JP2003334566A - Method and device for treating drain containing fluorine - Google Patents

Method and device for treating drain containing fluorine

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JP2003334566A
JP2003334566A JP2002145182A JP2002145182A JP2003334566A JP 2003334566 A JP2003334566 A JP 2003334566A JP 2002145182 A JP2002145182 A JP 2002145182A JP 2002145182 A JP2002145182 A JP 2002145182A JP 2003334566 A JP2003334566 A JP 2003334566A
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fluorine
membrane
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water
containing wastewater
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JP2002145182A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Eguchi
正浩 江口
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the stably permeating water amount and treated water quality of a drain containing fluorine, using a membrane filter. <P>SOLUTION: Calcium salt is added to the drain at an optimal pH value in a reaction tank 1. Next, not more than 1,500 mg/L of PAC (polyaluminum chloride) are added to the drain within the pH range of 6 to 10 in a reaction tank 2 to perform the flocculation process. Further, the drain subjected to the process is filtered through a membrane of the membrane filter 4. In this case, the filtering membrane of the subject device 4 has pores whose diameter is 0.5 to 10 μm. Consequently, the treated water of good quality is obtained, while the permeating water amount of the device 4 is large. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体工場などで
大量に排出されるフッ素含有排水の処理、特に簡易な運
転で安定した処理水を得る方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the treatment of a large amount of fluorine-containing wastewater discharged in a semiconductor factory or the like, and more particularly to a method and apparatus for obtaining stable treated water by simple operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より半導体工場などにおいては、製
造工程においてフッ酸などを使用するため、フッ素含有
排水が大量に排出される。このフッ素含有排水に対して
は、カルシウムを添加して、難溶性のフッ化カルシウム
を生成させ、このフッ化カルシウムを分離するのが一般
的な方法である。また、カルシウムの添加により生じた
フッ化カルシウムは非常に微細であるため、通常は、無
機凝集剤(塩化第二鉄やポリ塩化アルミニウム(PA
C))および高分子凝集剤を添加しフッ化カルシウムの
凝集フロックを生成させ、生成したフロックを沈殿槽に
て沈殿分離している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor factory or the like, a large amount of fluorine-containing waste water is discharged because hydrofluoric acid or the like is used in the manufacturing process. It is a general method that calcium is added to the fluorine-containing wastewater to generate sparingly soluble calcium fluoride, and the calcium fluoride is separated. Moreover, since the calcium fluoride generated by the addition of calcium is extremely fine, it is usually an inorganic coagulant (ferric chloride or polyaluminum chloride (PA
C)) and a polymer flocculant are added to generate floc of flocs of calcium fluoride, and the flocs thus generated are separated in a settling tank.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、固液分離に沈
殿槽を利用すると、十分な沈殿処理を行うために、沈殿
槽の敷地面積が非常に大きくなってしまうという問題が
あった。
However, if a settling tank is used for solid-liquid separation, there is a problem that the site area of the settling tank becomes very large in order to perform sufficient precipitation treatment.

【0004】このため、固液分離に膜ろ過装置を用いる
ことも提案されている。膜ろ過装置は、沈殿槽に比べ、
小型で清澄な処理水を安定的に得ることができるという
メリットがある。しかし、フッ化カルシウムの凝集フロ
ックのろ過に膜ろ過装置を利用した場合、長時間安定し
て透過水量(ろ過水量)を十分大きくとることができ
ず、実用化することは難しかった。
Therefore, it has been proposed to use a membrane filtration device for solid-liquid separation. Membrane filtration device is
There is an advantage that a small and clear treated water can be stably obtained. However, when a membrane filtration device is used to filter flocculated flocs of calcium fluoride, the permeated water amount (filtered water amount) cannot be stably increased for a long time, and it is difficult to put it into practical use.

【0005】特開平9−85262号公報には、PAC
と塩酸を凝集剤として使用して凝集した後、膜ろ過する
方法が提案されている。しかし、この方法においても、
透過水量は500時間後には低下しており、経済的な処
理として実用化はされていない。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-85262 discloses a PAC.
A method has been proposed in which membrane filtration is performed after agglutination using hydrochloric acid and hydrochloric acid as a flocculant. However, even with this method,
The amount of permeated water decreased after 500 hours and has not been put to practical use as an economical treatment.

【0006】また、従来の処理においては、排水に含ま
れる共存物質、フッ素の形態、そのときのpHなどによ
って、フッ化カルシウムのフロック生成が影響を受け、
安定した処理が行えず、処理水が白濁したり、処理水の
フッ素濃度が5〜20mg/L程度に変動してしまうと
いう問題もあった。
In the conventional treatment, the floc formation of calcium fluoride is affected by the coexisting substances contained in the waste water, the form of fluorine, the pH at that time, etc.
There is also a problem that stable treatment cannot be performed, the treated water becomes cloudy, and the fluorine concentration of the treated water fluctuates to about 5 to 20 mg / L.

【0007】特公平7−53276号公報には、排水に
カルシウム化合物およびアルミニウム化合物を加え、p
Hを6〜8の範囲に調整するとともに、後段の膜分離工
程にて生じる濃縮液の一部を添加して撹拌し、得られた
懸濁液を循環槽に導入して反応させ、これを膜分離する
ことが示されている。しかし、この方法は、排水にカル
シウム化合物およびアルミニウム化合物の両方を加え、
pHを6〜8の比較的広い範囲内に調整するものであ
り、フッ化カルシウムの生成と、膜ろ過の前処理として
のアルミニウム化合物によるフロック化を適切に制御す
るものではなかった。
In Japanese Patent Publication No. 7-53276, a calcium compound and an aluminum compound are added to waste water, and p
While adjusting H to the range of 6 to 8, a part of the concentrated liquid generated in the subsequent membrane separation step was added and stirred, and the obtained suspension was introduced into a circulation tank to react with it. Membrane separation has been shown. However, this method adds both calcium and aluminum compounds to the wastewater,
The pH was adjusted within a relatively wide range of 6 to 8, and the production of calcium fluoride and the flocculation by the aluminum compound as a pretreatment for membrane filtration were not properly controlled.

【0008】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、フッ素含有排水を膜ろ過を利用して、安定した透
過水量および処理水質が得られる処理方法および装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a treatment method and apparatus capable of obtaining a stable permeated water amount and treated water quality by utilizing membrane filtration of fluorine-containing wastewater. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、フッ素含有排
水にカルシウムイオンを添加し、その後pHが6〜10
の範囲内でポリ塩化アルミニウムを1500mg/L以
下の添加量で添加し、膜ろ過装置に通水して固液分離す
ることを特徴とする。
According to the present invention, calcium ions are added to fluorine-containing wastewater, and then the pH is adjusted to 6-10.
Within the range, polyaluminum chloride is added at an addition amount of 1500 mg / L or less, and water is passed through a membrane filtration device for solid-liquid separation.

【0010】また、本発明は、フッ素含有排水にカルシ
ウムイオンを添加するカルシウム添加手段と、カルシウ
ム添加後にpH6〜10の範囲内でポリ塩化アルミニウ
ムを1500mg/L以下の添加量で添加する凝集手段
と、凝集後の排水を通水して固液分離する膜ろ過装置
と、を有することを特徴とする。
The present invention also provides a calcium adding means for adding calcium ions to the fluorine-containing wastewater, and an aggregating means for adding polyaluminum chloride at an addition amount of 1500 mg / L or less within a pH range of 6 to 10 after calcium addition. And a membrane filtration device that separates solid-liquid separation by passing waste water after coagulation.

【0011】このように、ポリ塩化アルミニウムの添加
量を1500mg/L以下に設定することで、後段の膜
ろ過処理のフラックス(膜単位面積当たりの透過流量)
を十分大きく取ることができる。従って、本発明によ
り、膜ろ過処理をフッ素含有排水の処理に実用化するこ
とが可能となった。
As described above, by setting the addition amount of polyaluminum chloride to 1500 mg / L or less, the flux (permeation flow rate per unit area of membrane) of the membrane filtration treatment in the latter stage.
Can be large enough. Therefore, according to the present invention, it has become possible to put the membrane filtration treatment into practical use for treating fluorine-containing wastewater.

【0012】また、前記フッ素含有排水にカルシウムイ
オンを添加する際に、pHを4〜10の範囲内の所定の
値になるように調整しながらカルシウムイオンを添加す
ることが好適である。
Further, when adding calcium ions to the fluorine-containing wastewater, it is preferable to add calcium ions while adjusting the pH to a predetermined value within the range of 4 to 10.

【0013】このように、pHを4〜10の範囲内の所
定の値になるように調整しながらカルシウムイオンを添
加することで、フッ化カルシウムのフロック形成を効果
的に行うことができ、その結果として次工程におけるポ
リ塩化アルミニウムの過剰添加を避けることができる。
そして、膜ろ過処理水のフッ素濃度を十分低濃度にする
ことができる。
Thus, by adding calcium ions while adjusting the pH to a predetermined value within the range of 4 to 10, floc formation of calcium fluoride can be effectively performed. As a result, excessive addition of polyaluminum chloride in the next step can be avoided.
Then, the fluorine concentration of the membrane filtration treated water can be made sufficiently low.

【0014】また、前記膜ろ過装置は、孔径0.5〜1
0μmのろ過膜を利用してろ過処理を行うことが好適で
ある。孔径0.5〜10μmの膜を利用することによっ
て、処理水のフッ素濃度を低濃度に維持しつつ、膜単位
面積当たりの透過水量を十分大きくすることができる。
The membrane filtration device has a pore size of 0.5 to 1
It is preferable to perform the filtration treatment using a 0 μm filtration membrane. By using a membrane having a pore size of 0.5 to 10 μm, the permeated water amount per unit area of the membrane can be sufficiently increased while maintaining the fluorine concentration of the treated water at a low concentration.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明の一実施形態の構成を示す
図であり、フッ素含有排水は、まず反応槽1に導入され
る。この反応槽1には、カルシウム塩が添加され、攪拌
機1aによって、排水とカルシウム塩が混合される。こ
の反応槽1において、難溶性のフッ化カルシウムが生成
され、そのフロック(微粒子)が析出される。添加する
カルシウム塩としては、塩化カルシウム、水酸化カルシ
ウムなどが好適である。さらに、この反応槽1には、p
H調整剤が添加され、pHが所定値(設定pH)に調整
される。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an embodiment of the present invention. Fluorine-containing wastewater is first introduced into a reaction tank 1. Calcium salt is added to the reaction tank 1, and the waste water and the calcium salt are mixed by the stirrer 1a. In this reaction tank 1, sparingly soluble calcium fluoride is generated and its flocs (fine particles) are deposited. As the calcium salt to be added, calcium chloride, calcium hydroxide and the like are suitable. Furthermore, in this reaction tank 1, p
An H adjuster is added to adjust the pH to a predetermined value (set pH).

【0017】この設定pHは、フロック形成状態、処理
水質などから対象排水毎に決定されるpH4〜10内の
所定値であり、具体的には4〜10の範囲内で、ジャー
テストを実施し、その際のフロックの形成状況(特に大
きさ)、ジャーテストの処理水(上澄み水)の濁度、ろ
紙ろ過後の処理水質を検討して最適な値に設定する。
This set pH is a predetermined value within the range of pH 4 to 10 which is determined for each target wastewater from the floc formation state, treated water quality, etc. Specifically, the jar test is conducted within the range of 4 to 10. , The floc formation state (especially size) at that time, the turbidity of the treated water (supernatant water) in the jar test, and the treated water quality after filter paper filtration are considered and set to the optimum values.

【0018】このように、本実施形態においては、フッ
素含有排水にカルシウム塩を添加する際に、対象排水に
応じて最適なpHを検討し、その最適pHに調整しなが
ら排水にカルシウム塩を添加する。これによって、フッ
化カルシウムを効果的に生成することができ、良好なフ
ッ素除去が確保される。
As described above, in this embodiment, when adding a calcium salt to the fluorine-containing wastewater, the optimum pH is examined according to the target wastewater, and the calcium salt is added to the wastewater while adjusting the optimum pH. To do. As a result, calcium fluoride can be effectively produced and good fluorine removal is ensured.

【0019】なお、図1において、8はpH調整剤貯
槽、9はpH調整剤貯槽8内に貯留されているpH調整
剤を反応槽1内に供給する注入ポンプであり、また、1
0は反応槽1に付設されたpHセンサである。そして、
pHセンサ10と注入ポンプ9は計装的に接続されてお
り、pHセンサ10で測定された反応槽1内の液のpH
が予め定めた所定値となるように注入ポンプ10の供給
量を制御する。
In FIG. 1, 8 is a pH adjusting agent storage tank, 9 is an injection pump for supplying the pH adjusting agent stored in the pH adjusting agent storage tank 8 into the reaction tank 1, and 1
Reference numeral 0 is a pH sensor attached to the reaction tank 1. And
The pH sensor 10 and the injection pump 9 are instrumentally connected, and the pH of the liquid in the reaction tank 1 measured by the pH sensor 10 is measured.
The supply amount of the infusion pump 10 is controlled so that becomes a predetermined value.

【0020】カルシウム塩の添加を受けた排水は、次に
反応槽2に導入される。この反応槽2には、無機凝集剤
であるポリ塩化アルミニウム(PAC)が添加され、攪
拌機2aによってPACが排水に混合され、フッ化カル
シウムフロックを凝集した凝集フロックが形成される。
さらに、この反応槽2にpH調整剤が添加され、pHが
6〜10の範囲内に調整される。この際、PACの添加
量は、従来法に比べ少なめである、PAC100〜15
00mg/Lの範囲内に設定する。なお、排水のフッ素
濃度などにもよるが、通常は200〜750mg/Lの
範囲内が好ましい。また、本発明においてPACの添加
量とは、有効成分Alを10〜11%含有する水
溶液としての添加量である。
The waste water to which the calcium salt has been added is then introduced into the reaction tank 2. Polyaluminum chloride (PAC), which is an inorganic coagulant, is added to the reaction tank 2, and PAC is mixed with the waste water by the stirrer 2a to form coagulated flocs in which calcium fluoride flocs are coagulated.
Further, a pH adjusting agent is added to the reaction tank 2 to adjust the pH within the range of 6 to 10. At this time, the addition amount of PAC is less than that of the conventional method.
Set within the range of 00 mg / L. Although it depends on the fluorine concentration of the waste water, etc., it is usually preferably in the range of 200 to 750 mg / L. Further, in the present invention, the addition amount of PAC is the addition amount as an aqueous solution containing 10 to 11% of the active ingredient Al 2 O 3 .

【0021】ここで、PACの添加量が少ないと生成さ
れるフロックの径が小さく次工程におけるろ過膜を通過
してしまう場合がある。一方、PACを1500mg/
L以上添加すると、次工程における膜ろ過装置における
透過水量が低下する。この詳細なメカニズムは明らかで
はないが、PACの添加量が多すぎると液の粘性が上昇
し、ろ過膜へ付着しやすくなり、また洗浄性も悪くなる
ことから、膜単位面積当たりの透過水量が低くなってし
まうものと考えられる。また、膜ろ過装置を利用するこ
とで、従来必要とした有機高分子凝集剤の添加が不要と
なる。そこで、薬品コスト、汚泥量の削減が可能にな
る。
Here, if the amount of PAC added is small, the diameter of the flocs produced may be small and may pass through the filtration membrane in the next step. Meanwhile, PAC is 1500 mg /
When L or more is added, the amount of permeated water in the membrane filtration device in the next step decreases. Although the detailed mechanism of this is not clear, if the amount of PAC added is too large, the viscosity of the liquid increases, it easily adheres to the filtration membrane, and the cleaning property deteriorates. It is thought that it will become low. Further, by using the membrane filtration device, it becomes unnecessary to add the organic polymer coagulant, which is conventionally required. Therefore, it is possible to reduce the chemical cost and the amount of sludge.

【0022】なお、図1において、11はpH調整剤貯
槽、12はpH調整剤貯槽11内に貯留されているpH
調整剤を反応槽2内に供給する注入ポンプであり、ま
た、13は反応槽2に付設されたpHセンサである。そ
して、pHセンサ13と注入ポンプ12は計装的に接続
されており、pHセンサ13で測定された反応槽2内の
液のpHが予め定めた所定値となるように注入ポンプ1
2の供給量を制御する。
In FIG. 1, 11 is a pH adjusting agent storage tank, and 12 is the pH stored in the pH adjusting agent storage tank 11.
An injection pump for supplying a regulator into the reaction tank 2 and a pH sensor 13 attached to the reaction tank 2. The pH sensor 13 and the infusion pump 12 are instrumentally connected, and the infusion pump 1 is so adjusted that the pH of the liquid in the reaction tank 2 measured by the pH sensor 13 becomes a predetermined value.
Control the supply amount of 2.

【0023】このようにして、カルシウム塩およびPA
Cの添加によりフッ化カルシウムのアルミ凝集フロック
が形成された排水は、ポンプ3により所定の圧力で、膜
ろ過装置4に供給される。この膜ろ過装置4は、ろ過膜
4aによって原水室4bと、処理水室4cとに区分され
ており、原水室4bに原水を供給し、ろ過膜4aを透過
した処理水が処理水室4cに得られる。そして、この膜
ろ過装置4のろ過膜4aとしては、精密ろ過膜(M
F)、限外ろ過膜(UF)が使用されるが、この膜とし
ては孔径が、0.5μm〜10μmの範囲内のものが特
に好ましく採用される。このような孔径のろ過膜4aを
利用することによって、高いろ過速度を維持しつつ安定
したろ過処理を行うことができる。
Thus, calcium salt and PA
The drainage in which the aggregated flocs of calcium fluoride aluminum are formed by the addition of C is supplied to the membrane filtration device 4 at a predetermined pressure by the pump 3. The membrane filtration device 4 is divided into a raw water chamber 4b and a treated water chamber 4c by a filtration membrane 4a. The raw water is supplied to the raw water chamber 4b, and the treated water that has passed through the filtration membrane 4a is fed to the treated water chamber 4c. can get. The filtration membrane 4a of the membrane filtration device 4 is a microfiltration membrane (M
F) and an ultrafiltration membrane (UF) are used, and those having a pore size in the range of 0.5 μm to 10 μm are particularly preferably used as this membrane. By using the filtration membrane 4a having such a pore size, it is possible to perform stable filtration processing while maintaining a high filtration rate.

【0024】ここで、現在、水処理で実用化されている
膜ろ過装置(MF)の孔径は0.2〜0.4μmが主流
であり、フッ素含有排水処理の適用にも従来0.5μm
未満のろ過膜で検討がなされてきた。例えば、特開平1
0−202272号公報、特開2001−259656
公報、特許第2,137,852号公報等にこのような
膜ろ過装置(MF)についての記載がある。ところが、
0.5μm未満のろ過膜では確実に懸濁物質が除去はさ
れるものの、膜単位面積当たりの透過水量が小さいか、
あるいは不安定なため、排水の流量が1m/hr以上
というような比較的大規模なフッ素排水処理ではコスト
が高くなり実用化までには至っていなかった。
Here, the pore size of the membrane filtration device (MF) currently put to practical use in water treatment is mainly 0.2 to 0.4 μm, and 0.5 μm is conventionally used for the treatment of fluorine-containing wastewater.
Studies have been made with less than filtration membranes. For example, JP-A-1
0-202272, JP 2001-259656.
Japanese Patent Laid-Open No. 2,137,852 and the like describe such a membrane filtration device (MF). However,
Suspended substances are reliably removed with a filtration membrane of less than 0.5 μm, but the amount of permeated water per unit area of the membrane is small,
Or, since it is unstable, the cost of the relatively large-scale fluorine wastewater treatment in which the flow rate of the wastewater is 1 m 3 / hr or more becomes high and it has not been put to practical use.

【0025】本発明者がフッ化カルシウムとPACを添
加した懸濁物質に関して粒度分布を測定した結果、粒度
は0.6μm以上3μm以下のピークと4μm以上50
μm以下のピークが存在することを確認した。前者のピ
ークはフッ化カルシウム由来、後者はフッ化カルシウム
とPACのフロック由来のものと想定される。
As a result of the particle size distribution of the suspended substance added with calcium fluoride and PAC, the present inventor has found that the particle size has a peak of 0.6 μm or more and 3 μm or less and a particle size of 4 μm or more and 50 μm or more.
It was confirmed that there was a peak of μm or less. It is assumed that the former peak is derived from calcium fluoride and the latter is derived from calcium fluoride and PAC flocs.

【0026】そこで、本発明者が1m/hr以上の規
模の排水処理の実用化を目的として、従来、水処理の分
野では使用されていなかった孔径0.5μm以上のろ過
膜について、透過水量と処理水質に関して鋭意検討を行
った。その結果、孔径が0.5μm以上というような比
較的大孔径のろ過膜であっても、デプスタイプの精密ろ
過(Nominal Filtration)を用いる
ことで、従来より2〜20程度高いフラックスを保ちな
がら清澄なろ過水を得ることが可能であることが明らか
となり、排水処理への実用化が可能となった。
Therefore, for the purpose of practical application of wastewater treatment on a scale of 1 m 3 / hr or more, the present inventor has used a filtration membrane having a pore size of 0.5 μm or more, which has not been used in the field of water treatment in the past. And conducted a thorough study on the quality of treated water. As a result, even if the filtration membrane has a relatively large pore size of 0.5 μm or more, by using depth type microfiltration (Nominal Filtration), it can be clarified while maintaining a flux that is about 2 to 20 higher than in the past. It became clear that various filtered water could be obtained, and it became possible to put it into practical use for wastewater treatment.

【0027】なお、ろ過膜4aの孔径に関しては、0.
5μm〜10μmが好ましい。ろ過膜の孔径が0.5μ
m未満だと工業的に十分なフラックスを得ることができ
ず、また孔径が10μmを超えると微粒子が膜を通過し
処理水の白濁が生じる。
Regarding the pore diameter of the filtration membrane 4a,
It is preferably 5 μm to 10 μm. The pore size of the filtration membrane is 0.5μ
If it is less than m, an industrially sufficient flux cannot be obtained, and if the pore size exceeds 10 μm, fine particles pass through the membrane and the treated water becomes clouded.

【0028】ここで、膜ろ過装置4の膜モジュールの形
式については、特に制限はないが、例えば、中空糸型や
スパイラル型のモジュールが利用できる。また、膜の材
質に関しても制限はないが、ポリプロピレン、ポリエス
テル、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、ポリフ
ッ化ビニリデン、セラミックなどを使用することが可能
である。
Here, the type of the membrane module of the membrane filtration device 4 is not particularly limited, but for example, a hollow fiber type or spiral type module can be used. Further, the material of the film is not limited, but polypropylene, polyester, polyacrylonitrile, polyolefin, polyvinylidene fluoride, ceramic or the like can be used.

【0029】また、膜ろ過装置4の運転は、ろ過膜4a
の目詰まり、膜面上の固形物の堆積を抑制するために、
クロスフロー方式が好ましく、本実施形態では、クロス
フロー方式を採用している。すなわち、原水の一部を原
水室4bから抜き出し、循環ポンプ5によって、膜ろ過
装置4の入り口側に返送している。この循環水量は膜ろ
過装置4の流入水量に対して、5〜50倍程度が好適で
ある。なお、循環水の一部は、濃縮排水として系外に排
出され別途処理される。
Further, the operation of the membrane filtration device 4 is performed by the filtration membrane 4a.
In order to suppress the clogging of, the accumulation of solid matter on the film surface,
The cross-flow method is preferable, and the cross-flow method is used in this embodiment. That is, part of the raw water is extracted from the raw water chamber 4b and returned to the inlet side of the membrane filtration device 4 by the circulation pump 5. The circulating water amount is preferably about 5 to 50 times the inflowing water amount of the membrane filtration device 4. A part of the circulating water is discharged outside the system as concentrated waste water and treated separately.

【0030】膜ろ過装置4の処理水は、処理水槽6に導
入貯留される。この処理水は、そのまま排出してもよい
が、フッ素をさらに低減する場合には、フッ素イオンと
錯化合物を形成するジルコニウムなどの金属を担持した
樹脂や活性アルミナなどの吸着剤を充填したフッ素吸着
塔7により処理することができる。
The treated water of the membrane filtration device 4 is introduced and stored in the treated water tank 6. This treated water may be discharged as it is, but if it is necessary to further reduce the amount of fluorine, it is adsorbed with a fluorine-containing resin such as zirconium forming a complex compound with fluorine ions or an adsorbent such as activated alumina. It can be processed by the tower 7.

【0031】特に、従来、沈殿槽による固液分離を用い
た場合には、処理水中に微細なフッ化カルシウム粒子な
どが含まれ、懸濁質を多く含む場合があり、フッ素吸着
塔を用いた場合に目詰まりが発生しやすかった。しか
し、本実施形態では、固液分離に膜ろ過装置4を用いて
いる。従って、処理水は安定して清澄であり、フッ素吸
着塔7における目詰まりの問題がほとんど生じない。そ
して、このフッ素吸着塔7を用いることで、処理水のフ
ッ素濃度を低濃度に安定して維持できる。
Particularly, when solid-liquid separation using a sedimentation tank is conventionally used, fine calcium fluoride particles or the like may be contained in the treated water and a large amount of suspended solids may be contained, and a fluorine adsorption tower was used. In that case, clogging was likely to occur. However, in this embodiment, the membrane filtration device 4 is used for solid-liquid separation. Therefore, the treated water is stable and clear, and the problem of clogging in the fluorine adsorption tower 7 hardly occurs. By using this fluorine adsorption tower 7, the fluorine concentration of the treated water can be stably maintained at a low concentration.

【0032】また、フッ素吸着塔7は、所定頻度でアル
カリ薬品で再生する必要がある。この再生排水は、フッ
素を含むが、反応槽1に返送することで処理が可能にな
る。
Further, the fluorine adsorption tower 7 needs to be regenerated with an alkaline chemical at a predetermined frequency. Although this recycled wastewater contains fluorine, it can be treated by returning it to the reaction tank 1.

【0033】[0033]

【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳
細に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0034】図2に示す処理装置を用いて、下記実施例
1、2、3および比較例1、2、3の実験を行った。膜
ろ過装置4のろ過膜には、ポリプロピレン製の孔径5μ
m(比較例3では0.2μm)のMF膜を使用し、運転
圧力0.2MPaでクロスフロー方式で運転した。循環
水量は原水量の10倍とした。ろ過膜4aの洗浄は、透
過水を原水のろ過とは逆向きに流す操作を、排水のろ過
を5分行う毎に1回(15秒間/回)実施した。透過水
量は、水温25℃の時の透過水量に換算して示した。原
水には、pH6、フッ素イオン濃度100mg/Lの排
水を使用した。
Experiments of the following Examples 1, 2 and 3 and Comparative Examples 1, 2 and 3 were conducted using the processing apparatus shown in FIG. The filtration membrane of the membrane filtration device 4 has a polypropylene pore size of 5 μm.
An MF membrane of m (0.2 μm in Comparative Example 3) was used, and it was operated by a cross flow method at an operating pressure of 0.2 MPa. The circulating water amount was 10 times the raw water amount. The filtration membrane 4a was washed by performing an operation in which the permeated water was caused to flow in the opposite direction to the filtration of the raw water, once for each 5 minutes of drainage filtration (15 seconds / time). The amount of permeated water was converted to the amount of permeated water when the water temperature was 25 ° C and shown. Waste water having a pH of 6 and a fluoride ion concentration of 100 mg / L was used as raw water.

【0035】(実施例1)原水に塩化カルシウムを15
00mg/L添加した。このとき、ジャーテストの結
果、処理水フッ素濃度が最も低くなったpH7の条件に
なるように、反応槽1内のpHをコントロールした。p
H調整剤としては水酸化ナトリウムを使用した。次に、
反応槽2でPACを250、500、1000、150
0mg/L添加した。このときのpHが6〜7であるこ
とを確認後、膜ろ過装置4に通水した。
Example 1 Calcium chloride was added to raw water 15 times.
00 mg / L was added. At this time, as a result of the jar test, the pH in the reaction tank 1 was controlled such that the treated water had the lowest fluorine concentration of pH 7. p
Sodium hydroxide was used as the H regulator. next,
250, 500, 1000, 150 PAC in reaction tank 2
0 mg / L was added. After confirming that the pH at this time was 6 to 7, water was passed through the membrane filtration device 4.

【0036】(比較例1)実施例1と同様の条件で、P
ACの添加量を2000mg/Lとして実験を行った。
(Comparative Example 1) Under the same conditions as in Example 1, P
The experiment was conducted with the addition amount of AC being 2000 mg / L.

【0037】実施例1、比較例1の膜単位面積当たりの
透過水量の推移を図3に示す。このように、カルシウム
塩添加後のPAC注入量を1500mg/L以下にコン
トロールすることで、フッ素含有排水にカルシウム塩
と、PACを添加した排水の膜ろ過において、安定して
高い透過水量を得て20日間の連続運転が可能であるこ
とが確認された。なお、PAC添加量を1000mg/
L以下とすれば透過水量を0.5m/m/hr以上
に維持でき、より好適である。
FIG. 3 shows changes in the amount of permeated water per unit area of the membrane in Example 1 and Comparative Example 1. In this way, by controlling the PAC injection amount after the addition of the calcium salt to 1500 mg / L or less, a stable and high permeated water amount can be obtained in the membrane filtration of the drainage containing the calcium salt and PAC in the fluorine-containing wastewater. It was confirmed that continuous operation for 20 days was possible. The amount of PAC added was 1000 mg /
When it is L or less, the amount of permeated water can be maintained at 0.5 m 3 / m 2 / hr or more, which is more preferable.

【0038】(実施例2)原水に塩化カルシウムを15
00mg/L添加した。このとき、ジャーテストの結
果、処理水フッ素濃度が最も低くなったpH7の条件に
なるように、反応槽1内のpHをコントロールした。p
H調整剤としては水酸化ナトリウムを使用した。次に、
反応槽2でPACを600mg/L添加した。このとき
のpHが6〜7であることを確認後、膜ろ過装置4に通
水した。
Example 2 Calcium chloride was added to raw water 15 times.
00 mg / L was added. At this time, as a result of the jar test, the pH in the reaction tank 1 was controlled such that the treated water had the lowest fluorine concentration of pH 7. p
Sodium hydroxide was used as the H regulator. next,
600 mg / L of PAC was added in the reaction tank 2. After confirming that the pH at this time was 6 to 7, water was passed through the membrane filtration device 4.

【0039】(比較例2)また、原水に、塩化カルシウ
ムを添加時のpH無調整で、1500mg/L添加し
た。このときの反応槽1のpHは5.5であった。それ
以外は実施例2と同様な操作を行った。
(Comparative Example 2) 1500 mg / L was added to raw water without adjusting the pH when calcium chloride was added. The pH of the reaction tank 1 at this time was 5.5. Otherwise, the same operation as in Example 2 was performed.

【0040】実施例2、比較例2の処理水フッ素濃度
と、膜ろ過装置4の透過水量を表1に示す。
Table 1 shows the fluorine concentration of treated water of Example 2 and Comparative Example 2 and the amount of permeated water of the membrane filtration device 4.

【表1】 [Table 1]

【0041】このように、カルシウム添加時のpHを最
適pHにコントロールすることによって、膜ろ過装置4
における処理水のフッ素濃度が安定して良好な水質にな
ることが確認された。
Thus, by controlling the pH when calcium is added to the optimum pH, the membrane filtration device 4
It was confirmed that the fluorine concentration of the treated water in (2) was stable and the water quality was good.

【0042】(実施例3)原水に塩化カルシウムを1,
500mg/Lになるように添加した。この時、ジャー
テストの結果処理水フッ素濃度が最も低いpH7の条件
になるように、反応槽1内でコントロールした。pH調
整剤としては水酸化ナトリウムを使用した。次に、反応
槽2でPACを1000mg/Lになるように添加し
た。このときのpHが6〜7であることを確認後、孔径
5μmのMF膜を備えた膜ろ過装置4に連続通水した。
Example 3 Calcium chloride was added to raw water
It was added at 500 mg / L. At this time, the reaction tank 1 was controlled so that the treated water fluorine concentration was the lowest at pH 7 as a result of the jar test. Sodium hydroxide was used as a pH adjuster. Next, PAC was added to the reaction tank 2 at a concentration of 1000 mg / L. After confirming that the pH at this time was 6 to 7, water was continuously passed through the membrane filtration device 4 equipped with an MF membrane having a pore size of 5 μm.

【0043】(比較例3)膜ろ過装置4のろ過膜を孔径
0.2μmのろ過膜に交換して実験を行った。
(Comparative Example 3) An experiment was conducted by replacing the filtration membrane of the membrane filtration device 4 with a filtration membrane having a pore size of 0.2 μm.

【0044】実施例3、比較例3の膜単位面積当たりの
透過水量の推移を図4に示す。このように、ろ過膜の孔
径を5μmにすることで透過水量が約8倍程度多くな
り、実用化が可能であることが確認された。なお、バッ
チ試験により、孔径10μmの膜についても試験した
が、十分な処理水質が得られることが確認されている。
FIG. 4 shows changes in the amount of permeated water per unit area of membrane in Example 3 and Comparative Example 3. As described above, it was confirmed that the permeated water amount was increased by about 8 times by setting the pore size of the filtration membrane to 5 μm, and the practical application was possible. A batch test was also conducted on a membrane having a pore size of 10 μm, and it was confirmed that sufficient treated water quality could be obtained.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、ポリ塩化アルミニ
ウムの添加量を1500mg/L以下に設定すること
で、後段の膜ろ過処理のフラックスを十分大きく取るこ
とができる。従って、本発明により、膜ろ過処理をフッ
素含有排水の処理に実用化することが可能となった。
As described above, by setting the addition amount of polyaluminum chloride to 1500 mg / L or less, it is possible to obtain a sufficiently large flux in the subsequent membrane filtration treatment. Therefore, according to the present invention, it has become possible to put the membrane filtration treatment into practical use for treating fluorine-containing wastewater.

【0046】また、第1の工程において、pHを4〜1
0の範囲内の所定の値になるように調整しながらカルシ
ウムイオンを添加することで、次工程におけるポリ塩化
アルミニウムの過剰添加を避け、フッ化カルシウムのフ
ロック形成を効果的に行うことができる。そして、膜ろ
過処理水のフッ素濃度を十分低濃度にすることができ
る。
In the first step, the pH is adjusted to 4-1.
By adding calcium ions while adjusting to a predetermined value within the range of 0, it is possible to avoid the excessive addition of polyaluminum chloride in the next step and effectively form the flocs of calcium fluoride. Then, the fluorine concentration of the membrane filtration treated water can be made sufficiently low.

【0047】また、膜ろ過装置に孔径0.5〜10μm
の膜を利用することによって、処理水のフッ素濃度を低
濃度に維持しつつ、透過水量を十分大きくすることがで
きる。
Further, the membrane filter has a pore size of 0.5 to 10 μm.
By using this membrane, the permeated water amount can be sufficiently increased while maintaining the fluorine concentration of the treated water at a low concentration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施形態の装置構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration of an embodiment.

【図2】 実施例、比較例の実験を行った際の装置構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a device configuration when experiments of examples and comparative examples are performed.

【図3】 実施例1、比較例1における透過水量の推移
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing changes in the amount of permeated water in Example 1 and Comparative Example 1.

【図4】 実施例3、比較例3における透過水量の推移
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing changes in the amount of permeated water in Example 3 and Comparative Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 反応槽、3 ポンプ、4 膜ろ過装置、5 循
環ポンプ、6 処理水槽、7 フッ素吸着塔。
1, 2 reaction tanks, 3 pumps, 4 membrane filtration devices, 5 circulation pumps, 6 treated water tanks, 7 fluorine adsorption towers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA06 GA07 HA95 JA02Z KA01 KA12 KB13 KD08 KD11 KD17 KE15P KE15Q MA22 MB02 PA05 PB08 PB70 4D015 BA04 BA19 BB09 BB13 CA17 DA04 DA22 DA24 DC02 EA03 EA04 EA06 EA12 EA13 EA14 EA15 EA16 EA19 EA37 4D038 AA08 AB40 BA02 BA04 BA06 BB09 BB13 BB18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4D006 GA06 GA07 HA95 JA02Z                       KA01 KA12 KB13 KD08 KD11                       KD17 KE15P KE15Q MA22                       MB02 PA05 PB08 PB70                 4D015 BA04 BA19 BB09 BB13 CA17                       DA04 DA22 DA24 DC02 EA03                       EA04 EA06 EA12 EA13 EA14                       EA15 EA16 EA19 EA37                 4D038 AA08 AB40 BA02 BA04 BA06                       BB09 BB13 BB18

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ素含有排水にカルシウムイオンを添
加し、 その後、pHが6〜10の範囲内でポリ塩化アルミニウ
ムを1500mg/L以下の添加量で添加し、 膜ろ過装置に通水して固液分離することを特徴とするフ
ッ素含有排水の処理方法。
1. Calcium ions are added to fluorine-containing wastewater, and then polyaluminum chloride is added in an amount of 1500 mg / L or less within a pH range of 6 to 10, and water is passed through a membrane filtration device to solidify. A method for treating fluorine-containing wastewater, characterized by liquid separation.
【請求項2】 フッ素含有排水にカルシウムイオンを添
加するカルシウム添加手段と、 カルシウム添加後にpH6〜10の範囲内でポリ塩化ア
ルミニウムを1500mg/L以下の添加量で添加する
凝集手段と、 凝集後の排水を通水して固液分離する膜ろ過装置と、 を有することを特徴とするフッ素含有排水の処理装置。
2. A calcium adding means for adding calcium ions to the fluorine-containing wastewater, an aggregating means for adding polyaluminum chloride at an addition amount of 1500 mg / L or less within a pH range of 6 to 10 after adding calcium, and A treatment device for fluorine-containing wastewater, comprising: a membrane filtration device for passing wastewater through to perform solid-liquid separation.
【請求項3】 請求項1または2に記載の方法または装
置において、 前記フッ素含有排水にカルシウムイオンを添加する際
に、pHを4〜10の範囲内の所定の値になるように調
整しながらカルシウムイオンを添加することを特徴とす
るフッ素含有排水の処理方法またはフッ素含有排水の処
理装置。
3. The method or apparatus according to claim 1 or 2, wherein pH is adjusted to a predetermined value within a range of 4 to 10 when calcium ions are added to the fluorine-containing wastewater. A treatment method for fluorine-containing wastewater or a treatment apparatus for fluorine-containing wastewater, which comprises adding calcium ions.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1つに記載の方
法または装置において、 前記膜ろ過装置は、孔径0.5〜10μmのろ過膜を利
用してろ過処理を行うことを特徴とするフッ素含有排水
の処理方法またはフッ素含有排水の処理装置。
4. The method or apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the membrane filtration device performs filtration using a filtration membrane having a pore size of 0.5 to 10 μm. A method for treating fluorine-containing wastewater or a treatment device for fluorine-containing wastewater.
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