際の処理システム、１２……濃厚排水処理系、１４
……希薄排水処理系、１６……反応槽、１８……第１凝
集槽、２０……第２凝集槽、２２……沈降槽、２４……
処理水槽、２６……第１ｐＨ調整槽、２８……吸着槽、
３０……第２ｐＨ調整槽、３２……濃厚排水、３４……
希薄排水、３６……ｐＨ調整剤、３８……カルシウム
塩、４０……ｐＨ調整剤、４２……アルミニウム塩、４
４……高分子凝集剤、４５……スラッジ、４６……ｐＨ
調整剤、４８……ｐＨ調整剤、５０……処理水。
する際の処理システム、１２……濃厚排水処理系、１４
……希薄排水処理系、１６……反応槽、１８……第１凝
集槽、２０……第２凝集槽、２２……沈降槽、２４……
処理水槽、２６……第１ｐＨ調整槽、２８……吸着槽、
３０……第２ｐＨ調整槽、３２……濃厚排水、３４……
希薄排水、３６……ｐＨ調整剤、３８……カルシウム
塩、４０……ｐＨ調整剤、４２……アルミニウム塩、４
４……高分子凝集剤、４５……スラッジ、４６……ｐＨ
調整剤、４８……ｐＨ調整剤、５０……処理水。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０２Ｆ 1/56 Ｃ０２Ｆ 1/56 Ｊ // Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｂ０１Ｊ 20/26 Ｃ (72)発明者 佐藤 喜多夫 宮城県白石市白鳥三丁目53番地の２ ソニ ー白石セミコンダクタ株式会社内 (72)発明者 深堀 孝夫 神奈川県厚木市岡田２丁目９番地８ 野村 マイクロ・サイエンス株式会社内 (72)発明者 和田 祐司 神奈川県川崎市中原区下沼部1933番地10 エヌイーシーアメニプランテクス株式会社 内 Ｆターム(参考） 4D015 BA19 BB12 CA20 DA02 DA22 DB02 EA32 FA00 FA22 4D024 AA09 AB11 BA18 BC01 CA01 DB12 DB21 4D038 AA08 AB41 AB42 BB06 BB18 4G066 AA20A AA20B AA23A AA23B AC11A AC11B AC11C CA32 DA08 EA13
Claims (4)
- 【請求項１】 所定濃度以上のフッ素濃度の濃厚フッ素
含有排水と、所定濃度未満のフッ素濃度の希薄フッ素含
有排水の両方を処理するフッ素含有排水の処理方法にお
いて、 濃厚フッ素含有排水の全量に希薄フッ素含有排水の一部
を所定混合比率で混合して希釈濃厚排水を調製し、次い
でカルシウム塩を添加して凝集沈殿処理し、フッ素濃度
を低下させた第１の処理水を送出する凝集沈殿工程と、 残りの希薄フッ素含有排水をフッ素吸着樹脂の充填層に
通水して、フッ素濃度を低下させた第２の処理水を送出
する吸着工程と、 第１の処理水と第２の処理水とを混合して排出基準以下
のフッ素濃度の第３の処理水にする混合工程とを有する
ことを特徴とするフッ素含有排水の処理方法。 - 【請求項２】 混合工程で、凝集沈殿工程を経た第１の
処理水の全量と、吸着工程を経た第２の処理水の全量を
混合して第３の処理水にしたとき、第３の処理水のフッ
素濃度が排出基準以下になるように、凝集沈殿工程で所
定比率を決めることを特徴とする請求項１に記載のフッ
素含有排水の処理方法。 - 【請求項３】 凝集沈殿工程は、 先ず、希釈濃厚排水のｐＨを中性付近に調整してカルシ
ウム塩を添加してフッ素をフッ化カルシウムに転化する
ステップと、 次いで、アルミニウム塩を添加し、かつｐＨを中性付近
に調整して水酸化アルミニウムを生成するステップと、 次いで、高分子凝集剤を添加して、フッ化カルシウム及
び水酸化アルミニウムを粗大化して、沈降性フロックを
生成させるステップと、 次いで、沈降性フロックを分離、除去すると共に上澄水
を処理水として流出さえるステップとを有することを特
徴とする請求項１又は２に記載のフッ素含有排水の処理
方法。 - 【請求項４】 所定濃度が３０ｍｇ／リットルで、希薄
フッ素含有排水の処理量が濃厚フッ素含有排水の処理量
より多いことを特徴とする請求項１から３のうちのいず
れか１項に記載のフッ素含有排水の処理方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001119467A JP2002316171A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | フッ素含有排水の処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2001119467A Pending JP2002316171A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | フッ素含有排水の処理方法 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119467A patent/JP2002316171A/ja active Pending
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