JP2004074039A - Water treatment equipment and method for fluoride-containing waste water - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ化物を含有する廃水からフッ化物を除去するフッ化物含有廃水の水処理装置およびフッ化物含有廃水の水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
石炭などを燃料とした火力発電の廃水中には、石炭由来のフッ化物が含まれていることがある。そこで、火力発電所における廃水処理においては、フッ化物を除去するための水処理が施される。
フッ化物を除去するための水処理としては、pHを調整した廃水中に消石灰や硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム(PAC)などの凝集剤を添加してフッ化物を析出、凝集させた後、濾過する方法が一般的である。このようなフッ化物除去方法では、例えば、フッ化物を含有する廃水と凝集剤とを反応させてフッ化物を析出、凝集させる反応槽、および、フッ化物が析出、凝集した析出凝集物と水とを分離する凝集沈殿や膜分離が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
析出凝集物と水とを分離する際に膜分離を用いる場合には、反応槽においてフッ化物と凝集剤との反応が不十分となった場合に未反応のフッ化物と凝集剤とが膜分離手段に達し、その膜面にて反応して析出、凝集することがあった。その結果、析出凝集物が膜面に付着して膜の細孔を閉塞させるので、膜分離性能を大きく低下させ、運転を不安定化させていた。
【0004】
そこで、特公平7−53276号公報には、フッ化物と凝集剤との反応を促進させる廃水の処理方法が提案されている。図5には、この処理方法で使用される水処理装置を示す。この水処理装置50は、フッ化物を含有する廃水に供給管51を介してカルシウム化合物又はアルミニウム化合物が添加される反応槽52と、反応槽52から流出した廃水と後述する膜分離手段54から返送された濃縮水とが混合される循環槽53と、循環槽53から流出した廃水を、凝集剤によって析出凝集したフッ化物を含む濃縮水と透過水とに分離する膜分離手段54とを具備している。そして、この水処理装置50では、濃縮水を循環槽53に返送するだけでなく、濃縮水の一部を反応槽52に返送して、濃縮水に含まれる析出凝集物を種晶とすることで、反応槽52における析出反応を促進させている。その結果、凝集剤であるカルシウム化合物またはアルミニウム化合物とフッ化物とが十分に反応するので、膜分離装置54の膜面での反応が抑制されて濾過性能の低下が防止される、とされている。
【0005】
しかしながら、このような処理方法では、凝集剤添加量と濃縮液循環量とを制御する必要があり、原水中フッ素濃度が変動した場合に効率的な運転を行うことが困難であった。例えば、原水中フッ素濃度が低くなった場合に、それに比例して凝集剤添加量を下げるとフッ素除去性能、膜処理装置運転性能が低下することがあった。
【0006】
また、上記処理方法以外にも、反応槽あるいは循環槽の滞留時間を長くして、フッ化物と凝集剤との反応時間を長くし、析出反応の進行の程度を高めることも考えられる。しかしながら、この場合、十分満足する程度にまで析出反応を進行させるためには、大幅に滞留時間を長くし、反応槽容積を大きくする必要があった。したがって、設置面積が大きくなり、設備費も高くなるという問題があった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、膜分離手段の膜面に達する前にフッ化物と凝集剤とを十分に反応させて長期にわたって安定に運転でき、しかも、処理効率が低くならず、高額な設備費を要さないフッ化物含有廃水の水処理装置およびフッ化物含有廃水の水処理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】
本発明のフッ化物含有廃水の水処理装置は、フッ化物を含有する廃水に酸またはアルカリと凝集剤とが添加される第1の反応器と、
第1の反応器より後段に設けられ、フッ化物と凝集剤とが反応して形成した析出凝集物を廃水から分離する膜分離手段と、
第1の反応器と膜分離手段との間に設けられ、酸またはアルカリと凝集剤とが添加された廃水が供給されるとともに、膜分離手段にて分離された析出凝集物が返送される循環槽とを具備するフッ化物含有廃水の水処理装置において、
前記第1の反応器と前記循環槽との間に、第1の反応器から流出した廃水が供給される第2の反応器を具備することを特徴としている。
このように、第1の反応器と循環槽との間に、第2の反応器が設けられていることにより、廃水中のフッ化物と凝集剤とを十分に反応させることができるので、フッ化物と凝集剤とが膜分離装置に達し、その膜面で反応して析出、凝集することを防止できる。
【0008】
本発明のフッ化物含有廃水の水処理装置においては、前記第2の反応器で酸またはアルカリを添加できることが好ましい。第2の反応器で酸またはアルカリを添加できれば、第1の反応器においてpH調整が十分行われなかった場合に第2の反応器にも酸またはアルカリを添加することにより、反応に適したpHとすることができ、フッ化物と凝集物との反応をより促進できる。また、第1の反応器内に設置したpH計表面に凝集物が付着し、感度が低下して指示不良を起こした場合にも、第2の反応器で反応に適したpHとすることができる。
【0009】
また、本発明のフッ化物含有廃水の水処理方法は、廃水中に含まれるフッ化物と凝集剤とを反応させて析出凝集物を形成させる反応工程と、
第1の反応工程の後に、さらに反応を継続させる熟成工程と、
熟成工程後の廃水に、後段の膜分離工程で分離された析出凝集物を返送する循環工程と、
反応工程および熟成工程にて形成した析出凝集物を廃水から分離する膜分離工程とを有することを特徴としている。
このように、第1の反応工程の後に、フッ化物と凝集剤との反応を継続させることにより、十分に反応させることができるので、膜分離工程におけるフッ化物および凝集剤の析出凝集を防止できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明のフッ化物含有廃水の水処理装置および水処理方法の一実施形態例について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態例のフッ化物含有廃水の水処理装置(以下、水処理装置と略す)を示している。この水処理装置10は、上流側から、第1の反応器である第1の反応槽11と、第2の反応器である第2の反応槽12と、循環槽13と、膜分離手段である膜分離装置14とを有して概略構成されている。以下、これらの各構成要素について説明する。
なお、本明細書において、「廃水」とは、フッ化物を含有する廃水のことである。
【0011】
第1の反応槽11は、処理前の廃水が貯えられる廃水貯槽15から配管16およびポンプ17を介して廃水が供給されるとともに、酸供給管18を介して廃水中に酸が添加され、アルカリ供給管19を介してアルカリが添加され、凝集剤供給管20を介して凝集剤とが添加される槽である。このように、廃水中に凝集剤が添加されて、少なくとも一部のフッ化物が析出、凝集して析出凝集物が形成される。また、酸またはアルカリが添加されて、廃水のpHは6〜8に調整される。
【0012】
ここで、凝集剤とは、廃水中のフッ化物を析出、凝集させる薬剤のことであり、例えば、水酸化カルシウム、酸化カルシウムなどのカルシウム化合物、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、ポリ塩化アルミニウムなどのアルミニウム化合物などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。凝集剤がカルシウム化合物の場合には、主としてフッ化カルシウムからなる析出凝集物が形成される。また、凝集剤がアルミニウム化合物の場合は、主としてフッ化物がアルミニウム化合物に吸着した析出凝集物が形成される。さらに、フッ化物と反応しなかった凝集剤が析出凝集して析出凝集物になることもある。
このような凝集剤の添加量は、通常、廃水中のフッ化物量に対応して定められる。
また、酸としては、例えば、塩酸などが挙げられ、アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウムなどが挙げられる。凝集剤としてアルミニウム化合物を使用した場合には、このような酸またはアルカリによって、廃水のpHが6〜8に調整されれば、フッ化物の析出、凝集が促進される。
【0013】
第2の反応槽12は、第1の反応槽11から流出した廃水が配管21を介して供給される。そして、この第2の反応槽12にて、廃水中のフッ化物と第1の反応槽11で添加された凝集剤とを十分に接触させる。このように、第2の反応槽12を第1の反応槽11と循環槽13との間に設けることで、フッ化物と凝集剤との反応を継続させて反応時間を長くできる。その結果、膜分離装置14に達する前に析出凝集物の収率を高めることができる。
第2の反応槽12における滞留時間は5分から2時間、好ましくは15分から1時間であることが望ましい。滞留時間が5分以上であれば、フッ化物と凝集剤とを確実に反応させることができる。また、滞留時間を2時間以上に長くしても、滞留時間に比して反応が進行しなくなる。
【0014】
第2の反応槽12においても、酸供給管22を介して酸を添加することができ、アルカリ供給管23を介してアルカリを添加することができる。第2の反応槽12に酸またはアルカリを添加すれば、第2の反応槽12にて廃水のpHが6〜8の範囲から外れた場合でも、pHを6〜8に調整できるので、フッ化物の析出、凝集をさらに促進させることができる。
【0015】
循環槽13は、第2の反応槽12から流出した廃水が配管24を介して供給されるとともに、膜分離装置14で分離された析出凝集物が返送管25を介して返送される槽である。ここで、循環槽13に析出凝集物を返送する目的は、汚泥分離装置に供給する際の固形分濃度を高くし、液量を少なくするためである。
【0016】
膜分離装置14は、膜を有する装置であって、循環槽13から廃水が配管26およびポンプ27を介して供給され、その廃水から析出凝集物を分離するものである。この膜分離装置14を透過した水(以下、透過水という)は、次工程28にて別の水処理が施される。
膜分離装置14としては、例えば、中空糸膜モジュールなどが使用される。中空糸膜モジュールを使用する場合には、中空糸膜の外側に析出凝集物を含む廃水が接するようにする。そして、中空糸膜に形成された細孔によって、析出凝集物が中空糸膜内部に侵入することを阻止するとともに、水を中空糸膜内に透過させる。このようにした結果、廃水から析出凝集物が分離されて透過水が得られる。
【0017】
上述したように、膜分離装置14にて分離された析出凝集物は循環槽13に返送される。その際、中空糸膜を透過しなかった水とともに濃縮水として循環槽13に返送される。すなわち、膜分離装置14から循環槽13には、析出凝集物を高濃度で含有した濃縮水が返送される。なお、濃縮水の一部は排水管29を介して水処理装置外に排出され、濃縮水中に含まれるフッ化物は別工程にて汚泥分離装置で汚泥として処理される。
膜分離装置14には、不要な汚泥を抜き出すことが可能なように、汚泥抜き出し手段(図示せず)を設けておくことができる。なお、汚泥抜き出し手段により抜き出された汚泥は、配管29を介して汚泥分離装置に移送される。
また、上述した第1の反応槽11、第2の反応槽12、循環槽13には、モータ31によって駆動する攪拌翼32が備えられており、各槽にて廃水は攪拌されている。
【0018】
フッ化物含有廃水の水処理方法は、まず、反応工程において、廃水中に含まれるフッ化物と凝集剤とを第1の反応槽11にて反応させて析出凝集物を形成させ、次いで、熟成工程において、第2の反応槽12にてさらに反応を継続させる。次いで、循環工程において、循環槽13にて熟成工程後の廃水に後段の膜分離工程で分離された析出凝集物を返送する。そして、膜分離工程にて、反応工程および熟成工程にて形成した析出凝集物を、膜分離装置14にて廃水から分離する。
【0019】
以上説明した実施形態例の水処理装置10では、第1の反応槽11と循環槽13との間に第2の反応槽12が設けられており、この第2の反応槽12にて廃水中のフッ化物と第1の反応槽11にて添加された凝集剤とが十分に反応し、膜分離装置14に達する前に析出凝集するので、膜分離装置14の膜面にてフッ化物と凝集剤とが反応して析出凝集することが防止されている。したがって、膜面の目詰まりが防止され、膜分離性能の低下が抑制されており、水処理装置10を長期にわたって安定に運転できる。
しかも、第2の反応槽12を第1の反応槽11と循環槽13との間に設けることは簡単な構成である。そのため、水処理装置10の運転は特別な制御を要さないので、操作性に優れている。
また、第1の反応槽11および第2の反応槽12の滞留時間を大幅に長くしなくても、十分にフッ化物と凝集剤とが反応するので、大容積の反応槽を設ける必要はない。
【0020】
なお、本発明は、上述した実施形態例に限定されない。例えば、上述した実施形態例では、第2の反応槽を設けて第2の反応器としたが、第2の反応槽を設けずに、図2に示すように、第1の反応槽41内を上流側部分42と下流側部分43を仕切板により分割し、上流側部分42を第1の反応器とし、下流側部分43を第2の反応器とすることができる。また、第1の反応槽内を、第1の反応器である上流側部分と、第2の反応器である下流側部分と、それらの間の中間部分とに3分割することもできる。この場合、上流側部分が第1の反応器になり、中間部分および下流側部分が第2の反応器になる。
【0021】
また、上述した実施形態例では、第1の反応器および第2の反応器ともに槽型反応器であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1の反応器あるいは第2の反応器がスタティックミキサなどの管型反応器であってもよい。ただし、反応時間を確保するためには、反応に必要な管長が長くなることから、第1の反応器あるいは第2の反応器は槽型反応器であることが好ましい。
【0022】
本発明の水処理装置は、フッ化物を含有する廃水の水処理に対して特に制限なく使用できるが、特に、石炭を燃料とした火力発電所の排煙脱硫設備あるいは灰処理設備から排出された廃水、半導体製造設備から排出された廃水などに好適に使用できる。
【0023】
【実施例】
(実施例)
上流側から、10m3の第1の反応槽(第1の反応器)と、30m3の第2の反応槽(第2の反応器)と、60m3の循環槽と、中空糸膜モジュールを備えた膜分離装置(膜分離手段)とを具備するフッ化物含有廃水の水処理装置を用いてフッ化物を含有する廃水の水処理を行った。水処理される廃水は、フッ素含有量が20〜40mg/lであり、pHが5〜6であり、懸濁固形物(SS)量が600〜1200mg/lであった。また、廃水の流量を40m3/時間とした。したがって、第1の反応槽の滞留時間は0.25時間であり、第2の反応槽の滞留時間は0.75時間であり、循環槽の滞留時間は1.5時間であった。なお、第1の反応槽と第2の反応槽と循環槽とには攪拌機が備え付けられている。
そして、第1の反応槽に凝集剤としてポリ塩化アルミニウム(PAC)を1600mg/lで添加した。また、第1の反応槽には水酸化ナトリウムを添加して、廃水のpHを6〜6.5に調整した。さらに、膜分離装置から循環槽に返送される濃縮水中のSS濃度が6000〜12000mg/lになるように調整した。
【0024】
このような条件の下で、膜分離装置から排出された透過水のフッ素含有量が7mg/l未満、SS濃度が10mg/l未満になるように水処理した。その際の、運転時間に対する中空糸膜の外側と内側との差圧をプロットしたグラフを図3に示す。
この水処理装置では、第2の反応槽を設けたことで、膜分離装置に達する前に、フッ化物と凝集剤とが十分に反応したので、中空糸膜の膜面における析出凝集による閉塞の影響を受けることがなく、図3に示すように、運転時間が700時間以上経過しても、中空糸膜の外側と内側との差圧はわずかにしか上昇しなかった。すなわち、水処理装置を安定に運転できた。
【0025】
(比較例)
第2の反応槽を設けなかったこと以外は実施例と同様にして廃水の水処理を行った。運転時間に対する中空糸膜の外側と内側との差圧をプロットしたグラフを図4に示す。この例では、図4に示すように、運転開始から約100時間後には中空糸膜の外側と内側との差圧が急激に上昇し、運転不可能になった。水処理装置の運転を停止し、膜分離装置を確認したところ、中空糸膜の膜面に析出凝集物が付着していて目詰まりしており、中空糸膜の膜面で反応が進行し、膜表面の細孔を閉塞したものと考えられる。
【0026】
【発明の効果】
本発明のフッ化物含有廃水の水処理装置では、第1の反応器と循環槽との間に第2の反応器が設けられており、フッ化物および凝集剤は膜分離手段に達する前に析出凝集し、膜分離手段の膜面における析出凝集が防止されるので、膜分離性能が低下することがない。また、第2の反応器を第1の反応器と循環槽との間に設けることは簡単な構成であるから、操作性に優れている。また、反応器での滞留時間を大幅に長くしなくてもよいので、大容積の反応器を必要としない。
【0027】
本発明のフッ化物含有廃水の水処理方法では、反応工程の後に、廃水中のフッ化物と凝集剤とをさらに反応させる熟成工程を有しているので、膜分離工程に達する前に、フッ化物と凝集物とを反応させて析出凝集させることができるので、膜分離工程におけるフッ化物および凝集剤の析出凝集を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフッ化物含有廃水の水処理装置の一実施形態例を模式的に示す図である。
【図2】本発明のフッ化物含有廃水の水処理装置の他の実施形態例を模式的に示す図である。
【図3】実施例において、運転時間に対する中空糸膜の外側と内側との差圧をプロットしたグラフである。
【図4】比較例において、運転時間に対する中空糸膜の外側と内側との差圧をプロットしたグラフである。
【図5】従来のフッ化物含有廃水の水処理装置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
10 フッ化物含有廃水の水処理装置
11 第1の反応槽(第1の反応器)
12 第2の反応槽(第2の反応器)
13 循環槽
14 膜分離装置(膜分離手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fluoride-containing wastewater treatment apparatus and a fluoride-containing wastewater treatment method for removing fluoride from fluoride-containing wastewater.
[0002]
[Prior art]
Wastewater from thermal power generation using coal as fuel may contain coal-derived fluoride. Therefore, in wastewater treatment in a thermal power plant, water treatment for removing fluoride is performed.
As a water treatment for removing fluoride, a flocculant such as slaked lime, a sulfuric acid band, or polyaluminum chloride (PAC) is added to pH-adjusted wastewater to precipitate and aggregate fluoride, followed by filtration. The method is general. In such a fluoride removing method, for example, a wastewater containing fluoride is reacted with a flocculant to precipitate a fluoride, a reaction tank for flocculating, and a fluoride is precipitated, and a flocculated precipitate and water are aggregated. Coagulation sedimentation and membrane separation are used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When membrane separation is used to separate precipitated aggregates and water, unreacted fluoride and coagulant are separated by membrane when the reaction between fluoride and coagulant in the reaction tank becomes insufficient. In some cases, the solution reached the means and reacted and precipitated and aggregated on the film surface. As a result, the precipitated aggregates adhere to the membrane surface and block the pores of the membrane, so that the membrane separation performance is greatly reduced and the operation is destabilized.
[0004]
Therefore, Japanese Patent Publication No. 7-53276 proposes a method for treating wastewater that promotes the reaction between a fluoride and a flocculant. FIG. 5 shows a water treatment apparatus used in this treatment method. The
[0005]
However, in such a treatment method, it is necessary to control the amount of the coagulant added and the amount of the concentrated liquid circulated, and it has been difficult to perform an efficient operation when the fluorine concentration in the raw water changes. For example, when the concentration of fluorine in the raw water is reduced, if the amount of the coagulant added is reduced in proportion thereto, the fluorine removal performance and the operation performance of the membrane treatment apparatus may be reduced.
[0006]
In addition to the above-mentioned treatment method, it is also conceivable to lengthen the residence time of the reaction tank or the circulation tank, lengthen the reaction time between the fluoride and the flocculant, and increase the degree of progress of the precipitation reaction. However, in this case, in order to allow the precipitation reaction to proceed to a sufficiently satisfactory level, it was necessary to greatly increase the residence time and increase the reaction tank volume. Therefore, there has been a problem that the installation area increases and the equipment cost also increases.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and allows a fluoride and a coagulant to sufficiently react with each other before reaching the membrane surface of the membrane separation means, and can operate stably for a long period of time. It is another object of the present invention to provide a fluoride-containing wastewater treatment apparatus and a fluoride-containing wastewater treatment method that do not require expensive equipment costs.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The water treatment apparatus for wastewater containing fluoride of the present invention is a first reactor in which an acid or alkali and a coagulant are added to wastewater containing fluoride,
Membrane separation means provided downstream of the first reactor to separate precipitated aggregates formed by the reaction between the fluoride and the flocculant from wastewater;
Circulation provided between the first reactor and the membrane separation means, to which waste water to which an acid or alkali and a coagulant are added is supplied, and the precipitated aggregate separated by the membrane separation means is returned. A water treatment device comprising a tank and a fluoride-containing wastewater,
A second reactor is provided between the first reactor and the circulation tank, to which the wastewater flowing out of the first reactor is supplied.
As described above, since the second reactor is provided between the first reactor and the circulation tank, the fluoride in the wastewater and the flocculant can be sufficiently reacted with each other. It is possible to prevent the compound and the flocculant from reaching the membrane separation device and reacting and precipitating and flocculating on the membrane surface.
[0008]
In the water treatment apparatus for wastewater containing fluoride of the present invention, it is preferable that an acid or an alkali can be added in the second reactor. If the acid or alkali can be added in the second reactor, if the pH adjustment in the first reactor is not sufficiently performed, the acid or alkali is also added to the second reactor to obtain a pH suitable for the reaction. And the reaction between the fluoride and the aggregate can be further promoted. In addition, even if aggregates adhere to the surface of the pH meter installed in the first reactor and the sensitivity is lowered to cause an indication error, the pH suitable for the reaction in the second reactor may be maintained. it can.
[0009]
Further, the water treatment method of the fluoride-containing wastewater of the present invention, a reaction step of reacting the fluoride contained in the wastewater and the coagulant to form a precipitate aggregate,
An aging step for continuing the reaction after the first reaction step;
A circulation step of returning the precipitated aggregate separated in the subsequent membrane separation step to the wastewater after the aging step,
And a membrane separation step of separating precipitated aggregates formed in the reaction step and the aging step from wastewater.
As described above, by continuing the reaction between the fluoride and the flocculant after the first reaction step, the fluoride and the flocculant can be sufficiently reacted, so that the precipitation and aggregation of the fluoride and the flocculant in the membrane separation step can be prevented. .
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a water treatment apparatus and a water treatment method for a fluoride-containing wastewater of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a water treatment device (hereinafter abbreviated as a water treatment device) of a fluoride-containing wastewater of the present embodiment. The
In addition, in this specification, "wastewater" is wastewater containing fluoride.
[0011]
In the
[0012]
Here, the flocculant is a chemical agent for precipitating and coagulating fluoride in wastewater, for example, calcium compounds such as calcium hydroxide and calcium oxide, aluminum sulfate (sulfate band), and aluminum such as polyaluminum chloride. And the like. These may be used alone or in combination of two or more. When the flocculant is a calcium compound, a precipitated flocculant mainly composed of calcium fluoride is formed. When the aggregating agent is an aluminum compound, a precipitated aggregate in which fluoride is mainly adsorbed to the aluminum compound is formed. Further, the coagulant that has not reacted with the fluoride may precipitate and agglomerate to form a precipitate agglomerate.
The amount of such a coagulant added is usually determined according to the amount of fluoride in the wastewater.
Examples of the acid include hydrochloric acid, and examples of the alkali include sodium hydroxide. When an aluminum compound is used as a coagulant, precipitation and coagulation of fluoride are promoted if the pH of the wastewater is adjusted to 6 to 8 by such an acid or alkali.
[0013]
The wastewater flowing out of the
The residence time in the
[0014]
Also in the
[0015]
The
[0016]
The
As the
[0017]
As described above, the precipitated aggregate separated by the
The
Further, the
[0018]
In the water treatment method of the fluoride-containing wastewater, first, in the reaction step, the fluoride contained in the wastewater and the coagulant are reacted in the
[0019]
In the
Moreover, providing the
Further, even if the residence time in the
[0020]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the second reactor is provided as the second reactor, but the second reactor is not provided, and as shown in FIG. Can be divided into an
[0021]
In the above-described embodiment, both the first reactor and the second reactor are tank reactors, but the present invention is not limited to this. For example, the first reactor or the second reactor may be a tubular reactor such as a static mixer. However, in order to secure the reaction time, the length of the tube required for the reaction becomes long. Therefore, the first reactor or the second reactor is preferably a tank reactor.
[0022]
The water treatment apparatus according to the present invention can be used for the treatment of wastewater containing fluoride without any particular limitation. In particular, the wastewater is discharged from a flue gas desulfurization facility or a ash treatment facility of a coal-fired thermal power plant. It can be suitably used for wastewater, wastewater discharged from semiconductor manufacturing equipment, and the like.
[0023]
【Example】
(Example)
From the upstream side, a 10 m 3 first reaction tank (first reactor), a 30 m 3 second reaction tank (second reactor), a 60 m 3 circulation tank, and a hollow fiber membrane module Water treatment of wastewater containing fluoride was performed using a water treatment device for wastewater containing fluoride, which was equipped with a membrane separation device (membrane separation means) equipped with the same. The wastewater to be water-treated had a fluorine content of 20 to 40 mg / l, a pH of 5 to 6, and a suspended solids (SS) amount of 600 to 1200 mg / l. Further, the flow rate of the wastewater was set to 40 m 3 / hour. Therefore, the residence time of the first reaction tank was 0.25 hours, the residence time of the second reaction tank was 0.75 hours, and the residence time of the circulation tank was 1.5 hours. The first reaction tank, the second reaction tank, and the circulation tank are provided with a stirrer.
Then, 1600 mg / l of polyaluminum chloride (PAC) was added to the first reaction tank as a coagulant. Further, sodium hydroxide was added to the first reaction tank to adjust the pH of the wastewater to 6 to 6.5. Further, the SS concentration in the concentrated water returned from the membrane separation device to the circulation tank was adjusted to be 6000 to 12000 mg / l.
[0024]
Under such conditions, water treatment was performed so that the fluorine content of the permeated water discharged from the membrane separation device was less than 7 mg / l and the SS concentration was less than 10 mg / l. FIG. 3 is a graph plotting the differential pressure between the outside and the inside of the hollow fiber membrane with respect to the operation time at that time.
In this water treatment apparatus, since the fluoride and the flocculant sufficiently reacted before reaching the membrane separation device by providing the second reaction tank, the blockage due to precipitation and aggregation on the membrane surface of the hollow fiber membrane was achieved. As shown in FIG. 3, the pressure difference between the outside and the inside of the hollow fiber membrane increased only slightly even when the operation time was 700 hours or more. That is, the water treatment device could be operated stably.
[0025]
(Comparative example)
Wastewater treatment was performed in the same manner as in Example except that the second reaction tank was not provided. FIG. 4 is a graph plotting the differential pressure between the outside and the inside of the hollow fiber membrane with respect to the operation time. In this example, as shown in FIG. 4, about 100 hours after the start of operation, the pressure difference between the outside and the inside of the hollow fiber membrane rapidly increased, and the operation became impossible. When the operation of the water treatment device was stopped and the membrane separation device was checked, the aggregates were deposited and clogged on the membrane surface of the hollow fiber membrane, and the reaction proceeded on the membrane surface of the hollow fiber membrane, It is considered that pores on the membrane surface were closed.
[0026]
【The invention's effect】
In the water treatment apparatus for wastewater containing fluoride of the present invention, the second reactor is provided between the first reactor and the circulation tank, and the fluoride and the flocculant are separated before reaching the membrane separation means. Aggregation prevents precipitation and aggregation on the membrane surface of the membrane separation means, so that the membrane separation performance does not decrease. In addition, since the second reactor is provided between the first reactor and the circulation tank, the operability is excellent because of a simple configuration. Also, since the residence time in the reactor does not need to be significantly increased, a large-volume reactor is not required.
[0027]
In the method for treating fluoride-containing wastewater of the present invention, a ripening step of further reacting the fluoride in the wastewater with the flocculant after the reaction step is provided. And agglomerates can be reacted to precipitate and agglomerate, so that precipitation and agglomeration of fluoride and a flocculant in the membrane separation step can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of a water treatment apparatus for a fluoride-containing wastewater of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing another embodiment of the water treatment apparatus for fluoride-containing wastewater of the present invention.
FIG. 3 is a graph plotting the differential pressure between the outside and the inside of the hollow fiber membrane with respect to the operation time in Examples.
FIG. 4 is a graph plotting the differential pressure between the outside and the inside of the hollow fiber membrane with respect to the operation time in a comparative example.
FIG. 5 is a view schematically showing a conventional water treatment apparatus for treating wastewater containing fluoride.
[Explanation of symbols]
10 Fluoride-containing
12 Second reactor (second reactor)
13
Claims (3)
第1の反応器より後段に設けられ、フッ化物と凝集剤とが反応して形成した析出凝集物を廃水から分離する膜分離手段と、
第1の反応器と膜分離手段との間に設けられ、酸またはアルカリと凝集剤とが添加された廃水が供給されるとともに、膜分離手段にて分離された析出凝集物が返送される循環槽とを具備するフッ化物含有廃水の水処理装置において、
前記第1の反応器と前記循環槽との間に、第1の反応器から流出した廃水が供給される第2の反応器を具備することを特徴とするフッ化物含有廃水の水処理装置。A first reactor in which an acid or alkali and a flocculant are added to wastewater containing fluoride;
Membrane separation means provided downstream of the first reactor to separate precipitated aggregates formed by the reaction between the fluoride and the aggregating agent from wastewater;
Circulation provided between the first reactor and the membrane separation means, wherein wastewater to which an acid or alkali and a coagulant are added is supplied, and precipitates separated by the membrane separation means are returned. A water treatment device comprising a tank and a fluoride-containing wastewater,
An apparatus for treating wastewater of fluoride-containing wastewater, comprising a second reactor between the first reactor and the circulation tank to which wastewater flowing out of the first reactor is supplied.
第1の反応工程の後に、さらに反応を継続させる熟成工程と、
熟成工程後の廃水に、後段の膜分離工程で分離された析出凝集物を返送する循環工程と、
反応工程および熟成工程にて形成した析出凝集物を廃水から分離する膜分離工程とを有することを特徴とするフッ化物含有廃水の水処理方法。A reaction step of reacting the fluoride and the flocculant contained in the wastewater to form a precipitated flocculent,
An aging step for continuing the reaction after the first reaction step;
A circulation step of returning the precipitated aggregate separated in the subsequent membrane separation step to the wastewater after the aging step,
A membrane separation step of separating precipitated aggregates formed in the reaction step and the aging step from the wastewater.
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