JP2009011875A - 晶析反応装置及び晶析反応方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定した原水のフッ素濃度に基づいて後段に原水を移送し、希釈水により所定のフッ素濃度に調整した後、その調整原水に反応薬剤を添加してフッ素化合物の結晶を生成させることにより、原水中のフッ素の濃度が変動しても、高いフッ素回収率を維持することができる。
【選択図】図1
Description
2HF + CaCl2 → CaF2 + 2HCl
(1)原水フッ素濃度10000mg−F/L未満のとき、レベルスイッチ20によるL7からL1までの原水を濃度調整槽12へ送水、
(2)原水フッ素濃度10000mg−F/L以上20000mg−F/L未満のとき、L7からL2までの原水を濃度調整槽12へ送水、
(3)原水フッ素濃度20000mg−F/L以上30000mg−F/L未満のとき、L7からL3までの原水を濃度調整槽12へ送水、
(4)原水フッ素濃度30000mg−F/L以上40000mg−F/L未満のとき、L7からL4までの原水を濃度調整槽12へ送水、
(5)原水フッ素濃度40000mg−F/L以上50000mg−F/L未満のとき、L7からL5までの原水を濃度調整槽12へ送水、
(6)原水フッ素濃度50000mg−F/L以上のとき、L7からL6までの原水を濃度調整槽12へ送水、
のような6段階で移送量を調整することができる。このフッ素含有原水の移送量の調整方法は一例であって、フッ素含有原水の含有フッ素量、含有フッ素濃度の変動幅等に応じて適宜設定することができ、特に限定するものではない。
希釈水量[L]={[(測定F濃度)/(設定F濃度)]−1}×単位移送量[L]×n・・・(1)
ここで、測定F濃度:供給フッ素量調整槽10にて測定したF濃度
設定F濃度:晶析反応槽16に供給する目標F濃度
単位移送量:レベルスイッチ1段分の移送量
原水フッ素濃度50000mg−F/L以上のときn=1、
原水フッ素濃度50000mg−F/L未満〜40000mg−F/L以上のときn=2、
原水フッ素濃度40000mg−F/L未満〜30000mg−F/L以上のときn=3、
原水フッ素濃度30000mg−F/L未満〜20000mg−F/L以上のときn=4、
原水フッ素濃度20000mg−F/L未満〜10000mg−F/L以上のときn=5、
原水フッ素濃度10000mg−F/L未満〜5000mg−F/L以上のときn=6、
とすることができる。この供給する希釈水量の決定方法は一例であって、フッ素含有原水の含有フッ素量、含有フッ素濃度の変動幅等に応じて適宜設定することができ、特に限定するものではない。
図1の晶析反応装置1を用いて、以下の条件でフッ素含有原水の処理を行った。計測手段としてレベルスイッチ(東京計装製、FP−4000)を用いて、前述のように6段階でバッチ形式で移送量を調整した。また、フッ素濃度測定手段として導電率計(FOXBORO製、875EC)を用いた。供給する希釈水量は上述のように前記計算式(1)によって、n=1〜6として決定した。なお、ここでいう処理水のフッ素濃度は、SS性のフッ素(=フッ化カルシウム)と溶解性のフッ素を含むトータルフッ素濃度である。
供給フッ素量調整槽10の容量:65L
濃度調整槽12の容量:200L
調整原水槽14の容量:200L
晶析反応槽16の容量:100L(直径:440mmφ、高さ:620mmH)
フッ素含有原水(フッ酸廃水)のフッ素濃度:10000〜50000mg−F/Lで変動(図3参照)
フッ素含有原水流量:25L/hr
目標調整原水フッ素濃度:10000mg−F/L
カルシウム剤:塩化カルシウム水溶液
pH調整剤:NaOHでpH2.3±0.2に調整
計測手段として積算流量計(日本フローセル製、COPA−XE)を用いて、バッチ形式で移送量を調整した以外は実施例1と同様にしてフッ素含有原水の処理を行った。結果を図3,4に示す。
図6に示す晶析反応装置7を用いた以外は実施例1と同様にしてフッ素含有原水の処理を行った。図6に示す晶析反応装置7では、撹拌式の晶析反応槽56の前段のフッ素濃度調整槽54において原水のフッ素濃度を測定し、測定値に応じたカルシウム量を添加することで、カルシウムの添加量を調整した。結果を図3,4に示す。
導電率測定における共存物質が混入した場合のフッ素濃度の補正方法の一例について述べる。フッ素含有原水に混入してくる可能性のある共存物質としては、前述の通りアンモニアやシリカ、リン酸、過酸化水素などが考えられる。共存物質の濃度がある程度判明しており、その物質の導電率と濃度の関係が予めわかっている場合は、そのデータから補正することも可能である。例えば、原水F濃度の約10%のリン酸が混入してくる原水の場合、原水の導電率が30000μS/cmであったとすると、表1(図7参照)より求めた式(2)よりF=23817mg−F/Lとなる。23817mg/Lの10%がリン酸であるので、2382mg−H3PO4/Lとなる。表2(図8参照)より求めた式(3)より、H3PO4=2382mg−H3PO4/Lのとき、導電率は1156μS/cmとなる。よって、補正後のF濃度は、導電率30000−1156=28844μS/cmとなる。したがって、式(2)より、22882mg−F/Lと補正される。
F[mg/L]=0.809×(導電率)−453 ・・・・(2)
H3PO4[mg/L]=16.5×(導電率)0.705 ・・・(3)
Claims (7)
- フッ素を含む原水に反応薬剤を添加してフッ素化合物の結晶を生成させる晶析反応装置であって、
原水のフッ素濃度を測定するフッ素濃度測定手段と、
前記測定したフッ素濃度に基づいて後段への前記原水の移送量を調整するフッ素量調整手段と、
前記測定したフッ素濃度に基づいて前記移送された移送原水を希釈するための希釈水を供給する希釈水供給手段と、
前記移送原水と前記希釈水とを混合する混合手段と、
前記希釈水によりフッ素濃度が調整された調整原水に反応薬剤を添加してフッ素化合物の結晶を生成させるための晶析反応槽と、
を有することを特徴とする晶析反応装置。 - 請求項1に記載の晶析反応装置であって、
前記フッ素量調整手段が、前記原水の移送量を計測する計測手段と、前記計測した移送量と前記測定したフッ素濃度とを乗じて予め定められたフッ素量になるように前記原水の移送量を調整する調整手段と、を有することを特徴とする晶析反応装置。 - 請求項2に記載の晶析反応装置であって、
前記計測手段が、レベルスイッチによって単位水量を計測する方式であることを特徴とする晶析反応装置。 - 請求項2に記載の晶析反応装置であって、
前記計測手段が、積算流量計によって水量を計測する方式であることを特徴とする晶析反応装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の晶析反応装置であって、
前記希釈水供給手段が、予め求めた計算式によって供給する希釈水量を決定する制御方法により供給することを特徴とする晶析反応装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の晶析反応装置であって、
前記フッ素濃度測定手段が、導電率を測定し、前記測定した導電率に基づいてフッ素濃度を算出することを特徴とする晶析反応装置。 - フッ素を含む原水に反応薬剤を添加してフッ素化合物の結晶を生成させる晶析反応方法であって、
原水のフッ素濃度を測定するフッ素濃度測定工程と、
前記測定したフッ素濃度に基づいて後段への前記原水の移送量を調整するフッ素量調整工程と、
前記測定したフッ素濃度に基づいて前記移送された移送原水を希釈するための希釈水を供給する希釈水供給工程と、
前記移送原水と前記希釈水とを混合する混合工程と、
前記希釈水によりフッ素濃度が調整された調整原水に反応薬剤を添加してフッ素化合物の結晶を生成させる晶析反応工程と、
を含むことを特徴とする晶析反応方法。
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CN111039453A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-21 | 烟台金正环保科技有限公司 | 一种含高浓度硫酸钙废水处理系统及方法 |
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