JP2005103439A

JP2005103439A - フッ素含有廃水の処理方法

Info

Publication number: JP2005103439A
Application number: JP2003339921A
Authority: JP
Inventors: Ariyuki Takeda; 有之竹田; Hisanao Kano; 久直狩野; Kohei Urano; 紘平浦野; Takashi Kameya; 隆志亀屋
Original assignee: Nippon Rensui Co
Current assignee: Nippon Rensui Co
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】吸着剤として活性アルミナを使用したフッ素含有廃水の処理方法であって、吸着能の低下した活性アルミナの再生方法を改良したフッ素含有廃水の処理方法を提供する。
【解決手段】活性アルミナの充填塔にフッ素含有廃水を通液してフッ素を吸着除去し、次いで、吸着能の低下した活性アルミナを再生するに当たり、無機アルカリ水溶液（Ａ）、水（Ｂ）及び金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）を当該順次にて通液する。
【選択図】なし

Description

本発明は、フッ素含有廃水の処理方法に関し、詳しくは、吸着剤として活性アルミナを使用したフッ素含有廃水の処理方法であって、吸着能の低下した活性アルミナの再生方法を改良したフッ素含有廃水の処理方法に関する。

例えば、電子産業における洗浄工程から排出される洗浄廃液は、含有されているフッ素を除去してから放流する必要がある。フッ素の除去方法として、吸着剤に活性アルミナを使用する方法は公知であり、吸着能の低下した活性アルミナの再生方法として、硫酸アルミニウム水溶液や硫酸水溶液を使用する方法（例えば特許文献１参照）、水酸化ナトリウム水溶液を使用する方法（例えば特許文献２参照）等がある。
特公昭５５−１２３１０号公報特公平２−５１６７８号公報

ところで、吸着剤として活性アルミナを使用したフッ素含有廃水の処理方法において、吸着能の低下した活性アルミナの再生を如何に効率的に行なうかは極めて重要なことである。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、吸着剤として活性アルミナを使用したフッ素含有廃水の処理方法であって、吸着能の低下した活性アルミナの再生方法を改良したフッ素含有廃水の処理方法を提供することにある。

本発明者らは、種々検討を重ねた結果、従来公知の特定の再生剤を特定の順序で且つ特定の態様で使用するならば、意外にも、従来の再生法に比して再生効率が高められるとの知見を得た。

本発明は、上記の知見に基づき達成されたものであり、その要旨は、活性アルミナの充填塔にフッ素含有廃水を通液してフッ素を吸着除去し、次いで、吸着能の低下した活性アルミナを再生するに当たり、無機アルカリ水溶液（Ａ）、水（Ｂ）及び金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）を当該順次にて通液することを特徴とするフッ素含有廃水の処理方法に存する。

本発明によれば、吸着剤として活性アルミナを使用したフッ素含有廃水の処理方法であって、吸着能の低下した活性アルミナの再生方法を改良したフッ素含有廃水の処理方法が提供される。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明に係るフッ素含有廃水の処理方法は、工程的には、吸着工程と再生工程とに分けられる。

先ず、吸着工程について説明する。吸着工程においては、活性アルミナの充填塔にフッ素含有廃水を通液してフッ素を吸着除去する。この工程は従来公知の方法に従って行なうことが出来る。本発明が対象とするフッ素含有廃水は、特に制限されないが、代表的には、電子産業における洗浄工程から排出される洗浄廃液または当該洗浄廃液を凝集沈殿処理した後の上澄水が挙げられる。凝集沈殿処理に使用される凝集剤としては、Ｃａ塩および鉄またはアルミニウムを含む無機凝集剤が好適に使用される。

フッ素含有廃水中のフッ素濃度は、特に制限されないが、効率的な吸着処理により、処理水中のフッ素濃度が排水基準を十分に満足する様にするため、１０〜３０ｍｇ／Ｌの範囲とするのが好ましい。

次に、再生工程について説明する。この工程においては、吸着能の低下した活性アルミナの充填塔に再生剤を通液する。本発明においては、再生剤として、公知の無機アルカリ水溶液および金属の硫酸塩水溶液を使用するが、活性アルミナの充填塔に無機アルカリ水溶液（Ａ）を先行させて通液することが重要であり、しかも、無機アルカリ水溶液（Ａ）の通液の直後に水（Ｂ）を通液させ、その後に金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）を通液するという特定の通液態様を採用することが重要である。無機アルカリ水溶液（Ａ）や金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）だけを通液した場合、無機アルカリ水溶液（Ａ）に先行させて金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）を通液した場合、水（Ｂ）の通液を省略した場合などは、何れも、再生効率が十分とは言えない。なお、本発明において、水（Ｂ）としては、水道水または工業用水でもよいが、脱塩処理した純水が好適に使用される。

上記の無機アルカリとしては水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが好適である。一方、金属の硫酸塩としては、硫酸アルミニウム、硫酸チタン、硫酸ジルコニウム、硫酸ハフニウム、硫酸鉄、硫酸イットリウム、硫酸ランタン、硫酸ランタン等が挙げられるが、硫酸アルミニウム好適である。無機アルカリ水溶液の濃度は通常０．２〜２．０ｍｏｌ／Ｌ、金属の硫酸塩水溶液の濃度は通常０．０２〜０．２ｍｏｌ／Ｌである。

無機アルカリ水溶液（Ａ）の通液量は、活性アルミナ１Ｌ当たり、通常１〜３ｍｏｌ、通液時間は通常５〜６０ｍｉｎ、通液空間速度は通常２〜３０ｈ^−１である。この通液操作により、吸着されたフッ素の実質的全量が活性アルミナから脱離される。

水（Ｂ）の通液量は、活性アルミナ１Ｌ当たり、通常１〜５倍量、通液時間は通常５〜６０ｍｉｎ、通液空間速度は通常２〜３０ｈ^−１である。この通液操作により、活性アルミナの粒子内や粒子間に残留する無機アルカリが水で置換される。

金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）の通液量は、活性アルミナ１Ｌ当たり、通常０．０５〜０．５ｍｏｌ、通液時間は通常１０〜１２０ｍｉｎ、通液空間速度は通常２〜３０ｈ^−１である。この通液操作により、活性アルミナの表面に吸着して水洗除去されなかった無機アルカリの実質的全量が除去されると共に、金属の硫酸塩の一部は活性アルミナ表面に添着される。

金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）の通液操作後は、公知の操作に従って、活性アルミナの粒子内や粒子間に残留する金属の硫酸塩を水洗する。洗浄操作終了後、活性アルミナの充填塔は、繰り返し吸着工程に供される。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例においては、次の様な充填剤とフッ素含廃水を使用した。

充填剤：
活性アルミナ（日本錬水（株）販売の「ＮＲＡ−１」）

添着活性アルミナ（次の方法で調製した硫酸アルミニウム添着活性アルミナ）：
活性アルミナ（日本錬水（株）販売の「ＮＲＡ−１」）１２０ｍｌに５％硫酸アルミニウム（Ａｌ_２（ＳＯ_４）_３）３６０ｍｌをＳＶ５ｈ^−１で１時間循環処理後、濾過により活性アルミナを回収し、１００℃で１時間乾燥し、イオン交換水で洗浄して硫酸アルミニウム添着活性アルミナを調製した。

フッ素含有廃水：
半導体の洗浄工程から排出される洗浄廃液を凝集沈殿処理した上澄液（ｐＨ：6.0，フッ素：１０ｍｇ／Ｌ）

実施例１及び比較例１〜３
新品の活性アルミナ１２０ｍｌが充填されたカラム（直径１２ｍｍ，高さ１２０ｍｍ）に空間速度（ＳＶ）１０ｈ^−１の条件でフッ素含有廃水を通液してフッ素を吸着除去した。次いで、フッ素の吸着能力が低下した活性アルミナに対し、表１及び表２に示す要領で再生処理を行なった。

次いで、再度、上記と同一条件でフッ素含有廃水を通液してフッ素を吸着除去した。そして、この吸着処理の際に得られた、通水量（ＢＶ）に対する処理水中のフッ素濃度（ｍｇ／Ｌ）の変化を図１に示す。図１中、Ａは実施例１の結果、Ｂは実施例２の結果、Ｃ〜Ｅはそれぞれ比較例１〜３の結果を表す。これらの結果から明らかな様に、実施例１及び２では再生効率が高められた結果、その後の吸着工程での処理水中のフッ素濃度を低く抑えることが出来、しかも、処理量を増やすことが出来る。

実施例および比較例で得られた水量（ＢＶ）に対する処理水中のフッ素濃度（ｍｇ／Ｌ）の変化を示すグラフ

Claims

活性アルミナの充填塔にフッ素含有廃水を通液してフッ素を吸着除去し、次いで、吸着能の低下した活性アルミナを再生するに当たり、無機アルカリ水溶液（Ａ）、水（Ｂ）及び金属の硫酸塩水溶液（Ｃ）を当該順次にて通液することを特徴とするフッ素含有廃水の処理方法。
無機アルカリとして水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム、金属の硫酸塩として硫酸アルミニウムを使用する請求項１に記載の方法。
活性アルミナとして金属の硫酸塩が添着した添着活性アルミナを使用する請求項１又は２に記載の方法。
フッ素含有廃水が、電子産業における洗浄工程から排出される洗浄廃液または当該洗浄廃液を凝集沈殿処理した後の上澄水である請求項１〜３の何れかに記載の方法。