JP2006159042A - Method and apparatus for treating fluorine ion-containing waste solution - Google Patents

Method and apparatus for treating fluorine ion-containing waste solution Download PDF

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俊人 臼井
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Yasumasa Suzuki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for treating a waste solution which recover fluorine in a waste solution containing fluorine ions as precipitates having high purity. <P>SOLUTION: A fluorine ion-containing waste solution transported from a raw water tank 1 to a precipitator 7 is supplied with a calcium chloride solution. Calcium chloride and fluorine ions are reacted using a line mixer 3 and a magnetic field applicator 4 provided at a transport passage for a waste solution to thereby promote the production of calcium fluoride, and, before the waste solution reaches the precipitator 7, caustic soda is supplied, and the PH of the waste solution is adjusted. In the precipitator 7, precipitated calcium fluoride and a supernatant waste solution are separated to recover the precipitated calcium fluoride. The remaining supernatant waste solution is transported to an electrolyzer 8, the fluorine ions are fixed using the electrolyzer 8, the supernatant waste solution from which the fluorine ions are removed is transported to a filtering device 9, and solid matter suspended in the supernatant waste solution is separated with a filter 21 made of a fluorine resin subjected to hydrophilic treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、フッ素イオンを含む廃液の処理方法と処理装置に関するものである。特に、Siのエッチングに使用されたエッチング液の処理方法と処理装置に関するものである。   The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for waste liquid containing fluorine ions. In particular, the present invention relates to a processing method and processing apparatus for an etching solution used for etching Si.

廃液処理の中には、飲料水、生活廃水、工場廃水の浄化処理など多くの水処理技術がある。これらの技術の特徴は、廃液に同じものがなく、目的や廃液の内容によって個々別々の対応が必要で、事情に応じて処理方法を開発しなければならない点にある。   There are many water treatment technologies in wastewater treatment, such as purification of drinking water, domestic wastewater, and factory wastewater. The feature of these technologies is that there is no same waste liquid, and it is necessary to deal with each according to the purpose and the content of the waste liquid, and a treatment method must be developed according to the situation.

特許文献1は、ウエハー加工工程排水の処理方法に関する発明である。半導体ウエハーの加工には、主に(1)アンモニア性過酸化水素系排水、(2)シリコンスラッジ含有界面活性剤系排水、(3)硝酸酸性フッ化水素酸系排水に分類される。特許文献1は、半導体ウエハー加工工程排水のうち、難分解性有機物系排水を第一鉄塩の存在下で、別の系から排出する強酸性廃液にてPHを調整して、更に別の系から排出する過酸化水素含有排水の過酸化水素で前記難分解性有機物を酸化分解するなどの総合処理を行う。このようにして、従来よりも低コストで河川に放流可能な水質に処理する。この発明では、フッ酸を消石灰もしくは炭酸石灰と反応させてフッ化カルシウムを析出させ、析出させたフッ化カルシウムを凝集沈殿によって除去している。   Patent Document 1 is an invention relating to a wafer processing process wastewater treatment method. Semiconductor wafer processing is mainly classified into (1) ammonia hydrogen peroxide wastewater, (2) silicon sludge-containing surfactant wastewater, and (3) nitric acid hydrofluoric acid wastewater. Patent Document 1 discloses that, among the semiconductor wafer processing process wastewater, PH is adjusted with a strongly acidic waste liquid discharged from another system in the presence of ferrous salt in the persistent organic wastewater, and another system Comprehensive treatment such as oxidative decomposition of the hardly decomposable organic matter with hydrogen peroxide from the hydrogen peroxide-containing wastewater discharged from the wastewater. In this way, the water quality can be discharged into the river at a lower cost than before. In this invention, hydrofluoric acid is reacted with slaked lime or lime carbonate to precipitate calcium fluoride, and the precipitated calcium fluoride is removed by coagulation precipitation.

特許文献2は、PFC(パーフロロコンパウンズ)ガス除害後のフッ素含有排水の処理方法に関するものである。この処理方法は、フッ素含有排水を脱塩及び濃縮する電気透析工程を備え、前記脱塩処理液を前記フッ素含有排水の発生源への補給水として再生し、前記フッ酸濃縮液を利用可能な濃度のフッ酸溶液として再生する程度に電気透析する。この方法によれば、フッ素含有排水をフッ酸酸性のまま、電気透析工程により処理することにより、目的のフッ酸濃度を備えた濃縮水及び脱塩水を得ることができる。   Patent Document 2 relates to a method for treating fluorine-containing wastewater after PFC (perfluorocompound) gas detoxification. This treatment method includes an electrodialysis step for desalting and concentrating the fluorine-containing wastewater, regenerating the desalination treatment liquid as makeup water to the source of the fluorine-containing wastewater, and using the hydrofluoric acid concentrate Electrodialyze to the extent that it is regenerated as a concentrated hydrofluoric acid solution. According to this method, concentrated water and demineralized water having a target hydrofluoric acid concentration can be obtained by treating the fluorine-containing wastewater in an electrodialysis step while keeping the hydrofluoric acid acidic.

特開2001-334275号公報JP 2001-334275 A 特開2004-174439号公報JP 2004-174439 A

一方、シリコンウエハーのエッチング工程で発生する廃液は、硝酸、フッ酸を中心として、これにアンモニア、界面活性剤などを含有している。この中で特に、フッ酸は毒性が強いので、排水中の許容含有量の規制も厳しい。さらに最近では、エッチング速度を早くするために使用するフッ酸濃度も高くなる傾向にある。しかしながら、フッ酸を含有する廃液の効率的な処理技術が確立されていないので、このような廃液の貯蔵量が次第に増加している。従って、このような廃液中のフッ素濃度を河川へ廃棄可能なレベルまで低下させるフッ素の固定技術および固定されたフッ素の回収技術の開発は、特別必要になってきている。   On the other hand, the waste liquid generated in the etching process of the silicon wafer mainly contains nitric acid and hydrofluoric acid, and contains ammonia, a surfactant and the like. Of these, hydrofluoric acid is particularly toxic, so the regulation of the allowable content in wastewater is strict. Furthermore, recently, the concentration of hydrofluoric acid used to increase the etching rate tends to increase. However, since an efficient treatment technique for waste liquid containing hydrofluoric acid has not been established, the storage amount of such waste liquid is gradually increasing. Therefore, the development of a fluorine fixing technique and a technique for recovering the fixed fluorine that reduce the fluorine concentration in the waste liquid to a level that can be discarded in a river has become particularly necessary.

フッ酸を構成するフッ素は、蛍石から得られる。しかし、蛍石は地球上に偏在していて、次第に希少な資源となってきている。従って、フッ酸中のフッ素を回収して再利用する必要性が高まってきている。   Fluorine constituting hydrofluoric acid is obtained from fluorite. However, fluorite is ubiquitous on the earth and is gradually becoming a scarce resource. Therefore, there is an increasing need to recover and reuse fluorine in hydrofluoric acid.

従来の技術について具体的にみると、特許文献1の技術は、フッ酸を除去するために、水に難溶性の微細な粉末の炭酸カルシウムや消石灰を使用する。しかし、工業的には炭酸カルシウムや消石灰の粉末の表面部でフッ酸と反応するに止まり、粉末の内部まで反応に寄与しない。従って、特許文献1の技術によると回収されるフッ化カルシウムの純度が低く、フッ素の回収コストが高くなる。   Specifically, the technology of Patent Document 1 uses fine powdered calcium carbonate or slaked lime that is hardly soluble in water in order to remove hydrofluoric acid. However, industrially, it only reacts with hydrofluoric acid at the surface portion of calcium carbonate or slaked lime powder, and does not contribute to the reaction up to the inside of the powder. Therefore, according to the technique of Patent Document 1, the purity of recovered calcium fluoride is low, and the recovery cost of fluorine is high.

一方、特許文献2の技術は、フッ酸などを使用する工程で発生するフッ素やフッ酸などを含む空気が拡散することを防止するため、この空気を水で洗浄する。その際に極めて希薄で大量に排出される洗浄水の処理に関するものである。この廃液は、希薄なので電気透析を用い、フッ酸の濃度を高めた液と、脱塩された液に分けられる。フッ酸の濃度を高めた液は、利用可能な濃度のフッ酸溶液として再生する。一方、脱塩された液は、フッ素含有廃水の発生源への補給水として再生される。よって、フッ酸含有液を廃棄する技術については何ら開示されていない。   On the other hand, in the technique of Patent Document 2, this air is washed with water in order to prevent the air containing fluorine, hydrofluoric acid and the like generated in the process using hydrofluoric acid from diffusing. In this case, the present invention relates to the treatment of cleaning water that is extremely diluted and discharged in large quantities. Since this waste liquid is dilute, electrodialysis is used to divide it into a liquid with a higher concentration of hydrofluoric acid and a desalted liquid. The liquid having a higher concentration of hydrofluoric acid is regenerated as a hydrofluoric acid solution having an available concentration. On the other hand, the desalted liquid is regenerated as makeup water to the source of fluorine-containing wastewater. Therefore, nothing is disclosed about the technology for discarding the hydrofluoric acid-containing liquid.

従って、本発明の主目的は、廃液中のフッ酸を効率的に反応させて高純度のフッ素化合物として沈殿させるフッ素イオン含有廃液の処理方法と処理装置を提供することにある。また工程中で発生する種類の異なるフッ素化合物などを、別々に同じ脱水装置で回収できるフッ素イオン含有廃液の処理方法とコンパクトな処理装置を提供することにある。   Accordingly, a main object of the present invention is to provide a treatment method and a treatment apparatus for a fluorine ion-containing waste liquid that efficiently reacts hydrofluoric acid in the waste liquid to precipitate it as a high-purity fluorine compound. It is another object of the present invention to provide a fluorine ion-containing waste liquid treatment method and a compact treatment device that can collect different types of fluorine compounds generated in the process separately by the same dehydrator.

本発明の別の目的は、廃液のフッ素イオン濃度を排出基準以下まで低下させ、廃液中に固形物などを殆ど含まないフッ素イオン含有廃液の処理方法と処理装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a treatment method and a treatment apparatus for a fluorine ion-containing waste liquid that lowers the fluorine ion concentration of the waste liquid to below the discharge standard and contains almost no solid matter in the waste liquid.

本(A)発明は、フッ素イオンを含む廃液に磁界を印加することで塩化カルシウムとフッ素イオンの反応によるフッ化カルシウムの生成を促進することで上記の目的を達成する。
本(B)発明は、塩化カルシウムとフッ素イオンとを反応させ、その反応物であるフッ化カルシウムを沈殿させた後、その上澄み液を電解して微量のフッ素イオンを固形物に固定し、その固形物をフィルターにより濾過して取り除くことで上記の目的を達成する。
The present invention (A) achieves the above object by accelerating the production of calcium fluoride by the reaction of calcium chloride and fluorine ions by applying a magnetic field to the waste liquid containing fluorine ions.
In the present invention (B), calcium chloride and fluorine ions are reacted to precipitate calcium fluoride as a reactant, and then the supernatant is electrolyzed to fix a small amount of fluorine ions to a solid substance. The above object is achieved by removing the solid matter by filtration through a filter.

本(A)発明のフッ素イオン含有廃液の処理方法は、次の工程を備えることを特徴とする。
フッ素イオンを含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する工程。
この混合液に磁界を印加して、塩化カルシウムとフッ素イオンを反応させフッ化カルシウムの生成を促進する工程、
磁界が印加された混合液に苛性ソーダを混合して、その混合液のPHを調整する工程。
PH調整された液をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程。
The fluorine ion-containing waste liquid treatment method of the present invention (A) is characterized by comprising the following steps.
A step of mixing a calcium chloride solution with a waste liquid containing fluoride ions.
Applying a magnetic field to the mixture to react calcium chloride and fluoride ions to promote the production of calcium fluoride;
A process of adjusting the pH of the mixed solution by mixing caustic soda with the mixed solution to which a magnetic field is applied.
Separating the pH-adjusted liquid into calcium fluoride and supernatant waste liquid.

また、本(A)発明の処理方法を行うためのフッ素イオン含有廃液の処理装置は、次の構成を備えることを特徴とする。
フッ素イオンを含む廃液が貯留される原水槽。
原水槽から搬送される廃液に塩化カルシウムを供給する塩化カルシウム供給手段。
塩化カルシウムを供給した後の廃液に磁界を印加する磁界印加装置。
磁界印加後の廃液に苛性ソーダ溶液を供給し、その廃液のPHを調整する苛性ソーダ供給手段。
前記塩化カルシウムとフッ素イオンの反応により生成されたフッ化カルシウムを沈殿さて上澄み廃液と分離する沈殿装置。
In addition, a fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus for performing the treatment method of the present invention (A) has the following configuration.
Raw water tank in which waste liquid containing fluoride ions is stored.
Calcium chloride supply means for supplying calcium chloride to the waste liquid conveyed from the raw water tank.
A magnetic field applying device that applies a magnetic field to the waste liquid after supplying calcium chloride.
Caustic soda supply means for supplying caustic soda solution to the waste liquid after applying a magnetic field and adjusting the pH of the waste liquid.
A precipitation device for precipitating calcium fluoride produced by the reaction between calcium chloride and fluoride ions and separating it from a supernatant waste liquid.

上記の処理方法および処理装置では、廃液中の水分子に振動磁場を与え、フッ素と水素との結合(水素結合)が切れたり結合したりするのを活発化する。こうして、フッ素が水素に結合していない時間を長くでき、フッ素イオンとカルシウムイオンとを効率よく反応させてフッ化カルシウムを生成させ、フッ化カルシウムを高効率で回収できると考えられる。   In the above processing method and processing apparatus, an oscillating magnetic field is applied to the water molecules in the waste liquid to activate the breakage or the bond between fluorine and hydrogen (hydrogen bond). Thus, it is considered that the time during which fluorine is not bonded to hydrogen can be lengthened, and fluorine ions and calcium ions are efficiently reacted to generate calcium fluoride, so that calcium fluoride can be recovered with high efficiency.

本(B)発明のフッ素イオン含有廃液の処理方法は、次の工程を備えることを特徴とする。
フッ素イオンを含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する工程。
この混合液に苛性ソーダを混合して、その混合液のPHを調整する工程。
PH調整された液をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程。
上澄み廃液を電解処理し、上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とすることで上澄み廃液中のフッ素イオン濃度を低減する工程。
電解処理済の上澄み廃液を濾過して、上澄み廃液中の固形物をフッ素樹脂製のフィルターにより分離する工程。
The fluorine ion-containing waste liquid treatment method of the present invention (B) is characterized by comprising the following steps.
A step of mixing a calcium chloride solution with a waste liquid containing fluoride ions.
A step of mixing the mixed solution with caustic soda to adjust the pH of the mixed solution.
Separating the pH-adjusted liquid into calcium fluoride and supernatant waste liquid.
A step of reducing the fluorine ion concentration in the supernatant waste liquid by subjecting the supernatant waste liquid to electrolytic treatment and converting the fluoride ion in the supernatant waste liquid to a solid.
The step of filtering the supernatant waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment, and separating the solid matter in the supernatant waste liquid with a fluororesin filter.

また、本(B)発明の処理方法を行うためのフッ素イオン含有廃液の処理装置は、次の構成を備えることを特徴とする。
フッ素イオンを含む廃液が貯留される原水槽。
原水槽から搬送される廃液に塩化カルシウムを供給する塩化カルシウム供給手段。
塩化カルシウム供給後の廃液に苛性ソーダ溶液を供給し、その廃液のPHを調整する苛性ソーダ供給手段。
前記塩化カルシウムとフッ素イオンの反応により生成したフッ化カルシウムを沈殿させて上澄み廃液と分離する沈殿装置。
前記上澄み廃液を電解処理して、その上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とする電解装置。
前記電解処理後の上澄み廃液中の固形物をフッ素樹脂製のフィルターで濾過する濾過装置。
In addition, a fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus for performing the treatment method of the present invention (B) has the following configuration.
Raw water tank in which waste liquid containing fluoride ions is stored.
Calcium chloride supply means for supplying calcium chloride to the waste liquid conveyed from the raw water tank.
Caustic soda supply means for supplying caustic soda solution to the waste liquid after supplying calcium chloride and adjusting the pH of the waste liquid.
A precipitation apparatus for precipitating calcium fluoride produced by the reaction between calcium chloride and fluoride ions and separating it from a supernatant waste liquid.
An electrolyzer that electrolyzes the supernatant waste liquid and uses the fluorine ions in the supernatant waste liquid as a solid.
A filtration device for filtering solid matter in the supernatant waste liquid after the electrolytic treatment with a filter made of fluororesin.

本(B)発明の処理方法およびその処理装置では、廃液とフッ化カルシウム溶液を混合し、PH調整し、フッ化カルシウムと上澄み廃液を分離した後、上澄み廃液中のフッ素イオンを電解により固形物として固定し、この固定物を濾過により除去する。こうすることで、廃液中のフッ素イオン濃度を排出基準以下に低減でき、固形物を殆ど含まない排水とすることができる。本(B)発明においては、電解処理前の上澄み廃液のフッ素イオン濃度がある程度低下していれば、あとは電解処理でフッ素イオン濃度を低減できる。   In the treatment method and treatment apparatus of the present invention (B), the waste liquid and the calcium fluoride solution are mixed, the pH is adjusted, the calcium fluoride and the supernatant waste liquid are separated, and then the fluoride ions in the supernatant waste liquid are electrolyzed to form a solid material And fixate is removed by filtration. By doing so, the fluorine ion concentration in the waste liquid can be reduced below the discharge standard, and waste water containing almost no solid matter can be obtained. In the present invention (B), if the fluorine ion concentration of the supernatant waste liquid before electrolytic treatment is lowered to some extent, the fluorine ion concentration can be reduced by electrolytic treatment.

本(B)発明の方法は、フッ素イオンを含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する工程の次に、この混合液に磁界を印加して塩化カルシウムとフッ素イオンを反応させフッ化カルシウムの生成を促進する工程を有することが好ましい。また本(B)発明の方法を行う装置は、塩化カルシウム供給手段の次に、塩化カルシウムを供給した後の廃液に磁界を印加する磁界印加装置を有することが好ましい。   In the method of the present invention (B), after the step of mixing the calcium chloride solution with the waste liquid containing fluorine ions, a magnetic field is applied to the mixed liquid to react calcium chloride and fluorine ions to promote the formation of calcium fluoride. It is preferable to have the process to do. Moreover, it is preferable that the apparatus which performs the method of this invention (B) has a magnetic field application apparatus which applies a magnetic field to the waste liquid after supplying calcium chloride after a calcium chloride supply means.

以下、本(A)発明を中心に、フッ素イオン含有廃液としてフッ酸を含有する廃液を例にして詳細に説明する。
本発明では、フッ酸を含む廃液を塩化カルシウム溶液と苛性ソーダ溶液を用いて処理する。この処理を行う装置は、主要構成として、原水槽、塩化カルシウム供給手段、磁界印加装置、苛性ソーダ供給手段、沈殿装置を有する。さらに必要に応じて冷却装置、電解装置、濾過装置を組み合わせることが好ましい。
Hereinafter, the waste liquid containing hydrofluoric acid as an example of the fluorine ion-containing waste liquid will be described in detail with a focus on the present invention (A).
In the present invention, the waste liquid containing hydrofluoric acid is treated using a calcium chloride solution and a caustic soda solution. The apparatus for performing this treatment includes, as main components, a raw water tank, calcium chloride supply means, a magnetic field application apparatus, caustic soda supply means, and a precipitation apparatus. Furthermore, it is preferable to combine a cooling device, an electrolysis device, and a filtration device as necessary.

本発明における処理対象の廃液は、フッ素イオンを含む廃液とする。このような廃液の例は、例えばSiをエッチングする際に利用されるフッ酸を含有する廃液である。フッ酸を含む廃液は、例えば原水槽に貯留される。この原水槽からポンプを用いて搬送流路を介して下流の処理工程へと廃液を供給すればよい。塩化カルシウム溶液と苛性ソーダ溶液は、それぞれ所定の濃度の水溶液とし、塩化カルシウム供給手段と苛性ソーダ供給手段から供給される。   The waste liquid to be treated in the present invention is a waste liquid containing fluorine ions. An example of such a waste liquid is a waste liquid containing hydrofluoric acid used when, for example, etching Si. Waste liquid containing hydrofluoric acid is stored, for example, in a raw water tank. The waste liquid may be supplied from the raw water tank to a downstream processing step through a transport channel using a pump. The calcium chloride solution and the caustic soda solution are each made into an aqueous solution having a predetermined concentration, and are supplied from the calcium chloride supply means and the caustic soda supply means.

廃液の処理に際しては、まずフッ酸を含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する。塩化カルシウム溶液は廃液中のフッ素イオンと反応してフッ化カルシウムを生成する。塩化カルシウム供給手段は、例えば塩化カルシウム溶液を貯える塩化カルシウム槽と、同溶液を攪拌するための攪拌器と、塩化カルシウム溶液を搬送流路に供給するためのポンプを備えている。廃液に含まれるフッ酸の量と塩化カルシウムの量を当量ずつ混合するために、廃液の搬送ポンプおよび塩化カルシウム溶液の搬送ポンプは定量ポンプを用いることが望ましい。   When processing the waste liquid, first, a calcium chloride solution is mixed with the waste liquid containing hydrofluoric acid. The calcium chloride solution reacts with fluorine ions in the waste liquid to produce calcium fluoride. The calcium chloride supply means includes, for example, a calcium chloride tank for storing a calcium chloride solution, a stirrer for stirring the solution, and a pump for supplying the calcium chloride solution to the conveyance channel. In order to mix the amount of hydrofluoric acid contained in the waste liquid and the amount of calcium chloride in an equivalent amount, it is desirable to use a metering pump as the waste liquid transport pump and the calcium chloride solution transport pump.

塩化カルシウム溶液は、原水槽から沈殿装置への搬送流路に備えてある磁界印加装置に至る前に供給するようにする。この構成により、フッ酸と塩化カルシウムの混合液が磁界印加装置を通過する際に、磁界の印加によりフッ化カルシウムの生成反応を効率的に行わせる。   The calcium chloride solution is supplied before reaching the magnetic field application device provided in the conveyance flow path from the raw water tank to the precipitation device. With this configuration, when the mixed solution of hydrofluoric acid and calcium chloride passes through the magnetic field applying device, the generation reaction of calcium fluoride is efficiently performed by applying the magnetic field.

磁界印加装置は、廃液に振動磁場を発生させる装置で、例えば混合液の搬送流路の周囲にコイルを巻き、そのコイルに所定の交流電流を流すように構成される。フッ酸と塩化カルシウムの混合廃液の中に磁界を発生させることで、混合液中の水分子に振動磁場を与え、フッ素と水素との結合(水素結合)が切れたり結合したりするのを活発化する。こうして、フッ素が水素に結合していない時間を長くでき、フッ素イオンとカルシウムイオンとを効率よく反応させてフッ化カルシウムを生成させると考えられる。従って、塩化カルシウムの使用量を減少させる効果がある。   The magnetic field applying device is a device that generates an oscillating magnetic field in the waste liquid, and is configured to wind a coil around the mixed liquid transport flow path and to pass a predetermined alternating current through the coil. By generating a magnetic field in the mixed waste liquid of hydrofluoric acid and calcium chloride, an oscillating magnetic field is applied to the water molecules in the mixed liquid, and the bond between hydrogen and hydrogen (hydrogen bond) is actively broken or combined. Turn into. Thus, it is considered that the time during which fluorine is not bonded to hydrogen can be lengthened, and fluorine ions and calcium ions are efficiently reacted to generate calcium fluoride. Therefore, there is an effect of reducing the amount of calcium chloride used.

本発明では、塩化カルシウムとフッ酸が式(1)に示すように反応する。PHが5.5より大きい場合、CaF2は沈殿するので、反応は右に進む。特に、塩化カルシウム溶液を廃液が含有するHFの当量より多めに添加することで、HFは殆どCaF2になる。しかも磁界印加装置を用い反応を促進するので、反応速度は速い。式(1)の右辺の成分のうち塩化水素HClは、そのまま廃液の中に残り次の工程に進む。従来この方法が多用されなかった理由は、フッ化カルシウム回収後、さらに塩素イオンを処理しなければならなかったことによる。
2HF+CaCl2 ⇔ CaF2↓+2HCl (1)
In the present invention, calcium chloride and hydrofluoric acid react as shown in Formula (1). If PH is greater than 5.5, CaF 2 precipitates and the reaction proceeds to the right. In particular, HF becomes almost CaF 2 by adding a calcium chloride solution more than the equivalent of HF contained in the waste liquid. In addition, since the reaction is promoted using a magnetic field application device, the reaction speed is fast. Among the components on the right side of the formula (1), hydrogen chloride HCl remains in the waste liquid and proceeds to the next step. The reason why this method has not been used frequently is that chlorine ions had to be further treated after the calcium fluoride recovery.
2HF + CaCl 2 ⇔ CaF 2 ↓ + 2HCl (1)

これに対して、従来技術である消石灰(Ca(OH)2)のような固形物とフッ酸との反応では、下記に示す式2となり、左辺、右辺共に沈殿物がある。沈殿物である消石灰の内部までフッ素が拡散することで反応は右に進むが、拡散に時間がかかるので、反応速度が遅い。また、反応速度を高めようとすると、Ca(OH)2粉末の表面だけ反応させるのでCa(OH)2粉末の使用量が増える。
2HF+Ca(OH)2↓ ⇔ CaF2↓+2H2O (2)
On the other hand, in the reaction of solid matter such as slaked lime (Ca (OH) 2 ) and hydrofluoric acid, which is a conventional technique, the following formula 2 is obtained, and there are precipitates on both the left side and the right side. The reaction proceeds to the right when fluorine diffuses into the slaked lime, which is a precipitate, but the reaction rate is slow because diffusion takes time. Further, when trying to increase the reaction rate, only the surface of the Ca (OH) 2 powder is reacted, so the amount of Ca (OH) 2 powder used is increased.
2HF + Ca (OH) 2 ↓ ⇔ CaF 2 ↓ + 2H 2 O (2)

続いて、磁界が印加された混合液に苛性ソーダを混合して、その混合液のPHを5.5以上に調整することで、フッ化カルシウムは急速に沈殿する。苛性ソーダ供給手段は、例えば苛性ソーダを貯える苛性ソーダ槽と、同溶液を攪拌するための攪拌器と、苛性ソーダ溶液を供給するためのポンプとを備えている。苛性ソーダを定量的に供給する場合、定量ポンプを用いることが望ましい。   Subsequently, calcium fluoride is rapidly precipitated by mixing caustic soda with the mixed solution to which a magnetic field is applied and adjusting the PH of the mixed solution to 5.5 or more. The caustic soda supply means includes, for example, a caustic soda tank for storing caustic soda, a stirrer for stirring the solution, and a pump for supplying the caustic soda solution. When supplying caustic soda quantitatively, it is desirable to use a metering pump.

苛性ソーダは、予め磁界印加装置により磁界が印加された混合液と混合し、PH5.5以上に調製する。このPH調整された液は、沈殿装置の中で沈殿するフッ化カルシウムと、上澄み廃液とに分離される。ここで、塩化カルシウムとフッ酸が十分に反応した後に苛性ソーダを加えることが重要である。塩化カルシウムは苛性ソーダと反応して、水酸化カルシウムとなり、カルシウムイオンが有効に利用されなくなるからである。   Caustic soda is mixed with a liquid mixture to which a magnetic field is applied in advance by a magnetic field application device, and prepared to have a pH of 5.5 or more. The pH-adjusted liquid is separated into calcium fluoride that precipitates in the precipitation device and supernatant waste liquid. Here, it is important to add caustic soda after the calcium chloride and hydrofluoric acid have sufficiently reacted. This is because calcium chloride reacts with caustic soda to form calcium hydroxide, and calcium ions are not effectively used.

以下に、さらに好ましい態様について詳細に説明する。この発明はさらに、沈殿装置で得られた上澄み廃液を電解処理し、上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とすることで上澄み廃液中のフッ素イオン濃度を低減することが好ましい。フッ化カルシウムの水に対する溶解度は0.016g/dm3(16ppm)なので、上澄み廃液は、約16ppmのフッ化カルシウムを含んでいる(実際は、カルシウムは16ppmまでも含有されていない。)。ところが、フッ酸の排水基準は通常5〜7ppm以下の含有量である。上澄み廃液を電解処理することで、含まれるフッ素を更に減少させないと排出できない。その他の含有物として塩素があるが、これも電解装置によりフッ素と同様の原理により除去される。 Below, a more preferable aspect is demonstrated in detail. In the present invention, it is further preferable to reduce the concentration of fluorine ions in the supernatant waste liquid by subjecting the supernatant waste liquid obtained by the precipitation apparatus to an electrolytic treatment and converting the fluorine ions in the supernatant waste liquid to a solid. Since the solubility of calcium fluoride in water is 0.016 g / dm 3 (16 ppm), the supernatant waste liquid contains about 16 ppm of calcium fluoride (in fact, calcium is not contained up to 16 ppm). However, the drainage standard for hydrofluoric acid is usually 5 to 7 ppm or less. By electrolyzing the supernatant waste liquid, it cannot be discharged unless the contained fluorine is further reduced. Another content is chlorine, which is also removed by an electrolysis apparatus on the same principle as fluorine.

この電解処理には電解装置を用いる。この電解装置は、金属製の電極を有する。より具体的には、電解により金属製の陽極で生成する水酸化物などの化合物の中にフッ素イオンを取り込み、フッ素イオンを固定する。これらの化合物は、上澄み廃液の中に浮遊したり、沈殿したりする。電極に用いる金属は、銅、ニッケル、亜鉛、アルミニウムなどが使用できる。電極は、陽極と陰極を交互に極を交代して使用するので、陽極と陰極が同じ金属であることが望ましい。   An electrolytic device is used for this electrolytic treatment. This electrolysis apparatus has a metal electrode. More specifically, fluorine ions are taken into a compound such as a hydroxide produced by a metal anode by electrolysis to fix the fluorine ions. These compounds float or precipitate in the supernatant waste liquid. The metal used for the electrode can be copper, nickel, zinc, aluminum or the like. Since the electrodes are used by alternately switching the poles of the anode and the cathode, it is desirable that the anode and the cathode are the same metal.

この発明はさらに、電解処理済の上澄み廃液をフッ素樹脂製のフィルターで濾過して、上澄み廃液中の固形物を廃液から分離することが好ましい。この濾過により、上澄み廃液中に浮遊する固形物をフッ素樹脂製のフィルターにより廃液と分離する。濾過された水は、フッ素濃度が排出基準以下なので、排水として放流できる。   In the present invention, it is preferable that the supernatant waste liquid subjected to the electrolytic treatment is filtered with a filter made of a fluororesin to separate the solid matter in the supernatant waste liquid from the waste liquid. By this filtration, the solid substance floating in the supernatant waste liquid is separated from the waste liquid by a filter made of fluororesin. The filtered water can be discharged as wastewater because the fluorine concentration is below the emission standard.

濾過装置には、フッ素樹脂からなるフィルターを用いる。フッ素樹脂にはPTFE(4フッ化エチレン樹脂)、PFA(パーフルオロアルコキシ樹脂)、FEP(4フッ化エチレン-6フッ化プロピレン共重合体樹脂)、PCTFE(3フッ化塩化エチレン樹脂)、PVDF(フッカビニリデン樹脂)、ETFE(エチレン-4フッ化エチレン共重合体樹脂)などがある。   A filter made of a fluororesin is used for the filtration device. PTFE (tetrafluoroethylene resin), PFA (perfluoroalkoxy resin), FEP (tetrafluoroethylene-6fluoropropylene copolymer resin), PCTFE (trifluoroethylene chloride resin), PVDF ( And ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin).

フッ素イオン含有廃液の代表例であるフッ酸は、極めて腐食性の強い酸である。フッ素樹脂はフッ酸により腐食しないので、フィルターとして適している。また、フッ素樹脂は、非粘着性の大きな材料なので濾過された固形物が剥離しやすく、本発明のフィルターに適している。中でも、最も非粘着性が大きいPTFE(4フッ化エチレン樹脂)製フィルターは、フィルターに付着した固形物を簡単に取り去ることができるので、望ましい。その上、PTFEは、化学的に安定で強度も高いので長期間の使用ができる。   Hydrofluoric acid, which is a representative example of a fluorine ion-containing waste liquid, is an extremely corrosive acid. Fluororesin is suitable as a filter because it does not corrode with hydrofluoric acid. Further, since the fluororesin is a non-adhesive material, the filtered solid matter is easily peeled off and is suitable for the filter of the present invention. Among them, a PTFE (tetrafluoroethylene resin) filter having the greatest non-adhesiveness is desirable because it can easily remove solid matter attached to the filter. In addition, PTFE can be used for a long time because it is chemically stable and has high strength.

本発明はさらに、PH調整された液の冷却工程をフッ化カルシウムと上澄み廃液に分離する工程の前に有することが望ましい。廃液と塩化カルシウムの混合液のPH調整は、発熱を伴う中和反応であり、中和液は高温になる。また、PH5.5以上になると急激にフッ化カルシウムが析出するので、搬送流路の途中で苛性ソーダを加えると流路が詰まる可能性がある。従って、冷却装置の中で混合液に苛性ソーダを加えPH調整し、且つ冷却することが好ましい。冷却装置は、例えばフッ化カルシウムと塩化カルシウムと苛性ソーダの混合液を蓄える冷却槽と、これらの液を混合するための攪拌器などで構成される。   The present invention preferably further includes a step of cooling the pH-adjusted liquid before the step of separating calcium fluoride and supernatant waste liquid. PH adjustment of the mixed solution of waste liquid and calcium chloride is a neutralization reaction accompanied by heat generation, and the neutralized liquid becomes high temperature. Moreover, since calcium fluoride precipitates rapidly when the pH is 5.5 or more, adding caustic soda in the middle of the transport channel may clog the channel. Therefore, it is preferable to adjust the pH by adding caustic soda to the mixed solution in the cooling device, and cool it. The cooling device includes, for example, a cooling tank that stores a mixed liquid of calcium fluoride, calcium chloride, and caustic soda, and a stirrer for mixing these liquids.

本発明はさらに、この分離されたフッ化カルシウムを脱水する。脱水には脱水装置を用いる。脱水装置は、例えば、沈殿装置からの沈殿物を受けて沈殿物と水分に分離するペーパーフィルターのような分離部材と、分離部材で分離された沈殿物を回収する回収容器と、同じく分離された液体を貯留する液貯めとを有する構成とする。沈殿物から分離された水分は、沈殿装置、つまりフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程へ還流することが好ましい。排出基準を満たさない廃液の排出を防ぐためである。   The present invention further dehydrates the separated calcium fluoride. A dehydrator is used for dehydration. For example, the dehydrator is separated into a separation member such as a paper filter that receives the precipitate from the precipitation device and separates the precipitate into moisture, and a recovery container that collects the precipitate separated by the separation member. A liquid reservoir for storing the liquid is used. The water separated from the precipitate is preferably refluxed to a precipitation apparatus, that is, a step of separating calcium fluoride and supernatant waste liquid. This is to prevent discharge of waste liquid that does not satisfy the discharge standard.

また本発明はさらに、電解処理された上澄み廃液中の沈殿した固形物を脱水し、分離された水分をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程へ還流することが好ましい。この脱水と還流により、固形物から分離された水分が排水として排出されることを抑制することができる。この脱水には、上述した脱水装置を利用することが好適である。脱水装置を沈殿装置の固形物の脱水と共用することで、処理装置の構成を簡略化することができる。   Further, the present invention preferably further dehydrates the precipitated solid in the electrolytically treated supernatant waste liquid and refluxes the separated water to a step of separating calcium fluoride and supernatant waste liquid. By this dehydration and reflux, the water separated from the solid can be prevented from being discharged as waste water. For the dehydration, it is preferable to use the dehydrator described above. By sharing the dehydration device with the solid matter dehydration of the precipitation device, the configuration of the processing device can be simplified.

さらに本発明は、フィルターにより分離された固形物を脱水し、分離された水分をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程へ還流することが望ましい。この脱水と還流により、固形物から分離された水分が排水として排出されることを防ぐことができる。この脱水には、上述した脱水装置を利用することが好適である。脱水装置を沈殿装置の固形物の脱水と共用することで、処理装置の構成を簡略化することができる。脱水装置への供給対象を、沈殿装置で沈殿された固形物とするか、電解装置で生成された固形物とするか、あるいはフィルターにより分離された固形物とするかは、これらの搬送流路をバルブで切り替えるなどすることが好ましい。   Furthermore, in the present invention, it is desirable that the solid matter separated by the filter is dehydrated, and the separated water is refluxed to a step of separating calcium fluoride and supernatant waste liquid. This dehydration and reflux can prevent the water separated from the solid matter from being discharged as waste water. For the dehydration, it is preferable to use the dehydrator described above. By sharing the dehydration device with the solid matter dehydration of the precipitation device, the configuration of the processing device can be simplified. Whether the object to be supplied to the dehydrator is a solid matter precipitated by the precipitation device, a solid matter generated by the electrolysis device, or a solid matter separated by a filter, is determined by these transport channels. Is preferably switched by a valve.

この発明はさらに、電解装置は、Al板からなる正負極を有することが望ましい。電解すると、陽極からAlが溶解するので、陽極は次第に小さくなる。両極共に均等に小さくするには、一定時間ごとに、陽極と陰極を入れ替えることが望ましい。ここで得られた沈殿物は、脱水装置に送られ固形廃棄物として処理される。但し、沈殿装置の中の沈殿物はフッ化カルシウムの多い固形物であったが、電解装置で得られた沈殿物はアルミニウムの多い沈殿物であり、前記した沈殿物と分けて処理することが望ましい。   In the present invention, it is further preferable that the electrolysis apparatus has positive and negative electrodes made of an Al plate. When electrolysis is performed, Al is dissolved from the anode, so that the anode gradually becomes smaller. In order to make both electrodes equally small, it is desirable to exchange the anode and the cathode at regular intervals. The precipitate obtained here is sent to a dehydrator and treated as solid waste. However, the precipitate in the precipitation device was a solid with a lot of calcium fluoride, but the precipitate obtained with the electrolysis device was a precipitate with a lot of aluminum and could be treated separately from the above-mentioned precipitate. desirable.

この発明のフィルターはさらに、孔径0.05〜10μmの孔を有し、親水処理されていることが好ましい。上澄み廃液に含まれる固形物の大部分は、上記以上の大きさを持つからである。また、フッ素樹脂は撥水性なので、廃液との濡れ性をよくするために、親水処理しておくことが望ましい。   The filter of the present invention preferably further has pores having a pore diameter of 0.05 to 10 μm and is hydrophilically treated. This is because most of the solids contained in the supernatant waste liquid have a size larger than the above. In addition, since the fluororesin is water repellent, it is desirable to perform a hydrophilic treatment in order to improve wettability with the waste liquid.

フィルターの形態は、チューブ状のものを多数束ねたもの、シート状のものを支持体とともにプレート状としこれを積層配置したもの、シートをプリーツ状にしてハウジングに収納したもの等がある。このなかで、チューブ状のものと、積層配置されたシート状のものが望ましい。なかでもチューブ状のものは、容積当たりの濾過面積が多く取れるなどから好適である。   The filter may be a bundle of many tube-like ones, a sheet-like one in the form of a plate together with a support, and a stacked arrangement thereof, or a sheet pleated and housed in a housing. Of these, a tube-like one and a sheet-like one arranged in a stacked manner are desirable. Of these, the tube-shaped one is preferable because a large filtration area per volume can be obtained.

この発明の濾過装置はさらに、逆洗するための逆洗装置を有することが好ましい。廃液の処理に濾過装置を使用すると、固形物がフィルターに付着し、目詰まりするので透過度が減少する。そこで、その固形物を逆洗装置により取り除き、透過度を元に戻すことが好ましい。逆洗は、空気、水、アルコールなどの流体を濾過する際の廃液の進行方向と逆方向に流し、フィルターに付着した固形物を濾過装置の中へ回収する。こうすることにより、フィルターの目詰まりがほぼ85%以上回復する。必要であれば上記の逆洗装置に加え、チューブの外側から水や空気を吹き付けて固形物などを落とすこともできる。   The filtration device of the present invention preferably further includes a backwash device for backwashing. When a filtration device is used for the treatment of waste liquid, the solid matter adheres to the filter and becomes clogged, so the permeability decreases. Therefore, it is preferable to remove the solid with a backwashing device and restore the permeability. In backwashing, a fluid such as air, water, alcohol or the like is flowed in a direction opposite to the traveling direction of the waste liquid when the fluid is filtered, and solid matter adhering to the filter is collected into the filter. By doing so, the filter clogging is recovered by approximately 85% or more. If necessary, in addition to the above-described backwash device, water or air can be sprayed from the outside of the tube to drop solids.

本発明方法または本発明装置によれば、次の効果を奏することができる。
(1)フッ素イオンを含む廃液を塩化カルシウムと反応させる際に磁界を印加することにより、効率的にフッ化カルシウムを生成させ、純度の高いフッ化カルシウムを回収することができる。
According to the method or the device of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) By applying a magnetic field when reacting a waste liquid containing fluorine ions with calcium chloride, calcium fluoride can be efficiently generated and high-purity calcium fluoride can be recovered.

(2)分離された上澄み廃液を電解処理することで、上澄み廃液の中に含まれるフッ素を環境への排出基準以下とすることができ、処理済の廃液を河川に排出することできる。   (2) By electrolyzing the separated supernatant waste liquid, the fluorine contained in the supernatant waste liquid can be reduced to below the emission standard for the environment, and the treated waste liquid can be discharged to the river.

(3)電解処理後の上澄み廃液を濾過することで、上澄み廃液中の固形物を除去でき、より廃棄物含有量の少ない状態で排水することができる。   (3) By filtering the supernatant waste liquid after the electrolytic treatment, the solid matter in the supernatant waste liquid can be removed, and the waste water can be drained with a lower waste content.

(4)フッ化カルシウムの脱水、電解処理された上澄み廃液中の固形物の脱水およびフィルターにより分離された固形物の脱水を行う脱水装置を共用することで、処理装置の簡略化を図ることができる。   (4) It is possible to simplify the processing equipment by sharing the dehydrating equipment that dehydrates calcium fluoride, dehydrates the solids in the supernatant waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment, and dehydrates the solids separated by the filter. it can.

以下、図面を用いて詳細に本発明を説明する。
図1は、本発明装置の模式概念図である。この装置は、廃液を貯留する原水槽1、廃液、塩化カルシウム、苛性ソーダなどの混合液を冷却する冷却装置6、フッ化カルシウムの沈殿を行う沈殿装置7、沈殿装置7の上澄み廃液を電解処理する電解装置8、電解処理後の上澄み廃液を濾過する濾過装置9ならびに回収されたフッ化カルシウムや電解装置8または濾過装置9で取り出された固形物を脱水する脱水装置10を主たる構成とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic conceptual diagram of the device of the present invention. This device is a raw water tank 1 that stores waste liquid, a cooling device 6 that cools a mixed liquid such as waste liquid, calcium chloride, and caustic soda, a precipitation device 7 that precipitates calcium fluoride, and an electrolytic treatment of the supernatant waste liquid of the precipitation device 7 The main configuration is an electrolysis apparatus 8, a filtration apparatus 9 that filters the supernatant waste liquid after the electrolytic treatment, and a dehydration apparatus 10 that dehydrates the recovered calcium fluoride and the solid matter taken out by the electrolysis apparatus 8 or the filtration apparatus 9.

エッチング装置から排出されたフッ酸を10重量%含む廃液を原水槽1に貯蔵する。廃液は、搬送流路11Aを経由して下流工程へと搬送される。搬送流路11Aの途中には、廃液中のフッ酸濃度に対応した量の塩化カルシウム溶液を塩化カルシウム槽2から搬送ポンプPにより供給する。廃液中に塩化カルシウム溶液が供給された廃液は、ラインミキサー3により混合され、さらに磁界印加装置4を経由して冷却装置6に搬送される。冷却装置6では廃液と塩化カルシウムの混合液のPHを測定し、その結果に基づき搬送ポンプPにより苛性ソーダ槽5から苛性ソーダを冷却装置6に搬送する。塩化カルシウム槽、苛性ソーダ槽ともに、必要に応じて攪拌器Mにより攪拌する。   A waste liquid containing 10% by weight of hydrofluoric acid discharged from the etching apparatus is stored in the raw water tank 1. The waste liquid is transported to the downstream process via the transport channel 11A. An amount of calcium chloride solution corresponding to the hydrofluoric acid concentration in the waste liquid is supplied from the calcium chloride tank 2 by the transfer pump P in the middle of the transfer channel 11A. The waste liquid supplied with the calcium chloride solution in the waste liquid is mixed by the line mixer 3 and further conveyed to the cooling device 6 via the magnetic field applying device 4. The cooling device 6 measures the pH of the mixed solution of the waste liquid and calcium chloride, and the caustic soda is transported from the caustic soda tank 5 to the cooling device 6 by the transport pump P based on the result. Stir with a stirrer M if necessary in both the calcium chloride tank and the caustic soda tank.

磁界印加装置4は搬送流路の外周にコイルが巻回され、そのコイルに交流電源(図示せず)から交流が通電可能に構成されている。このコイルには25〜40Wの電力を負荷することが好適である。本例では、振動磁場管(搬送流路のうちコイルが巻回された箇所)の内径D=8mm、長さL=20cm、コイルの巻回数N=100回とした。ただし、この値は処理する廃液の量と密接に関係し、目安として1時間当たり0.1〜1ton程度の処理量の場合である。廃液の搬送量が変動するとそれに合わせて使用電力量を適宜変えれば良い。   The magnetic field applying device 4 is configured such that a coil is wound around the outer periphery of the transport channel, and AC can be supplied to the coil from an AC power source (not shown). This coil is preferably loaded with 25-40 W of power. In this example, the inner diameter D of the oscillating magnetic field tube (portion where the coil is wound in the transport channel) is 8 mm, the length L is 20 cm, and the number of coil turns N is 100 times. However, this value is closely related to the amount of waste liquid to be treated. As a guideline, this value is about 0.1 to 1 ton per hour. If the amount of waste liquid transported varies, the amount of power used may be changed accordingly.

適している範囲は、コイル電流I=20〜50mA、コイルの電圧V=1000〜1700Vの範囲が望ましい。特に、この発明においてはサインカーブのような滑らかな電圧変動よりも、矩形波のような急激な電圧変動が好ましい。急激な電圧の変動は水素とフッ素の結合を切断する働きが強く、フッ素は水素と結合している状態より、水素と結合していない状態の時間の方が長くなると考えられる。この効果を更に大きくするには、矩形波が高周波成分を含むことが好ましい。   The suitable ranges are preferably the coil current I = 20 to 50 mA and the coil voltage V = 1000 to 1700V. In particular, in the present invention, a rapid voltage fluctuation such as a rectangular wave is preferable to a smooth voltage fluctuation such as a sine curve. The rapid voltage fluctuation has a strong effect of breaking the bond between hydrogen and fluorine, and it is considered that the time in which fluorine is not bonded to hydrogen is longer than the state in which fluorine is bonded to hydrogen. In order to further increase this effect, it is preferable that the rectangular wave includes a high-frequency component.

塩化カルシウム溶液を廃液に加えた後、廃液はラインミキサー3と磁界印加装置4を通過するので、廃液中のフッ酸と塩化カルシウムとは良く反応して塩化水素とフッ化カルシウムとを生成する。冷却装置6の中では、この混合液にさらに苛性ソーダを混合してPHを5.5以上に調整し、攪拌用モーターM(図中、丸で囲まれたM)でよく攪拌する。この中和反応は発熱反応なので、冷却槽で冷却する。このように処理された廃液を、搬送流路11Bを経由して沈殿装置7に送り、フッ化カルシウムをスラッジ31として沈殿させる。   After the calcium chloride solution is added to the waste liquid, the waste liquid passes through the line mixer 3 and the magnetic field application device 4, so that the hydrofluoric acid and calcium chloride in the waste liquid react well to produce hydrogen chloride and calcium fluoride. In the cooling device 6, caustic soda is further mixed with this mixed solution to adjust the PH to 5.5 or more, and the mixture is thoroughly stirred with a stirring motor M (M in a circle in the figure). Since this neutralization reaction is exothermic, it is cooled in a cooling bath. The waste liquid thus treated is sent to the precipitation device 7 via the transport channel 11B, and calcium fluoride is precipitated as the sludge 31.

ラインミキサーは、廃液の流れに乱れを与え、フッ酸と塩化カルシウム溶液を良く混合することを目的とする。具体的には、流れを妨害するような充填物を搬送流路の途中に配置することでラインミキサーとすることができる。その他、流路の中で渦流を発生させる構造としたり、渦の向きを短いサイクルで逆転させるような構造とすることでラインミキサーとすることができる。   The purpose of the line mixer is to disturb the flow of the waste liquid and to mix the hydrofluoric acid and the calcium chloride solution well. Specifically, a line mixer can be obtained by disposing a filler that obstructs the flow in the middle of the conveyance flow path. In addition, a line mixer can be formed by using a structure that generates a vortex in the flow path or a structure that reverses the direction of the vortex in a short cycle.

沈殿したスラッジ31は、沈殿装置7から搬送ポンプPにより搬送流路11Dを経由して脱水装置10へ送り、ここで水分をペーパーフィルター24により取り去る。水分を抜き取られたスラッジは固形廃棄物32として処理される。沈殿装置7で回収されたスラッジは、他の部分で生じるスラッジに比較して、フッ化カルシウムの含有量が多い。一方、脱水装置10で回収された廃水は、下記に説明するようにフッ酸を含むので、沈殿装置7に搬送ポンプPにより搬送流路11Eを経由して還流される。   The sedimented sludge 31 is sent from the sedimentation device 7 to the dehydration device 10 via the transport flow path 11D by the transport pump P, where moisture is removed by the paper filter 24. The sludge from which moisture has been removed is treated as solid waste 32. The sludge collected by the settling device 7 has a higher calcium fluoride content than sludge generated in other parts. On the other hand, since the waste water collected by the dehydrating apparatus 10 contains hydrofluoric acid as described below, it is recirculated to the precipitation apparatus 7 via the transport channel 11E by the transport pump P.

沈殿装置7までの処理により、フッ酸中の大部分のフッ素はフッ化カルシウムとして沈殿し、回収される。しかしながら、フッ化カルシウムの水に対する溶解度は16mg/リットルなので、16ppm程度のフッ素はフッ酸として上澄み廃液に含まれる。フッ酸は毒性が強いので、一般的に排出基準が6ppm程度に設定されている。従って、上記の上澄み廃液をさらに処理してフッ酸の含有量を減少させる。   By the treatment up to the precipitation device 7, most of the fluorine in the hydrofluoric acid is precipitated and recovered as calcium fluoride. However, since the solubility of calcium fluoride in water is 16 mg / liter, about 16 ppm of fluorine is contained in the supernatant waste liquid as hydrofluoric acid. Since hydrofluoric acid is highly toxic, the emission standard is generally set at about 6 ppm. Therefore, the supernatant waste liquid is further processed to reduce the content of hydrofluoric acid.

フッ酸の含有量の減少には電解装置8を用いる。つまり、沈殿装置7の上澄み廃液は、搬送ポンプPにより、搬送流路11Cを経由して電解装置8に搬送される。上澄み廃液中のフッ素は、電解装置8で発生した金属化合物に固定される。電解装置8は、陽極22A、陰極22Bと電源23で構成される。電極22A、22Bとしては、両極共にAl製で、300mm×100mm×8mmのサイズの板を用いた。   An electrolysis apparatus 8 is used to reduce the content of hydrofluoric acid. That is, the supernatant waste liquid of the precipitation device 7 is transported to the electrolysis device 8 by the transport pump P via the transport channel 11C. Fluorine in the supernatant waste liquid is fixed to the metal compound generated in the electrolysis device 8. The electrolyzer 8 includes an anode 22A, a cathode 22B, and a power source 23. As the electrodes 22A and 22B, both electrodes were made of Al, and a plate having a size of 300 mm × 100 mm × 8 mm was used.

電解装置の陽極、陰極はAl金属であることが望ましい。電解により陽極より溶出する各種金属イオンのうち、二価の金属イオンよりも三価のAl3+イオンの方が活性が強く、水酸化アルミニウムの凝集力が優れているからである。廃液中の陰イオンとしては、水酸基、フッ素基などがある。これらがアルミニウムと反応し、大部分が沈殿物である水酸化アルミニウムAl(OH)3となり、その中にフッ素が閉じ込められて、例えばAlFO、AlF(OH)2等となり、フッ素が固定されると考えられる。具体的な電解処理条件は電圧6〜18Vの定電流電源を用いて電解するのが好ましい。塩素は、上記のフッ素原子を塩素原子に置き換えた化合物を形成して、除去される。 The anode and cathode of the electrolyzer are preferably made of Al metal. This is because, among various metal ions eluted from the anode by electrolysis, trivalent Al 3+ ions are more active than divalent metal ions, and the aggregating power of aluminum hydroxide is superior. Examples of the anion in the waste liquid include a hydroxyl group and a fluorine group. When these react with aluminum and become mostly aluminum hydroxide Al (OH) 3 which is a precipitate, fluorine is trapped in it, for example, AlFO, AlF (OH) 2 etc., and fluorine is fixed Conceivable. The specific electrolytic treatment conditions are preferably electrolysis using a constant current power source having a voltage of 6 to 18V. Chlorine is removed by forming a compound in which the fluorine atom is replaced with a chlorine atom.

電解装置8では、フッ素を含むアルミニウムの水酸化物が廃液の中に沈殿し、フッ素が除去された上澄み廃液が残る。電解装置8で生成した沈殿物は脱水装置10に搬送流路11Fを経由して送られ、ペーパーフィルター24により脱水されて固形廃棄物32として廃棄される。一方、フッ素が除去された上澄み廃液は、濾過装置9に搬送される。   In the electrolyzer 8, the aluminum hydroxide containing fluorine precipitates in the waste liquid, and the supernatant waste liquid from which the fluorine has been removed remains. The precipitate generated by the electrolyzer 8 is sent to the dehydrator 10 via the transport channel 11F, dehydrated by the paper filter 24, and discarded as a solid waste 32. On the other hand, the supernatant waste liquid from which the fluorine has been removed is conveyed to the filtration device 9.

濾過装置9では、電解装置8から搬送されて来たフッ素が除去された上澄み廃液中の、固形物と廃水をフィルター21で分離する。フィルターを通過した固形物の除去された上澄み廃液は、5ppmのフッ素しか含有していなかったので水として系外に排出できる。固形物は、スラッジ31としてフィルターの外周部に付着する。逆洗によりフィルターからはがれたスラッジ31は、搬送ポンプPにより搬送流路11Gを経由して、脱水装置10に搬送され、ペーパーフィルター24により脱水された後、固形廃棄物32として廃棄される。   In the filtering device 9, the solid material and the waste water in the supernatant waste liquid from which the fluorine transported from the electrolysis device 8 has been removed are separated by the filter 21. The supernatant waste liquid from which the solid matter passed through the filter was removed contained only 5 ppm of fluorine and can be discharged out of the system as water. Solid matter adheres to the outer periphery of the filter as sludge 31. The sludge 31 peeled off from the filter by backwashing is transported to the dehydrator 10 by the transport pump P via the transport channel 11G, dehydrated by the paper filter 24, and then discarded as solid waste 32.

濾過装置9に到達する固形物は、沈殿装置7で沈殿しなかった固形物と電解装置8で生成したものがある。いずれの固形物も微細なので、フィルター21の孔径は、0.05〜10μmの範囲が望ましい。本発明では、PTFE製で約1μmの孔径を持つポアフロン(住友電気工業株式会社の登録商標)を用いた。孔径は、その廃液によって最適なものを選ぶことができる。   Solids that reach the filtration device 9 include solids that have not been precipitated by the precipitation device 7 and those that have been generated by the electrolysis device 8. Since any solid matter is fine, the pore size of the filter 21 is desirably in the range of 0.05 to 10 μm. In the present invention, PTFE made of PTFE having a pore diameter of about 1 μm (registered trademark of Sumitomo Electric Industries, Ltd.) was used. The optimum pore diameter can be selected depending on the waste liquid.

図1では、フィルターを模式的に1本のチューブとして記載した。実際は、図2に示されたようなカートリッジフィルターが使用される。このカートリッジフィルターは、円盤状の天板42と底板41とを支持棒で間隔をあけて保持し、天板42と底板41との間に皺を有する多数のチューブ(フィルター21)を保持した構成である。チューブの上端側は天板42で封止され、チューブ内から廃液が外部に流出しないようにしている。また、底板41には排出口43が設けられ、全てのチューブの内周側がまとめて排出口43へとつながるように構成されている。   In FIG. 1, the filter is schematically shown as one tube. In practice, a cartridge filter as shown in FIG. 2 is used. This cartridge filter has a structure in which a disk-shaped top plate 42 and a bottom plate 41 are held with a support rod at an interval, and a number of tubes (filters 21) having ridges between the top plate 42 and the bottom plate 41 are held. It is. The upper end side of the tube is sealed with a top plate 42 so that the waste liquid does not flow out of the tube. Further, the bottom plate 41 is provided with a discharge port 43 so that the inner peripheral sides of all the tubes are collectively connected to the discharge port 43.

このカートリッジを、図1に示す濾過装置9の中に入れて使用する。排出口43は、搬送ポンプPから搬送流路11Hにつながっている。フィルター21の一例として、4フッ化エチレン製の外径2mm、肉厚0.5mmの多孔質チューブで、孔径1μmのものを500本集合してカートリッジフィルターとすることができる。   This cartridge is used in the filtration device 9 shown in FIG. The discharge port 43 is connected from the transfer pump P to the transfer channel 11H. As an example of the filter 21, 500 porous tubes made of tetrafluoroethylene having an outer diameter of 2 mm and a wall thickness of 0.5 mm and having a pore diameter of 1 μm can be assembled into a cartridge filter.

また、スラッジがチューブの外側に付くようにするために、廃液はチューブの外周から内側に向かって圧力をかけて通過させる。逆に、チューブの内径側から圧送すると、チューブの径に等しい体積の固形物がたまると使用不能になるので、逆洗の頻度が高くなり好ましくない。また、チューブは、少なくとも使用圧力に耐える強度を要する。肉厚を厚くすると、強度は高くなるが、透過率は下がるので適切な厚さのものを選択することが望ましい。また、内径側から圧力をかけて逆洗すると、皺が伸びてスラッジが剥離しやすくなる。   Further, in order to allow the sludge to adhere to the outside of the tube, the waste liquid is passed under pressure from the outer periphery of the tube toward the inside. On the other hand, when pressure is fed from the inner diameter side of the tube, if a solid matter having a volume equal to the diameter of the tube is accumulated, it cannot be used. Further, the tube needs to have a strength that can withstand at least the working pressure. When the wall thickness is increased, the strength is increased, but the transmittance is decreased. Therefore, it is desirable to select an appropriate thickness. Further, when backwashing is performed by applying pressure from the inner diameter side, the ridges are elongated and the sludge is easily peeled off.

フィルターは、孔径0.05〜10μmの孔を有し、チューブ状であることが好適である。上澄み廃液に含まれる固形物の大部分は、上記以上の大きさの固形物を含むからである。特に、孔径は0.45〜2μmが望ましい。フィルターを通過できなかった固形物の大部分は、例えば後述する逆洗装置により逆洗されて除去される。   The filter has pores with a pore diameter of 0.05 to 10 μm, and is preferably tube-shaped. This is because most of the solids contained in the supernatant waste liquid contain solids having the above size. In particular, the pore diameter is preferably 0.45 to 2 μm. Most of the solid matter that could not pass through the filter is removed by backwashing, for example, by a backwashing device described later.

フィルターは、親水処理されていることが好適である。フッ素樹脂は撥水性なので水を通しにくい。そこで、水を主成分とする廃液がフィルターを通過しやすくするために親水処理しておくことが好ましい。具体的には、フィルターをIPA(イソプロピルアルコール)などの液体に予め浸漬することで親水化できる。IPAを用いて親水化した場合、水を用いて逆洗すると親水性は維持される。空気を用いて逆洗すると、IPAがフィルターの孔から追い出されて乾燥し、元の撥水性に戻るので、注意を要する。   The filter is preferably subjected to a hydrophilic treatment. Fluorine resin is water repellent, so it is difficult for water to pass through. Therefore, it is preferable to perform a hydrophilic treatment so that the waste liquid containing water as a main component can easily pass through the filter. Specifically, the filter can be hydrophilized by pre-immersing the filter in a liquid such as IPA (isopropyl alcohol). When hydrophilized using IPA, hydrophilicity is maintained when backwashed with water. When backwashing with air, IPA is expelled from the pores of the filter, dries, and returns to its original water repellency.

また、フッ素樹脂の孔の表面に親水性ポリマーを複合化し、親水化することもできる。親水性の方法としては、疎水性であるPTFE多孔質膜をまずIPAに含浸し、ついで例えば0.5wt%のポリビニルアルコール水溶液に含浸した後、1%塩酸に架橋剤としてグルタルアルデヒド0.5wt%を混合した溶液に浸し、化学架橋させる。その後、水でゆすぎ不要な残留物を除去することによりPTFE膜にPVA架橋ポリマーを安定的に固定することができる。この処理によれば、親水性ポリマーであるPVAがPTFE膜の多孔構造を実質的に変化させることなく、その表面に強固に固着一体化される。その結果、水系溶液の速やかな透過性を示し、また空気逆洗による膜の乾燥後も、膜が排水に容易に濡れるため速やかな濾過を継続させることができる。   Moreover, a hydrophilic polymer can be combined with the surface of the hole of a fluororesin to make it hydrophilic. As a hydrophilic method, a porous PTFE porous membrane is first impregnated with IPA, and then impregnated with, for example, 0.5 wt% of a polyvinyl alcohol aqueous solution, and then 0.5 wt% of glutaraldehyde as a crosslinking agent is mixed with 1% hydrochloric acid. Soak in the solution and chemically cross-link. Thereafter, the PVA cross-linked polymer can be stably fixed to the PTFE membrane by rinsing with water to remove unnecessary residues. According to this treatment, the hydrophilic polymer PVA is firmly fixed and integrated on the surface without substantially changing the porous structure of the PTFE membrane. As a result, rapid permeability of the aqueous solution is exhibited, and even after the membrane is dried by backwashing with air, rapid filtration can be continued because the membrane is easily wetted with waste water.

なお、本(B)発明の効果を確認するために、図1において磁界印加装置4を停止して、フッ酸を5重量%含有する廃液を前の例と同様の条件で処理した。濾過装置9において、フィルターで濾過された上澄み廃液のフッ素濃度は、排出できる程度であった。   In order to confirm the effect of the present invention (B), the magnetic field application device 4 was stopped in FIG. 1, and the waste liquid containing 5 wt% hydrofluoric acid was treated under the same conditions as in the previous example. In the filtering device 9, the fluorine concentration of the supernatant waste liquid filtered by the filter was such that it could be discharged.

本発明の装置と方法は、シリコンウエハーのエッチングに用いられるエッチング液の廃水処理だけでなく、鉄鋼のスケール除去などに使用されたフッ酸含有廃液の処理もできる。また、フッ酸と硝酸基を含む廃液の場合、まず廃液をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程まで進めフッ酸の濃度を低減し、更に、バクテリアなどの微生物処理により硝酸基を処理できる。バクテリアなどの微生物はフッ酸により死滅するので、先にフッ酸を除き、次に生物処理する。   The apparatus and method of the present invention can treat not only the wastewater treatment of an etching solution used for etching a silicon wafer, but also the waste solution containing hydrofluoric acid used for removing the scale of steel. In the case of a waste liquid containing hydrofluoric acid and nitrate groups, the concentration of hydrofluoric acid can be reduced by first proceeding to the step of separating the waste liquid into calcium fluoride and supernatant waste liquid, and further nitrate groups can be treated by treating microorganisms such as bacteria. . Since microorganisms such as bacteria are killed by hydrofluoric acid, the hydrofluoric acid is first removed and then biological treatment is performed.

本発明のフッ素イオン含有廃液の処理装置の模式概念図である。It is a schematic conceptual diagram of the processing apparatus of the fluorine ion containing waste liquid of this invention. 本発明で用いるカートリッジフィルターの斜視図である。It is a perspective view of the cartridge filter used by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 原水槽 2 塩化カルシウム槽
3 ラインミキサー 4 磁界印加装置
5 苛性ソーダ槽 6 冷却装置
7 沈殿装置 8 電解装置
9 濾過装置 10 脱水装置
11A、B、C、D、E、F、G、H 搬送流路
21 フィルター 22A 陽極
22B 陰極 23 電源
24 ペーパーフィルター
31 スラッジ 32 固形廃棄物
41 底板 42 天板
43 排出口
M 攪拌器 P 搬送ポンプ
1 Raw water tank 2 Calcium chloride tank
3 Line mixer 4 Magnetic field applying device
5 Caustic soda tank 6 Cooling device
7 Precipitator 8 Electrolyzer
9 Filtration equipment 10 Dehydration equipment
11A, B, C, D, E, F, G, H
21 Filter 22A anode
22B Cathode 23 Power supply
24 Paper filter
31 Sludge 32 Solid waste
41 Bottom plate 42 Top plate
43 outlet
M Stirrer P Transfer pump

Claims (23)

フッ素イオンを含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する工程と、
この混合液に磁界を印加して、塩化カルシウムとフッ素イオンを反応させフッ化カルシウムの生成を促進する工程と、
磁界が印加された混合液に苛性ソーダを混合して、その混合液のPHを調整する工程と、
PH調整された液をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程とを有することを特徴とするフッ素イオン含有廃液の処理方法。
Mixing a calcium chloride solution with a waste liquid containing fluoride ions;
Applying a magnetic field to the mixture to react calcium chloride and fluoride ions to promote the production of calcium fluoride;
A step of mixing caustic soda with the liquid mixture to which a magnetic field is applied, and adjusting the pH of the liquid mixture;
A process for treating a fluorine ion-containing waste liquid, comprising a step of separating the PH-adjusted liquid into calcium fluoride and a supernatant waste liquid.
さらに前記上澄み廃液を電解処理し、上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とすることで上澄み廃液中のフッ素イオン濃度を低減する工程を有することを特徴とする請求項1に記載のフッ素イオン含有廃液の処理方法。   2. The fluorine ion-containing waste liquid according to claim 1, further comprising a step of reducing the fluorine ion concentration in the supernatant waste liquid by subjecting the supernatant waste liquid to an electrolytic treatment and converting the fluorine ions in the supernatant waste liquid to a solid. Processing method. さらに電解処理済の上澄み廃液を濾過して、上澄み廃液中の固形物をフッ素樹脂製のフィルターにより廃液から分離する工程を有することを特徴とする請求項2に記載のフッ素イオン含有廃液の処理方法。   The method for treating a fluorine ion-containing waste liquid according to claim 2, further comprising a step of filtering the supernatant waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment, and separating solids in the supernatant waste liquid from the waste liquid using a fluororesin filter. . フッ素イオンを含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する工程と、
前記混合液に苛性ソーダを混合して、その混合液のPHを調整する工程と、
PH調整された液をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程と、
上澄み廃液を電解処理し、上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とすることで上澄み廃液中のフッ素イオン濃度を低減する工程と、
電解処理済の上澄み廃液を濾過して、上澄み廃液中の固形物をフッ素樹脂製のフィルターにより分離する工程を有することを特徴とするフッ素イオン含有廃液の処理方法。
Mixing a calcium chloride solution with a waste liquid containing fluoride ions;
Mixing caustic soda with the mixture and adjusting the pH of the mixture;
Separating the PH-adjusted liquid into calcium fluoride and supernatant waste liquid;
A step of reducing the fluorine ion concentration in the supernatant waste liquid by subjecting the supernatant waste liquid to electrolytic treatment and converting the fluorine ions in the supernatant waste liquid into a solid matter;
A method for treating a fluorine ion-containing waste liquid, comprising a step of filtering a supernatant waste liquid that has been subjected to electrolytic treatment and separating a solid in the supernatant waste liquid with a filter made of a fluororesin.
前記フッ素イオンを含む廃液に塩化カルシウム溶液を混合する工程とPH調整する工程の間に、混合液に磁界を印加して塩化カルシウムとフッ素イオンを反応させフッ化カルシウムの生成を促進する工程を有することを特徴とする請求項4記載のフッ素イオン含有廃液の処理方法。   Between the step of mixing the calcium chloride solution with the waste liquid containing fluorine ions and the step of adjusting the pH, a step of applying a magnetic field to the mixed solution to react calcium chloride and fluoride ions to promote the formation of calcium fluoride. 5. The method for treating a fluorine ion-containing waste liquid according to claim 4, wherein: PH調整された液の冷却工程をフッ化カルシウムと上澄み廃液に分離する工程の前に有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理方法。   6. The method for treating a fluorine ion-containing waste liquid according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of cooling the pH-adjusted liquid before the step of separating calcium fluoride and supernatant waste liquid. 分離されたフッ化カルシウムを脱水し、分離された水分をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程へ還流す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イオン含有廃液の処理方法。   The fluoride ion-containing waste liquid according to any one of claims 1 to 6, wherein the separated calcium fluoride is dehydrated, and the separated water is refluxed to a step of separating calcium fluoride and a supernatant waste liquid. Processing method. 電解処理された上澄み廃液中の沈殿した固形物を脱水し、分離された水分をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程へ還流することを特徴とする請求項2〜7のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理方法。   The precipitated solid in the electrolytically treated supernatant waste liquid is dehydrated, and the separated water is refluxed to the step of separating calcium fluoride and the supernatant waste liquid. Treatment method for fluorine ion-containing waste liquid. フィルターにより分離された固形物を脱水し、分離された水分をフッ化カルシウムと上澄み廃液とに分離する工程へ還流することを特徴とする請求項3〜8のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理方法。   9. The fluoride ion-containing waste liquid according to claim 3, wherein the solid matter separated by the filter is dehydrated and refluxed to the step of separating the separated water into calcium fluoride and a supernatant waste liquid. Processing method. フッ素イオンを含む廃液が貯留される原水槽と、
原水槽から搬送される廃液に塩化カルシウムを供給する塩化カルシウム供給手段と、
塩化カルシウムを供給した後の廃液に磁界を印加する磁界印加装置と、
磁界印加後の廃液に苛性ソーダ溶液を供給し、その廃液のPHを調整する苛性ソーダ供給手段と、
前記塩化カルシウムとフッ素イオンの反応により生成されたフッ化カルシウムを沈殿さて上澄み廃液と分離する沈殿装置とを備えることを特徴とするフッ素イオン含有廃液の処理装置。
A raw water tank in which waste liquid containing fluoride ions is stored;
Calcium chloride supply means for supplying calcium chloride to the waste liquid conveyed from the raw water tank;
A magnetic field application device for applying a magnetic field to the waste liquid after supplying calcium chloride;
A caustic soda supply means for supplying a caustic soda solution to the waste liquid after application of the magnetic field and adjusting the pH of the waste liquid;
An apparatus for treating a fluorine ion-containing waste liquid, comprising: a precipitation device for precipitating calcium fluoride produced by the reaction between calcium chloride and fluoride ions and separating the calcium fluoride from a supernatant waste liquid.
さらに前記上澄み廃液を電解処理して、その上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とする電解装置を備えることを特徴とする請求項10に記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   11. The apparatus for treating a fluorine ion-containing waste liquid according to claim 10, further comprising an electrolytic device that electrolyzes the supernatant waste liquid and uses the fluorine ions in the supernatant waste liquid as a solid. さらに電解処理後の上澄み廃液中の固形物をフッ素樹脂製のフィルターで濾過する濾過装置とを備えることを特徴とする請求項11に記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   12. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 11, further comprising a filtration device for filtering solid matter in the supernatant waste liquid after the electrolytic treatment with a filter made of a fluororesin. フッ素イオンを含む廃液が貯留される原水槽と、
原水槽から搬送される廃液に塩化カルシウムを供給する塩化カルシウム供給手段と、
塩化カルシウム供給後の廃液に苛性ソーダ溶液を供給し、その廃液のPHを調整する苛性ソーダ供給手段と、
前記塩化カルシウムとフッ素イオンの反応により生成したフッ化カルシウムを沈殿させる沈殿装置と、
前記上澄み廃液を電解処理して、その上澄み廃液中のフッ素イオンを固形物とする電解装置と、
前記電解処理後の上澄み廃液中の固形物をフッ素樹脂製のフィルターで濾過する濾過装置とを備えることを特徴とするフッ素イオン含有廃液の処理装置。
A raw water tank in which waste liquid containing fluoride ions is stored;
Calcium chloride supply means for supplying calcium chloride to the waste liquid conveyed from the raw water tank;
A caustic soda supply means for adjusting the pH of the waste liquid by supplying a caustic soda solution to the waste liquid after the supply of calcium chloride;
A precipitation device for precipitating calcium fluoride produced by the reaction of calcium chloride and fluoride ions;
An electrolytic device for subjecting the supernatant waste liquid to an electrolytic treatment, and using the fluorine ions in the supernatant waste liquid as a solid;
A fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus, comprising: a filtration device for filtering solid matter in the supernatant waste liquid after the electrolytic treatment with a filter made of a fluororesin.
塩化カルシウム供給手段と苛性ソーダ供給手段の間に、廃液に磁界を印加する磁界印加装置を備えることを特徴とする請求項13に記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   14. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 13, further comprising a magnetic field application device that applies a magnetic field to the waste liquid between the calcium chloride supply means and the caustic soda supply means. 磁界印加装置と沈殿装置の間に、廃液と塩化カルシウムと苛性ソーダとを冷却する冷却装置を有することを特徴とする請求項10〜14のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   15. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 10, further comprising a cooling device that cools the waste liquid, calcium chloride, and caustic soda between the magnetic field application device and the precipitation device. 沈殿装置に沈殿したフッ化カルシウムを脱水する脱水装置を有することを特徴とする請求項10〜15のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   16. The apparatus for treating a waste liquid containing fluorine ions according to claim 10, further comprising a dehydrating apparatus for dehydrating calcium fluoride precipitated in the precipitating apparatus. 電解装置の電解処理により生成した固形物を脱水する脱水装置を有することを特徴とする請求項11〜16のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   17. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 11, further comprising a dehydration apparatus for dehydrating a solid material generated by the electrolytic treatment of the electrolysis apparatus. フィルターにより分離された固形物を脱水する脱水装置を有することを特徴とする請求項12〜17のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   18. The apparatus for treating a fluorine ion-containing waste liquid according to claim 12, further comprising a dehydrator that dehydrates the solid separated by the filter. 前記電解装置は、Al板からなる正負極を有することを特徴とする請求項11〜18のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   19. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 11, wherein the electrolysis apparatus has positive and negative electrodes made of an Al plate. 前記フィルターは、孔径0.05〜10μmの孔を有し、親水処理されていることを特徴とする請求項12〜19のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   20. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 12, wherein the filter has pores having a pore diameter of 0.05 to 10 μm and is hydrophilically treated. 前記フィルターは、複数のチューブから構成されていることを特徴とする請求項12〜20のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   21. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 12, wherein the filter includes a plurality of tubes. 前記フィルターは、1枚以上のシートから構成されていることを特徴とする請求項12〜20のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   21. The fluorine ion-containing waste liquid treatment apparatus according to claim 12, wherein the filter is composed of one or more sheets. 前記フィルターを逆洗するための逆洗装置を有することを特徴とする請求項12〜22のいずれかに記載のフッ素イオン含有廃液の処理装置。   23. The apparatus for treating a waste liquid containing fluorine ions according to claim 12, further comprising a backwashing device for backwashing the filter.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100754119B1 (en) 2005-08-09 2007-08-31 산요덴키가부시키가이샤 Water Treatment Apparatus
JP2008119572A (en) * 2006-11-09 2008-05-29 Toyohashi Univ Of Technology Treatment method and its arrangement of halogen compound
CN101734819A (en) * 2009-12-22 2010-06-16 江苏海狮机械集团有限公司 Washing sewage treatment device
US8911631B2 (en) 2011-05-10 2014-12-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Fluorine recovering apparatus and method for recovering fluorine
US9701553B2 (en) 2011-06-08 2017-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Copper recovery apparatus
CN108147446A (en) * 2017-09-25 2018-06-12 上海缘脉实业有限公司 The nitration mixture treatment process and its special equipment of a kind of hydrochloric acid and hydrofluoric acid

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100754119B1 (en) 2005-08-09 2007-08-31 산요덴키가부시키가이샤 Water Treatment Apparatus
JP2008119572A (en) * 2006-11-09 2008-05-29 Toyohashi Univ Of Technology Treatment method and its arrangement of halogen compound
JP4654445B2 (en) * 2006-11-09 2011-03-23 国立大学法人豊橋技術科学大学 Halogen compound treatment method and apparatus
CN101734819A (en) * 2009-12-22 2010-06-16 江苏海狮机械集团有限公司 Washing sewage treatment device
US8911631B2 (en) 2011-05-10 2014-12-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Fluorine recovering apparatus and method for recovering fluorine
US9701553B2 (en) 2011-06-08 2017-07-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Copper recovery apparatus
CN108147446A (en) * 2017-09-25 2018-06-12 上海缘脉实业有限公司 The nitration mixture treatment process and its special equipment of a kind of hydrochloric acid and hydrofluoric acid

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