JP5330329B2 - Method and apparatus for treating wastewater containing boron - Google Patents

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Description

本発明は、石炭火力発電所の排煙脱硫排水やごみ焼却場洗煙排水、ニッケルめっき工場排水、ガラス製造工場排水等のホウ素含有排水の処理に関し、より詳しくは、アルミニウム化合物とカルシウム化合物とを加え、アルカリ性に調整して生成する不溶性析出物を固液分離し、ホウ素を処理する方法に関する。   The present invention relates to treatment of boron-containing wastewater such as flue gas desulfurization wastewater from coal-fired power plants, waste incineration smoke washing wastewater, nickel plating factory wastewater, glass manufacturing factory wastewater, and more specifically, an aluminum compound and a calcium compound. In addition, the present invention relates to a method of treating boron by solid-liquid separation of insoluble precipitates produced by adjusting to alkalinity.

従来、ホウ素含有排水の凝集沈殿処理として、硫酸アルミニウム等のアルミニウム化合物と消石灰等のカルシウム化合物を加え、pH9以上のアルカリ性で反応させ、生成する不溶性析出物を分離して処理する方法が知られている(特許文献1、参照)。   Conventionally, as a method for coagulating and precipitating boron-containing wastewater, a method is known in which an aluminum compound such as aluminum sulfate and a calcium compound such as slaked lime are added and reacted with an alkali having a pH of 9 or more to separate and treat the insoluble precipitates produced. (See Patent Document 1).

アルミニウム化合物を水中に溶解させ、アルカリ性に調整するとアルミン酸イオンの状態で溶解する。アルミン酸イオンはカルシウムと反応しやすく、アルミン酸カルシウムと呼ばれる白色の不溶性析出物を生成する。従ってホウ素は、アルミニウムとカルシウムがアルカリ条件下で反応し、アルミン酸カルシウムと思われる不溶性析出物を生成する際に吸着、または結晶中に取り込まれるなどして除去されるものと考えられている。   When an aluminum compound is dissolved in water and adjusted to be alkaline, it dissolves in the state of aluminate ions. The aluminate ions are likely to react with calcium and produce a white insoluble precipitate called calcium aluminate. Therefore, boron is considered to be removed by adsorption or incorporation into crystals when aluminum and calcium react under alkaline conditions to form an insoluble precipitate that appears to be calcium aluminate.

また、アルミニウム薬剤として硫酸アルミニウムを用いる場合に処理性が良くなることから、硫酸イオンに処理性改善の効果があること、更にアルミニウムイオン、カルシウムイオン、硫酸イオンの最適な存在比率が存在することも報告されている(例えば、特許文献2、参照)。   In addition, when aluminum sulfate is used as an aluminum agent, the processability is improved, so that sulfate ions have an effect of improving the processability, and there are also optimal abundance ratios of aluminum ions, calcium ions, and sulfate ions. It has been reported (for example, see Patent Document 2).

さらに、特許文献3には、ホウ素を含んだ排水の処理方法に関し、ホウ素を含んだ排水にアルミニウム塩、難溶性のカルシウム塩及び消石灰を添加してpHが8以上となるように調節する方法が開示されている。   Further, Patent Document 3 relates to a method for treating wastewater containing boron, and a method for adjusting the pH to be 8 or more by adding aluminum salt, hardly soluble calcium salt and slaked lime to wastewater containing boron. It is disclosed.

そこで、本発明者らは、アルミニウム化合物とカルシウム化合物を用いたホウ素含有排水について詳細に検討を行った結果、以下の3点(イ)、(ロ)、及び(ハ)を知見した。   Therefore, as a result of detailed studies on boron-containing wastewater using an aluminum compound and a calcium compound, the present inventors have found the following three points (A), (B), and (C).

まず、(イ)特にホウ素濃度が数百mg/L以下の排水を処理する場合には、従来“最適比率”と報告されていたアルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの比率(モル比1:4.5:1.5)では、処理性が不十分であり、カルシウムがより少ない条件の方が好ましいこと。   First, (i) particularly when wastewater having a boron concentration of several hundred mg / L or less is treated, the ratio of aluminum, calcium and sulfate ions (molar ratio 1: 4.5), which has been reported as an “optimal ratio”. : 1.5), the processability is insufficient, and the condition with less calcium is preferable.

次に、(ロ)アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの最適比率は、一義的に決められるものではなく、カルシウムと難溶性物質を形成しやすい物質、例えばフッ化物イオン、炭酸イオン、リン酸イオンなどが排水中に含まれている場合には大きく変わること。   Next, (b) the optimal ratio of aluminum, calcium, and sulfate ions is not uniquely determined, and substances that easily form poorly soluble substances with calcium, such as fluoride ions, carbonate ions, phosphate ions, etc. If it is contained in the drainage, it will change significantly.

ただし、(ハ)最適なアルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの比率では、添加したアルミニウムが不溶化し切れずに処理水中に残留する場合があること。すなわち固液分離後の処理液を中和する工程で、残留アルミニウムが水酸化アルミニウムとなって析出し、処理水に濁りを発生させる要因となるため、懸濁物質(SS)の排水規制を超過する可能性が発生すること。   However, (c) The optimum aluminum, calcium and sulfate ion ratios may cause the added aluminum to become insoluble and remain in the treated water. In other words, in the process of neutralizing the treatment liquid after solid-liquid separation, residual aluminum precipitates as aluminum hydroxide and causes turbidity in the treated water, thus exceeding the suspended matter (SS) drainage regulations. That could occur.

また、従来の添加比率における方法では、薬剤の添加比率から外れた場合の対策についての検討が不十分である。すなわち、カルシウム薬剤として一般に用いられる消石灰は、粉体もしくは水と混合してスラリー状で供給するのが一般的であるが、液体ではないため定量的に供給することが難しい。すなわち常時最適比率で供給することが設備上困難であるから、最適比率から外れた場合の対応方法を考慮しておくことが好ましいと言える。   In addition, in the conventional method with the addition ratio, examination of countermeasures in the case of deviating from the addition ratio of the drug is insufficient. That is, slaked lime generally used as a calcium drug is generally mixed with powder or water and supplied in the form of a slurry, but is difficult to quantitatively supply because it is not a liquid. In other words, since it is difficult to supply at an optimum ratio at all times, it can be said that it is preferable to consider a method for dealing with a case where the optimum ratio is not met.

特開2001−187386号公報JP 2001-187386 A 特開2002−233881号公報JP 2002-233881 A 特開2004−283731号公報JP 2004-283731 A

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、その目的は、カルシウムと難溶性物質を形成しやすい物質が共存している場合も含め、特に排水中ホウ素濃度が数百mg/L以下の場合に、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの最適比率を明確にするとともに、添加したアルミニウムの処理水への流出を防止する方法、ならびにカルシウムの供給量が最適比率から外れた場合であっても良好に処理することができ、かつ汚泥発生量も少量となる効率的なホウ素処理方法とそれに用いる処理装置とを提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to include a case where calcium and a substance that easily forms a poorly soluble substance coexist, and in particular, the boron concentration in wastewater is several hundred mg. / L or less, the optimum ratio of aluminum, calcium and sulfate ions was clarified, and the method of preventing the added aluminum from flowing out into the treated water and the amount of calcium supply deviated from the optimum ratio. It is an object of the present invention to provide an efficient boron treatment method and a treatment apparatus used therefor, which can be treated well and the amount of sludge generated is small.

本発明者らが、硫酸アルミニウムとカルシウム化合物によるホウ素含有排水の処理について詳細に検討した結果、以下の六点を新たに知見した。   As a result of detailed studies on treatment of boron-containing wastewater by aluminum sulfate and a calcium compound, the present inventors have newly found the following six points.

第一の新しい知見は、ホウ素処理に寄与する不溶性析出物についてである。すなわち、硫酸アルミニウムとカルシウム化合物によるホウ素処理は、従来考えられていたアルミン酸カルシウム等の物質よりも、「カルシウムアルミネートトリサルフェート」が主に処理に寄与していることを知見した。このカルシウムアルミネートトリサルフェートは、3CaO・Al・3CaSO・32HOの組成を有し、示性式[Ca{Al(OH)24HO](SO2HOで表される物質である。 The first new finding is about insoluble precipitates that contribute to boron treatment. That is, it was found that the boron treatment with aluminum sulfate and a calcium compound mainly contributed to the treatment rather than a conventionally considered substance such as calcium aluminate. This calcium aluminate trisulfate has a composition of 3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O, and has the formula [Ca 6 {Al (OH) 6 } 2 24H 2 O] (SO 4 ) 3 It is a substance represented by 2H 2 O.

ホウ素の処理機構について、過去に報告された例はないが、発明者らの研究によるとカルシウムアルミネートトリサルフェートのホウ素含有率が高いほど、その結晶格子定数が低下する傾向が認められることから、結晶格子中のSO 2−の一部がB(OH) と置換する反応により処理されている可能性が高いと考えられる。その他に考えられる機構としては、結晶表面へのホウ素の吸着反応がある。カルシウムアルミネートトリサルフェートの構造式に従えば、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの比率は、モル比では「2:6:3」であり、重量比に換算すると「1:4.4:5.3」となる。 As for the treatment mechanism of boron, there is no example reported in the past, but according to the study by the inventors, the higher the boron content of calcium aluminate trisulfate, the lower the crystal lattice constant, the more it is recognized, It is considered that there is a high possibility that a part of SO 4 2− in the crystal lattice is treated by a substitution reaction with B (OH) 4 . Another possible mechanism is the adsorption reaction of boron on the crystal surface. According to the structural formula of calcium aluminate trisulfate, the ratio of aluminum, calcium and sulfate ions is “2: 6: 3” in terms of molar ratio, and “1: 4.4: 5.3 in terms of weight ratio”. "

第二の新しい知見は、実際に添加すべきアルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの最適比率についてである。まず、アルミニウム化合物として硫酸アルミニウムAl(SOを用いた場合、アルミニウムの供給と同時に、カルシウムアルミネートトリサルフェートの組成比率と同じ割合で硫酸イオンが自動的に供給されるために、カルシウムとの比率のみを考慮すれば良いことになる。添加すべきカルシウム量は、カルシウムアルミネートトリサルフェート中のアルミニウムとカルシウムとの比率(重量比で「1:4.4」)に対し、最適比率はややカルシウムが多い方向へシフトし、「1:4〜1:6」の範囲が適し、より好ましくは「1:5」前後が最適であることを知見した。カルシウムがやや多い方向へシフトする理由は、カルシウム化合物が難溶性のものが多く完全に溶解しないことが理由と考えられる。 The second new finding is about the optimum ratio of aluminum, calcium and sulfate ions to be actually added. First, when aluminum sulfate Al 2 (SO 4 ) 3 is used as the aluminum compound, sulfate ions are automatically supplied at the same rate as the composition ratio of calcium aluminate trisulfate at the same time as the supply of aluminum. It is sufficient to consider only the ratio. The amount of calcium to be added is shifted from the ratio of aluminum to calcium in the calcium aluminate trisulfate (weight ratio “1: 4.4”), and the optimum ratio is slightly shifted to a higher amount of calcium. It has been found that the range of 4 to 1: 6 is suitable, and more preferably around 1: 5. The reason why the calcium is shifted to a slightly higher direction is considered to be that calcium compounds are hardly soluble and are not completely dissolved.

第三の新しい知見は、難溶性のカルシウム化合物の生成速度についてである。すなわち、カルシウムアルミネートトリサルフェートの生成反応よりも、フッ化カルシウム(CaF)、炭酸カルシウム(CaCO)、リン酸ハイドロキシアパタイト(Ca(POOH)の生成反応の方が速く進行すること、また排水中にこれらの物質が含まれている場合には、カルシウムがこれらの物質と反応し、その後未反応の余剰カルシウムがカルシウムアルミネートトリサルフェートの生成に寄与するために、最適比率を維持するためにはカルシウムの消費分を上乗せする必要があることを知見した。 A third new finding is about the rate of formation of sparingly soluble calcium compounds. That is, the formation reaction of calcium fluoride (CaF 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), and hydroxyapatite phosphate (Ca 5 (PO 4 ) 3 OH) proceeds faster than the formation reaction of calcium aluminate trisulfate. And if these substances are present in the waste water, the optimum ratio is selected so that calcium reacts with these substances and then the unreacted excess calcium contributes to the formation of calcium aluminate trisulfate. It has been found that it is necessary to increase the consumption of calcium in order to maintain the above.

従って、フッ素が含まれている場合は、Ca2++2F→CaFの反応式より、重量比でフッ素の1.05倍のカルシウムイオンを上乗せする必要がある。また、炭酸イオンが含まれている場合は、Ca2++CO 2−→CaCOの反応式より、重量比で炭酸イオンの0.67倍のカルシウムイオンを上乗せする必要がある。更に、リン酸イオンが含まれている場合は、5Ca2++3PO 3−+OH→Ca(POOHの反応式より、重量比でリン酸態リンの2.15倍のカルシウムイオンを上乗せする必要があることになる。 Therefore, when fluorine is contained, it is necessary to add 1.05 times as much calcium ions as fluorine by weight from the reaction formula of Ca 2+ + 2F → CaF 2 . Moreover, when carbonate ion is contained, it is necessary to add 0.67 times as much calcium ion as carbonate ion by weight ratio from the reaction formula of Ca 2+ + CO 3 2− → CaCO 3 . Furthermore, when phosphate ions are contained, the calcium ion is 2.15 times as much as phosphate phosphate in weight ratio from the reaction formula of 5Ca 2+ + 3PO 4 3 + OH → Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Will need to be added.

第四の新しい知見は、アルミニウムの不溶化が不十分となる現象についてである。すなわち、アルミニウムとカルシウムの最適比率「1:4〜1:6」とした場合には、アルミニウムはいったんほぼ完全に不溶化するが、その後時間とともにゆっくりアルミニウムが溶解することを知見した。   A fourth new finding is about a phenomenon in which insolubilization of aluminum becomes insufficient. That is, when the optimal ratio of aluminum to calcium was set to “1: 4 to 1: 6”, it was found that aluminum was almost completely insolubilized once, but then slowly dissolved with time.

このアルミニウムの再溶解現象の理由は、不溶性析出物がアルカリ分(OH)とゆっくり反応する性質があり、それに伴ってpHが低下し、カルシウムアルミネートトリサルフェートの生成pH領域から逸脱する方向になるからと考えられる。 The reason for this redissolving phenomenon of aluminum is that the insoluble precipitates react slowly with the alkali (OH ), and the pH decreases accordingly, in a direction deviating from the pH range where calcium aluminate trisulfate is formed. It is thought that it becomes.

この再溶解現象は、固液分離工程として沈殿分離法を採用する場合で、かつ粒子の沈殿速度が遅いなどの理由で、滞留時間を数時間以上にする必要がある場合に特に問題となる。すなわち、沈殿分離後の上澄水はアルカリ性であるから、最終的に酸で中和する必要があるが、アルミニウムは中性では水酸化アルミニウムとなって析出する性質があるため、処理水が白濁してしまうという問題がある。   This re-dissolution phenomenon is particularly problematic when the precipitation separation method is employed as the solid-liquid separation step, and when the residence time needs to be several hours or more due to the slow sedimentation rate of the particles. In other words, since the supernatant water after the precipitation separation is alkaline, it is necessary to finally neutralize with an acid. However, since aluminum has the property of being precipitated as aluminum hydroxide when neutral, the treated water becomes cloudy. There is a problem that it ends up.

第五の新しい知見は、ホウ素の良好な処理性と、アルミニウムの不溶化の両方を実現する方法についてである。すなわち、アルミニウムとカルシウムとの最適比率「1:4〜1:6」で反応させた後に、カルシウム化合物を再度添加する工程を追加すれば、カルシウムの合計添加量は最適比率を上回るにも関わらず、ホウ素の良好な処理性は維持されること、また沈殿分離時間を長時間とした場合であっても、アルミニウムの残留を確実に防止できることを知見した。   A fifth new finding is about a method for realizing both good processability of boron and insolubilization of aluminum. That is, if a step of adding the calcium compound again after reacting at an optimal ratio of aluminum to calcium of “1: 4 to 1: 6” is added, the total added amount of calcium exceeds the optimal ratio. It has been found that good processability of boron is maintained, and that aluminum can be reliably prevented from remaining even when the precipitation separation time is long.

第六の新しい知見は、カルシウムの添加量が最適比率より多い場合であっても、ホウ素を良好に処理できる方法についてである。すなわち、この場合はアルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの不溶化反応速度が最適比率の場合と比べて非常に緩慢にはなるが、時間をかければ十分に進行し、それに伴いホウ素を良好に処理できることを知見した。またこの場合に必要となる反応時間は、最低で2時間、好ましくは4時間以上、更に好ましくは12〜24時間程度であることを知見した。   A sixth new finding is about a method that can treat boron well even when the amount of calcium added is larger than the optimum ratio. In other words, in this case, the insolubilization rate of aluminum, calcium, and sulfate ions is very slow compared to the optimal ratio, but it takes a long time to progress sufficiently and along with that, boron can be treated well. did. It was also found that the reaction time required in this case is at least 2 hours, preferably 4 hours or more, and more preferably about 12 to 24 hours.

即ち、本発明によれば、300mg/L以下のホウ素を含有する排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整する反応工程と、生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離工程とを含むホウ素含有排水の処理方法において、上記反応工程におけるアルミニウム、カルシウムの存在量を1:4〜1:6の重量比に調整し、かつpHを9以上に調整することを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。   That is, according to the present invention, a reaction step in which aluminum sulfate and slaked lime are added to wastewater containing boron of 300 mg / L or less to adjust to alkalinity, and a solid-liquid separation step in which generated insoluble precipitates are separated into solid and liquid. In the method for treating boron-containing wastewater containing the boron, the abundance of aluminum and calcium in the reaction step is adjusted to a weight ratio of 1: 4 to 1: 6, and the pH is adjusted to 9 or more. A method for treating the contained wastewater is obtained.

また、本発明によれば、前記ホウ素含有排水の処理方法において、前記反応工程は、アルミニウム、カルシウムの存在量1:4〜1:6の重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応工程と、消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応工程とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。   According to the invention, in the method for treating boron-containing wastewater, the reaction step is adjusted to a weight ratio of aluminum: calcium abundance 1: 4 to 1: 6, and pH is adjusted to 9 or more. A treatment method for boron-containing wastewater characterized by having a first reaction step and a second reaction step of adding slaked lime to adjust the pH to 12 or more is obtained.

また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理方法において、前記反応工程の後に、高分子凝集剤を添加する凝集工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。   Further, according to the present invention, in the treatment method for any one of the boron-containing wastewaters described above, the boron-containing wastewater treatment is characterized by comprising a coagulation step of adding a polymer flocculant after the reaction step. A method is obtained.

また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理方法において、前記固液分離工程の後、前記固液分離工程によって分離された液体を酸で中和する中和工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。 Further, according to the present invention, in any one of the methods for treating boron-containing wastewater, the method includes a neutralization step of neutralizing the liquid separated by the solid-liquid separation step with an acid after the solid-liquid separation step. Thus, a method for treating boron-containing wastewater is obtained.

また、本発明によれば、300mg/L以下のホウ素とともに、フッ素、炭酸、及びリン酸のいずれか1種以上を含む排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整する反応工程と、生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離工程とを含むホウ素含有排水の処理方法において、前記反応工程は、アルミニウム、カルシウムの存在量を下記数1で示される重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応工程と、消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応工程とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。   Moreover, according to the present invention, a reaction step of adding aluminum sulfate and slaked lime to waste water containing at least one of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid together with 300 mg / L or less of boron, and adjusting the alkalinity, A boron-containing wastewater treatment method including a solid-liquid separation step of solid-liquid separation of the generated insoluble precipitate, the reaction step adjusts the abundance of aluminum and calcium to a weight ratio represented by the following formula 1, and There is obtained a method for treating boron-containing wastewater characterized by having a first reaction step of adjusting pH to 9 or more and a second reaction step of adding slaked lime to adjust pH to 12 or more.

Figure 0005330329
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また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理方法において、前記反応工程の後に、高分子凝集剤を添加する凝集工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。   Further, according to the present invention, in the treatment method for any one of the boron-containing wastewaters described above, the boron-containing wastewater treatment is characterized by comprising a coagulation step of adding a polymer flocculant after the reaction step. A method is obtained.

また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理方法において、前記固液分離工程の後、前記固液分離工程によって分離された液体を酸で中和する中和工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法が得られる。 Further, according to the present invention, in any one of the methods for treating boron-containing wastewater, the method includes a neutralization step of neutralizing the liquid separated by the solid-liquid separation step with an acid after the solid-liquid separation step. Thus, a method for treating boron-containing wastewater is obtained.

また、本発明によれば、300mg/L以下のホウ素を含有する排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整した被処理液とする反応手段と、前記被処理液から生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離手段とを含むホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段は、前記排水にアルミニウム、カルシウムの存在量1:4〜1:6の重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応手段と、更に、第1の反応手段からの被処理液に更に、消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応手段とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理装置が得られる。   Further, according to the present invention, the reaction means to make the treatment liquid adjusted to be alkaline by adding aluminum sulfate and slaked lime to wastewater containing boron of 300 mg / L or less, and insoluble precipitation generated from the treatment liquid A boron-containing wastewater treatment apparatus including a solid-liquid separation means for solid-liquid separation of substances, wherein the reaction means adjusts the wastewater to a weight ratio of 1: 4 to 1: 6 of aluminum and calcium; and The first reaction means for adjusting the pH to 9 or more, and further the second reaction means for adjusting the pH to 12 or more by adding slaked lime to the liquid to be treated from the first reaction means. Thus, a boron-containing wastewater treatment apparatus can be obtained.

また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段の下流側に、前記被処理液中の不溶性析出物を凝集させる高分子凝集剤を添加するための凝集手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置が得られる。   According to the present invention, in any one of the boron-containing wastewater treatment apparatuses, a polymer flocculant for aggregating insoluble precipitates in the liquid to be treated is added downstream of the reaction means. A treatment apparatus for boron-containing wastewater characterized by comprising aggregating means is obtained.

また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理装置において、前記固液分離手段の下流に、不溶性析出物が沈殿して固液分離した上澄液を酸で中和する中和手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置が得られる。   Further, according to the present invention, in any one of the boron-containing wastewater treatment apparatuses, an insoluble precipitate is precipitated downstream of the solid-liquid separation means, and the supernatant obtained by solid-liquid separation is neutralized with an acid. A treatment apparatus for boron-containing wastewater characterized by comprising neutralizing means is obtained.

また、本発明によれば、300mg/L以下のホウ素とともに、フッ素、炭酸、及びリン酸のいずれか1種以上を含む排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整する反応手段と、生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離手段とを含むホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段は、被処理液中のアルミニウム、カルシウムの存在量を下記数2で示される重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応手段と、第一反応手段からの被処理液に消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応手段とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理装置が得られる。   Further, according to the present invention, a reaction means for adjusting to alkalinity by adding aluminum sulfate and slaked lime to wastewater containing at least one of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid together with boron of 300 mg / L or less, In the boron-containing wastewater treatment apparatus including solid-liquid separation means for solid-liquid separation of the generated insoluble precipitates, the reaction means is a weight ratio represented by the following formula 2 in which the abundances of aluminum and calcium in the liquid to be treated are: And a first reaction means for adjusting the pH to 9 or more and a second reaction means for adjusting the pH to 12 or more by adding slaked lime to the liquid to be treated from the first reaction means. Thus, a boron-containing wastewater treatment apparatus can be obtained.

Figure 0005330329
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また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段の下流側に、被処理液中に高分子凝集剤を添加して前記不溶析出物を凝集させるための凝集手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置が得られる。 Further, according to the present invention, in the processing apparatus of any one of boron-containing waste water, downstream of the reaction unit, to aggregate the insoluble property precipitates by adding a polymer flocculant into the liquid to be treated Therefore, a boron-containing wastewater treatment apparatus is provided, which is provided with an aggregating means.

また、本発明によれば、前記いずれか一つのホウ素含有排水の処理装置において、前記固液分離手段の下流に、前記不溶析出物が沈殿した上澄液を酸で中和する中和手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置が得られる。 Further, according to the present invention, the in the processing apparatus of any one of boron-containing waste water, downstream of the solid-liquid separation means, neutralization means the insoluble property precipitates neutralized with acid supernatants precipitated Thus, a boron-containing wastewater treatment apparatus is provided.

本発明によれば、カルシウムと難溶性物質を形成しやすい共存物質が存在する場合も含め、特に排水中ホウ素濃度が数百mg/L以下の場合に、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの最適な量が明確となり、より少ない薬剤で、汚泥発生量も少量となるホウ素含有排水の処理方法及び処理装置を提供することができる。   According to the present invention, the optimum amount of aluminum, calcium, and sulfate ions, especially when there is a coexisting substance that easily forms a poorly soluble substance with calcium, especially when the boron concentration in wastewater is several hundred mg / L or less. Therefore, it is possible to provide a treatment method and a treatment apparatus for boron-containing wastewater that can be clarified, and that the amount of sludge generated is small with less chemicals.

また、本発明によれば、添加したアルミニウムが処理水へ流出することを防止し、処理水に濁りを防止できるホウ素含有排水の処理方法及び処理装置を提供することができる。   Moreover, according to this invention, the processing method and processing apparatus of the boron containing waste water which can prevent the added aluminum from flowing out into treated water and can prevent turbidity in treated water can be provided.

更に、本発明によれば、カルシウムの供給量が最適比率から外れた場合であっても、ホウ素を良好に処理することができるホウ素含有排水の処理方法及び処理装置を提供することができる。   Furthermore, according to this invention, even if it is a case where the supply_amount | feed_rate of calcium remove | deviates from the optimal ratio, the processing method and processing apparatus of the boron containing waste water which can process a boron favorably can be provided.

本発明の第1の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the description of the process which shows the 1st Embodiment of this invention, and the equipment used for the implementation. 本発明の第2の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows process outline | summary which shows the 2nd Embodiment of this invention, and the schematic structure of the equipment used for the implementation. 本発明の第3の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the description of the process which shows the 3rd Embodiment of this invention, and the equipment used for the implementation. 本発明の第4の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows process outline | summary which shows the 4th Embodiment of this invention, and the schematic structure of the equipment used for the implementation. 本発明の第5の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。It is a figure which shows process outline | summary which shows the 5th Embodiment of this invention, and the schematic structure of the equipment used for the implementation. 本発明の実施例1による処理水分析結果を示した図である。It is the figure which showed the treated water analysis result by Example 1 of this invention. 本発明の実施例3による処理水分析結果を示した図である。It is the figure which showed the treated water analysis result by Example 3 of this invention. 本発明の実施例5による処理水分析結果を示した図である。It is the figure which showed the treated water analysis result by Example 5 of this invention. 本発明の実施例6による処理水分析結果を示した図である。It is the figure which showed the treated water analysis result by Example 6 of this invention.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて更に詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施の形態を示した工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。図1を参照すると、ホウ素含有排水の処理装置は、反応槽10と、凝集槽20と、沈殿槽30と、中和槽40とを備えている。これらの各槽に各物質が投入され、また、取り出しを含む排出がなされる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a process according to the first embodiment of the present invention and a schematic configuration of equipment used for the process. Referring to FIG. 1, the boron-containing wastewater treatment apparatus includes a reaction tank 10, a coagulation tank 20, a precipitation tank 30, and a neutralization tank 40. Each substance is put into each of these tanks, and discharge including removal is performed.

反応槽10には、ホウ素含有排水1が導入され、pH調整剤2,消石灰3,硫酸アルミニウム4が投入され、不溶析出物を生成する(反応手段)。ここで、アルミニウムとカルシウムとの比率1:4〜1:6の範囲で投入され、ホウ素含有排水1との反応生成物は、「カルシウムアルミネートトリサルフェート」を主成分としている。このカルシウムアルミネートトリサルフェートは、3CaO・Al・3CaSO・32HOの組成を有し、示性式[Ca{Al(OH)24HO](SO2HOで表され、水に不溶な析出物である。この構造式に従えば、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの比率は、モル比では「2:6:3」であり、重量比に換算すると「1:4.4:5.3」である。 Boron-containing waste water 1 is introduced into the reaction tank 10, and a pH adjuster 2, slaked lime 3, and aluminum sulfate 4 are introduced to produce insoluble precipitates (reaction means). Here, the ratio of aluminum to calcium is 1: 4 to 1: 6, and the reaction product with the boron-containing wastewater 1 is mainly composed of “calcium aluminate trisulfate”. This calcium aluminate trisulfate has a composition of 3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O, and has the formula [Ca 6 {Al (OH) 6 } 2 24H 2 O] (SO 4 ) 3 It is a precipitate that is represented by 2H 2 O and is insoluble in water. According to this structural formula, the ratio of aluminum, calcium and sulfate ions is “2: 6: 3” in terms of molar ratio, and “1: 4.4: 5.3” in terms of weight ratio.

凝集槽20には、反応槽10からの反応後のホウ素含有排水1が導入され、高分子凝集剤5が導入され、不溶析出物が凝集した状態となる(凝集手段)。   After the reaction, the boron-containing waste water 1 from the reaction tank 10 is introduced into the agglomeration tank 20 and the polymer flocculant 5 is introduced, so that the insoluble precipitates are aggregated (aggregation means).

沈殿槽30は、高分子凝集剤5が投入された凝集槽20からのホウ素含有排水1が導入され、上澄水6と沈殿した不溶析出物であるカルシウムアルミネートトリサルフェートを主成分とした汚泥7とに分離される(固液分離手段)。   The sedimentation tank 30 is a sludge 7 containing, as a main component, calcium aluminate trisulfate, which is an insoluble precipitate that has been precipitated by introducing the boron-containing wastewater 1 from the aggregation tank 20 into which the polymer flocculant 5 has been introduced. (Solid-liquid separation means).

次に、具体的に本発明のホウ素含有排水の処理装置の処理工程について説明する。   Next, the process of the boron-containing wastewater treatment apparatus of the present invention will be specifically described.

図1を参照すると、ホウ素含有排水1は、まず反応槽10を備えた反応工程13に導入される。反応工程では、硫酸アルミニウム4と消石灰3を、重量比でAl:Ca=1:4〜1:6となるよう添加し、pH9以上に調整する。   Referring to FIG. 1, the boron-containing waste water 1 is first introduced into a reaction process 13 provided with a reaction tank 10. In the reaction step, aluminum sulfate 4 and slaked lime 3 are added at a weight ratio of Al: Ca = 1: 4 to 1: 6, and the pH is adjusted to 9 or more.

反応工程13では白色の不溶性析出物が生成し、その析出物中にホウ素が吸着、又は結晶中に取り込まれる反応が起こる。   In the reaction step 13, a white insoluble precipitate is formed, and a reaction occurs in which boron is adsorbed or taken into the crystal in the precipitate.

次に固液分離工程14において、生成した不溶性析出物を沈殿分離し、汚泥7として回収し、清澄な上澄水6が得られる。   Next, in the solid-liquid separation step 14, the generated insoluble precipitate is separated by precipitation and recovered as sludge 7, and clear supernatant water 6 is obtained.

図1の例では、不溶性析出物を沈殿分離しやすいよう、反応工程13の後段に凝集槽20に高分子凝集剤5を加えて撹拌混合し、不溶性析出物を凝集させる凝集工程17も追加している。高分子凝集剤5の添加により粒子の沈降速度が増大するため、より短い滞留時間で固液分離を行うことが出来る。   In the example of FIG. 1, a coagulation step 17 for adding the polymer flocculant 5 to the agglomeration tank 20 in the subsequent stage of the reaction step 13 and stirring and mixing so that the insoluble precipitates are aggregated is added to facilitate inseparation of the insoluble precipitates. ing. Since the sedimentation rate of the particles is increased by adding the polymer flocculant 5, solid-liquid separation can be performed with a shorter residence time.

固液分離工程14の上澄水6はアルカリ性であることから、中和槽40において酸8を加えて中性付近に調整し(中和工程18)、最終的な処理水が得られる。   Since the supernatant water 6 of the solid-liquid separation process 14 is alkaline, the acid 8 is added to the neutralization tank 40 to adjust it to near neutrality (neutralization process 18), and final treated water is obtained.

図2は本発明の第2の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。図2に示すように、第1の実施の形態における反応槽10を第1及び第2の反応槽11,12に分けて、反応工程13を第1及び第2の反応工程15,16に分けた他は、第1の実施の形態と同様である。   FIG. 2 is a diagram showing a process description showing a second embodiment of the present invention and a schematic configuration of equipment used for the implementation. As shown in FIG. 2, the reaction tank 10 in the first embodiment is divided into first and second reaction tanks 11 and 12, and the reaction process 13 is divided into first and second reaction processes 15 and 16. Others are the same as those in the first embodiment.

つまり、第2の実施の形態においては、ホウ素の良好な処理性と、アルミニウムの不溶化の両方を実現するために、アルミニウムとカルシウムとの最適比率「1:4〜1:6」で反応させた後に、カルシウム化合物を再度添加する工程を追加している。これにより、カルシウムの合計添加量は最適比率を上回るにも関わらず、ホウ素の良好な処理性は維持されること、また沈殿分離時間を長時間とした場合であっても、アルミニウムの残留を確実に防止できる。   That is, in the second embodiment, in order to realize both good processability of boron and insolubilization of aluminum, the reaction is performed at an optimum ratio of aluminum to calcium of “1: 4 to 1: 6”. Later, a step of adding the calcium compound again is added. This ensures that good processability of boron is maintained even though the total amount of calcium added exceeds the optimum ratio, and that aluminum remains even when the precipitation separation time is long. Can be prevented.

本発明の第2の実施の形態によるホウ素含有排水処理装置の処理工程について説明する。第2の実施の形態では、反応槽を用いた反応手段を第一反応槽を用いた第一反応手段と、第二反応槽を用いた第二反応手段との2段階の処理を行うものである。   A treatment process of the boron-containing wastewater treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the reaction means using the reaction tank is a two-stage process of the first reaction means using the first reaction tank and the second reaction means using the second reaction tank. is there.

図2を参照すると、ホウ素含有排水1は、まず第一反応工程15に導入される。第一反応工程では、硫酸アルミニウム4と消石灰3を、重量比でAl:Ca=1:4〜1:6となるよう第一反応槽11に導入された排水1に添加し、さらに、pH9以上に調整する。   Referring to FIG. 2, the boron-containing waste water 1 is first introduced into the first reaction step 15. In the first reaction step, aluminum sulfate 4 and slaked lime 3 are added to the waste water 1 introduced into the first reaction tank 11 so that the weight ratio is Al: Ca = 1: 4 to 1: 6, and further, the pH is 9 or more. Adjust to.

第一反応工程15では白色の不溶性析出物が生成し、その析出物中にホウ素が吸着、又は結晶中に取り込まれる反応が起こる。   In the first reaction step 15, a white insoluble precipitate is generated, and a reaction occurs in which boron is adsorbed or taken into the crystal.

次に第二反応工程16では、第二反応槽12中に蓄えられた第一反応槽11からの被処理液に消石灰3を添加してpH12以上に調整することで、カルシウムによるアルミニウムの不溶化を確実に行うことができる(第二反応手段)。   Next, in the 2nd reaction process 16, the insolubilization of aluminum by calcium is carried out by adding slaked lime 3 to the to-be-processed liquid from the 1st reaction tank 11 stored in the 2nd reaction tank 12, and adjusting pH to 12 or more. It can be carried out reliably (second reaction means).

次に、固液分離工程14において、生成した不溶性析出物を沈殿槽30にて汚泥7として沈殿分離し、清澄な上澄水6が得られる(固液分離手段)。図2の例では図1の例と同様、沈殿分離効率を向上させるために、反応工程16の後段に、凝集槽20に高分子凝集剤を加えて撹拌混合する凝集工程(凝集手段)17を追加している。   Next, in the solid-liquid separation step 14, the generated insoluble precipitate is precipitated and separated as sludge 7 in the precipitation tank 30, and a clear supernatant water 6 is obtained (solid-liquid separation means). In the example of FIG. 2, as in the example of FIG. 1, in order to improve the precipitation separation efficiency, a coagulation step (aggregation means) 17 for adding a polymer coagulant to the coagulation tank 20 and stirring and mixing is provided after the reaction step 16. It has been added.

また固液分離工程14の上澄水6は、図1の例と同様に中和槽40を用いた中和手段にて酸8で中和し(中和工程)40、最終的な処理水が得られる。   Moreover, the supernatant water 6 of the solid-liquid separation process 14 is neutralized with the acid 8 (neutralization process) 40 by the neutralization means using the neutralization tank 40 similarly to the example of FIG. can get.

図3は本発明の第3の実施の形態を示した工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。図3に示す処理装置と、図1に示す処理装置との相違点は、図3に示す処理装置がホウ素含有排水1として、その中にフッ素、炭酸、リン酸を含有する点である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the process according to the third embodiment of the present invention and the schematic configuration of the equipment used for the implementation. The difference between the processing apparatus shown in FIG. 3 and the processing apparatus shown in FIG. 1 is that the processing apparatus shown in FIG. 3 contains fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid in the boron-containing waste water 1.

図3に示すように、ホウ素含有排水1は、まず反応工程13に導入される。   As shown in FIG. 3, the boron-containing waste water 1 is first introduced into the reaction step 13.

ここで、ホウ素含有排水1は、ホウ素とともに、フッ素、炭酸、リン酸のいずれか1種以上を含んでいる。反応槽13には、硫酸アルミニウム4及び消石灰3が投入される。 Here, the boron-containing wastewater 1 contains one or more of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid together with boron. Aluminum sulfate 4 and slaked lime 3 are introduced into the reaction tank 13.

ホウ素含有排水1にフッ素、炭酸、リン酸を含む場合、難溶性のカルシウム化合物であるカルシウムアルミネートトリサルフェートの生成反応よりも、フッ化カルシウム(CaF)、炭酸カルシウム(CaCO)、リン酸ハイドロキシアパタイト(Ca(POOH)の生成反応の方が速く進行するため、排水中にこれらの物質が含まれている場合には、カルシウムがこれらの物質と反応し、その後未反応の余剰カルシウムがカルシウムアルミネートトリサルフェートの生成に寄与する(反応手段)。そのために、アルミニウムとカルシウムの最適比率を維持するためには、カルシウムの消費分を上乗せする必要がある。 When the boron-containing wastewater 1 contains fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid, calcium fluoride (CaF 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), phosphoric acid, rather than the formation reaction of calcium aluminate trisulfate, which is a poorly soluble calcium compound Since the formation reaction of hydroxyapatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 OH) proceeds faster, when these substances are contained in the wastewater, calcium reacts with these substances, and then unreacted Of excess calcium contributes to the formation of calcium aluminate trisulfate (reaction means). Therefore, in order to maintain the optimum ratio of aluminum and calcium, it is necessary to increase the consumption of calcium.

まず、フッ素が含まれている場合は、Ca2++2F→CaFの反応式より、重量比でフッ素の1.05倍のカルシウムイオンを上乗せする必要がある。また、炭酸イオンが含まれている場合は、Ca2++CO 2−→CaCOの反応式より、重量比で炭酸イオンの0.67倍のカルシウムイオンを上乗せする必要がある。更に、リン酸イオンが含まれている場合は、5Ca2++3PO 3−+OH→Ca(POOHの反応式より、重量比でリン酸態リンの2.15倍のカルシウムイオンを上乗せする必要があることになる。 First, when fluorine is contained, it is necessary to add 1.05 times as much calcium ions as fluorine by weight from the reaction formula of Ca 2+ + 2F → CaF 2 . Moreover, when carbonate ion is contained, it is necessary to add 0.67 times as much calcium ion as carbonate ion by weight ratio from the reaction formula of Ca 2+ + CO 3 2− → CaCO 3 . Furthermore, when phosphate ions are contained, the calcium ion is 2.15 times as much as phosphate phosphate in weight ratio from the reaction formula of 5Ca 2+ + 3PO 4 3 + OH → Ca 5 (PO 4 ) 3 OH. Will need to be added.

したがって、反応工程13では、硫酸アルミニウムと消石灰を供給し、かつアルミニウム、カルシウムの存在量が、1:4+{(F×1.05)+(CO×0.67)+(P×2.15)}/Al〜1:6+{(F×1.05)+(CO×0.67)+(P×2.15)}/Al、ただし、F:排水中のフッ素濃度(mg/L(リットル))、CO:排水中の炭酸濃度(mg/L)、P:排水中のリン酸態リン濃度(mg/L)、Al:反応工程におけるアルミニウム濃度(mg/L)、の重量比となるよう調整し、またpHを9以上に調整する。 Therefore, in the reaction step 13, aluminum sulfate and slaked lime are supplied, and the abundance of aluminum and calcium is 1: 4 + {(F × 1.05) + (CO 3 × 0.67) + (P × 2. 15)} / Al˜1: 6 + {(F × 1.05) + (CO 3 × 0.67) + (P × 2.15)} / Al, where F: fluorine concentration in wastewater (mg / L (liter)), CO 3 : carbonic acid concentration in wastewater (mg / L), P: phosphate phosphorus concentration in wastewater (mg / L), Al: aluminum concentration in the reaction step (mg / L), Adjust the weight ratio and adjust the pH to 9 or higher.

次に固液分離工程14において、生成した不溶性析出物を汚泥7として沈殿分離し、清澄な上澄水6が得られる(固液分離手段)。   Next, in the solid-liquid separation step 14, the generated insoluble precipitate is precipitated and separated as sludge 7, and clear supernatant water 6 is obtained (solid-liquid separation means).

図3の例では図1の例と同様、沈殿分離効率を向上させるために、反応工程13の後段に高分子凝集剤5を加えて撹拌混合する凝集工程16(凝集手段))を追加している。また固液分離工程14の上澄水は、図1の例と同様に中和槽40にて酸8で中和し(中和手段)、最終的な処理水9が得られる。   In the example of FIG. 3, as in the example of FIG. 1, in order to improve the precipitation separation efficiency, a coagulation step 16 (aggregation means) in which the polymer flocculant 5 is added to the subsequent stage of the reaction step 13 and stirred and mixed is added. Yes. Moreover, the supernatant water of the solid-liquid separation process 14 is neutralized with the acid 8 (neutralization means) in the neutralization tank 40 similarly to the example of FIG. 1, and the final treated water 9 is obtained.

図4は本発明の第4の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。図4に示すように、図3の例との相違は、反応槽を用いた反応手段を第一反応槽を用いた第一反応手段と、第二反応槽を用いた第二反応手段との2段階の処理を行うものである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a process according to the fourth embodiment of the present invention and a schematic configuration of equipment used for the implementation. As shown in FIG. 4, the difference from the example of FIG. 3 is that the reaction means using the reaction tank is the first reaction means using the first reaction tank and the second reaction means using the second reaction tank. A two-stage process is performed.

まず、ホウ素とともに、フッ素、炭酸、リン酸のいずれか1種以上を含むホウ素含有排水1は、第一反応工程15として、まずpH9以上の第1反応槽11に導入される。第一反応工程15では硫酸アルミニウム4と消石灰を供給し、かつアルミニウム、カルシウムの存在量が、1:4+{(F×1.05)+(CO×0.67)+(P×2.15)}/Al〜1:6+{(F×1.05)+(CO×0.67)+(P×2.15)}/Al、ただし、F:排水中のフッ素濃度(mg/L)、CO:排水中の炭酸濃度(mg/L)、P:排水中のリン酸態リン濃度(mg/L)、Al:反応工程におけるアルミニウム濃度(mg/L)、の重量比となるよう調整し、またpHを9以上に調整する。第一反応工程15では白色の不溶性析出物が生成し、その析出物中にホウ素が吸着、又は結晶中に取り込まれる反応が起こる(第一反応手段)。 First, the boron-containing waste water 1 containing at least one of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid together with boron is first introduced into the first reaction tank 11 having a pH of 9 or higher as the first reaction step 15. In the first reaction step 15, aluminum sulfate 4 and slaked lime are supplied, and the abundance of aluminum and calcium is 1: 4 + {(F × 1.05) + (CO 3 × 0.67) + (P × 2. 15)} / Al˜1: 6 + {(F × 1.05) + (CO 3 × 0.67) + (P × 2.15)} / Al, where F: fluorine concentration in wastewater (mg / L), CO 3 : Carbonate concentration in wastewater (mg / L), P: Phosphorus phosphate concentration in wastewater (mg / L), Al: Aluminum concentration in the reaction step (mg / L), And the pH is adjusted to 9 or more. In the first reaction step 15, a white insoluble precipitate is generated, and a reaction occurs in which boron is adsorbed or taken into the crystal (first reaction means).

次に、第二反応槽12における第二反応工程12では、消石灰3を添加してpH12以上に調整することで、カルシウムによるアルミニウムの不溶化を確実に行うことができる(第二反応手段)。   Next, in the 2nd reaction process 12 in the 2nd reaction tank 12, the insolubilization of aluminum with calcium can be reliably performed by adding slaked lime 3 and adjusting to pH12 or more (2nd reaction means).

次に、沈殿槽30における固液分離工程14において、生成した不溶性析出物を沈殿分離し、汚泥7として回収され、清澄な上澄水6が得られる(固液分離手段)。図4の例では図1の例と同様、沈殿分離効率を向上させるために、反応工程16の後段に高分子凝集剤を加えて撹拌混合する凝集工程17(凝集手段)を追加している。また固液分離工程14の上澄水6は、中和槽40に送られ、図1の例と同様に酸8で中和し(中和工程18)、最終的な処理水9が得られる。   Next, in the solid-liquid separation step 14 in the precipitation tank 30, the generated insoluble precipitate is separated by precipitation and recovered as sludge 7 to obtain clear supernatant water 6 (solid-liquid separation means). In the example of FIG. 4, as in the example of FIG. 1, in order to improve the precipitation separation efficiency, a coagulation step 17 (aggregation means) for adding a polymer flocculant after the reaction step 16 and stirring and mixing is added. Moreover, the supernatant water 6 of the solid-liquid separation process 14 is sent to the neutralization tank 40, and is neutralized with the acid 8 (neutralization process 18) similarly to the example of FIG. 1, and the final treated water 9 is obtained.

図5は本発明の第5の実施の形態を示す工程説明およびその実施に用いられる設備の概略構成を示す図である。図5に示すように、ホウ素含有排水1は、まず、反応槽10における反応工程13に導入される。反応工程13では、硫酸アルミニウム4と消石灰3を、重量比でAl:Ca=1:6〜1:12となるよう添加し、pH9以上に調整する。   FIG. 5 is a diagram showing a process showing a fifth embodiment of the present invention and a schematic configuration of equipment used for the implementation. As shown in FIG. 5, the boron-containing waste water 1 is first introduced into the reaction step 13 in the reaction tank 10. In the reaction step 13, aluminum sulfate 4 and slaked lime 3 are added so that the weight ratio is Al: Ca = 1: 6 to 1:12, and the pH is adjusted to 9 or more.

この反応工程13での必要反応時間は、最低で2時間、好ましくは4時間以上、更に好ましくは12〜24時間程度である。カルシウムの添加量が最適比率より多い場合は、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの不溶化反応速度が最適比率の場合と比べて非常に緩慢にはなるが、時間をかければ十分に進行し、それに伴いホウ素を良好に処理でき、このときに必要となる反応時間は、最低で2時間、好ましくは4時間以上、更に好ましくは12〜24時間程度であるからである。   The required reaction time in this reaction step 13 is at least 2 hours, preferably 4 hours or more, more preferably about 12 to 24 hours. When the amount of calcium added is greater than the optimum ratio, the insolubilization rate of aluminum, calcium, and sulfate ions is very slow compared to the optimum ratio, but the reaction proceeds sufficiently with time, and boron is associated with it. This is because the reaction time required at this time is at least 2 hours, preferably 4 hours or more, and more preferably about 12 to 24 hours.

次に、沈殿槽30における固液分離工程14にて、生成した不溶性析出物を沈殿分離し、汚泥7として回収し、清澄な上澄水6が得られる。図5の例では図1の例と同様、沈殿分離効率を向上させるために、反応工程13の後段に高分子凝集剤5を加えて撹拌混合する凝集工程を追加している。また固液分離工程14の上澄水6は、図1の例と同様に、中和槽40に送られ、酸8で中和し(中和工程18)、最終的な処理水9が得られる。   Next, in the solid-liquid separation step 14 in the precipitation tank 30, the generated insoluble precipitate is separated by precipitation and recovered as sludge 7, and clear supernatant water 6 is obtained. In the example of FIG. 5, as in the example of FIG. 1, in order to improve the precipitation separation efficiency, a coagulation step of adding the polymer flocculant 5 to the subsequent stage of the reaction step 13 and stirring and mixing is added. Moreover, the supernatant water 6 of the solid-liquid separation process 14 is sent to the neutralization tank 40 similarly to the example of FIG. 1, neutralized with the acid 8 (neutralization process 18), and the final treated water 9 is obtained. .

以下、実施例及び比較例を示してさらに本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例及び比較例で用いた薬剤は、硫酸アルミニウムとして工業用硫酸バンド溶液(Al換算8重量%)、カルシウム化合物としては消石灰(水酸化カルシウムCa(OH))粉末(試薬特級)を用い、純水を加えて10重量%に調整し、石灰乳の状態としてから使用するか、又は粉体のまま使用した。また、pH調整剤としては、工業用25%苛性ソーダ(NaOH)及び35%塩酸を10重量%に調整したものを用いた。また、高分子凝集剤として日本ヘルス工業(株)社製高分子凝集剤(品番N−217)の粉末を0.1重量%に溶解させたものを用いた。 Agents used in Examples and Comparative Examples are industrial aluminum sulfate solution (Al 2 O 3 in terms of 8% by weight) as aluminum sulfate, as the calcium compound slaked lime (calcium hydroxide Ca (OH) 2) powder (reagent special grade) Using pure water, it was adjusted to 10% by weight and used as a lime milk state or used as a powder. Moreover, as a pH adjuster, what adjusted industrial 25% caustic soda (NaOH) and 35% hydrochloric acid to 10 weight% was used. Moreover, what dissolved the powder of the polymer coagulant (product number N-217) by Nippon Health Industry Co., Ltd. in 0.1 weight% was used as a polymer coagulant.

(実施例1)
図1のフローに準じたビーカースケール実験を行った。原水としては、ホウ酸を純水に溶解させ、ホウ素濃度100mg/Lに調整した模擬排水200mLを用いた。
Example 1
A beaker scale experiment according to the flow of FIG. 1 was conducted. As raw water, 200 mL of simulated waste water in which boric acid was dissolved in pure water and adjusted to a boron concentration of 100 mg / L was used.

模擬排水に、硫酸アルミニウムをAlとして500mg/Lとなるよう加えた後、消石灰をCaとして1,000〜5,000mg/Lの範囲で加え、1時間撹拌した。なお、消石灰添加によりpHは上昇するが、添加量が少ない条件ではpHが上昇しなかったため、pH11.5に達しなかったものは苛性ソーダを加えてpH11.5〜12.0としてから1時間撹拌した。その後、高分子凝集剤を5mg/Lとなるよう加えて不溶性析出物を凝集させ、撹拌を停止して30分間静置し、沈殿物と清澄な上澄水とに分離した後、上澄水を塩酸で中和して処理水を得た。処理水のホウ素、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオン濃度を測定したところ、図6の結果を得た。   After adding aluminum sulfate as Al to 500 mg / L to the simulated waste water, slaked lime was added as Ca in the range of 1,000 to 5,000 mg / L and stirred for 1 hour. Although the pH increased due to the addition of slaked lime, the pH did not increase under the condition where the addition amount was small, so those that did not reach pH 11.5 were stirred for 1 hour after adding caustic soda to pH 11.5 to 12.0. . Thereafter, a polymer flocculant is added to 5 mg / L to aggregate the insoluble precipitate, stirring is stopped and the mixture is allowed to stand for 30 minutes. After separation into the precipitate and clear supernatant water, the supernatant water is treated with hydrochloric acid. To obtain treated water. When the boron, aluminum, calcium, and sulfate ion concentrations of the treated water were measured, the results of FIG. 6 were obtained.

図6より、カルシウムの添加量が、アルミニウム添加量の5倍の時に処理水ホウ素濃度が極小値となっており、アルミニウムとカルシウムの最適比率が重量比で1:5(モル比では1:3.375)であることが分かる。   As shown in FIG. 6, when the amount of calcium added is 5 times the amount of aluminum added, the concentration of treated water boron is minimal, and the optimum ratio of aluminum to calcium is 1: 5 by weight (1: 3 in molar ratio). .375).

また図6には、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオンの添加量も合わせて記載してあるが、添加量と処理水濃度の差を求めることにより、それらの成分の不溶性析出物への転換量を計算することができる。ホウ素の処理性が最も良かったCa2,500mg/Lの条件における各成分の不溶性析出物への転換量は以下の通りとなる。   FIG. 6 also shows the addition amounts of aluminum, calcium, and sulfate ions. By calculating the difference between the addition amount and the treated water concentration, the amount of conversion of these components into insoluble precipitates is calculated. can do. The conversion amount of each component into an insoluble precipitate under the condition of Ca 2,500 mg / L where boron treatability was the best was as follows.

まず、アルミニウムは、500mg/L−1.2mg/L=498.8mg/L=18.5mmol/Lである。   First, aluminum is 500 mg / L-1.2 mg / L = 498.8 mg / L = 18.5 mmol / L.

また、カルシウムは、2,500mg/L−206mg/L=2,294mg/L=57.4mmol/Lである。   Moreover, calcium is 2,500 mg / L-206 mg / L = 2,294 mg / L = 57.4 mmol / L.

さらに、硫酸イオンは、2,667mg/L−74mg/L=2,593mg/L=27.0mmol/Lである。   Furthermore, a sulfate ion is 2,667 mg / L-74 mg / L = 2,593 mg / L = 27.0 mmol / L.

従って、モル比に直せば、Al:Ca:SO=2.0:6.2:2.9となり、これはカルシウムアルミネートトリサルフェート3CaO・Al・3CaSO・32HOの構成比率(2:6:3)とほぼ一致している。 Accordingly, when the molar ratio is corrected, Al: Ca: SO 4 = 2.0: 6.2: 2.9 is obtained, and this is the composition of calcium aluminate trisulfate 3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O. It almost agrees with the ratio (2: 6: 3).

(比較例1)
実施例1のうちカルシウムを2,500mg/Lとした実験において、高分子凝集剤添加後の固液分離工程における静置時間を3時間に変更した以外は実施例1と同様の実験を行った。静置30分の実施例1と比較した結果を下記表1、2に示す。
(Comparative Example 1)
In the experiment in which calcium was 2,500 mg / L in Example 1, the same experiment as in Example 1 was performed except that the standing time in the solid-liquid separation step after the addition of the polymer flocculant was changed to 3 hours. . The results compared with Example 1 for 30 minutes are shown in Tables 1 and 2 below.

下記表1、2より、静置時間を3時間とした場合にはpHが低下し、アルミニウムが32mg/L検出された。従っていったん沈殿したアルミニウムが長時間の静置によりゆっくり再溶解していると認められる。   From Tables 1 and 2 below, when the standing time was 3 hours, the pH decreased, and 32 mg / L of aluminum was detected. Therefore, it is recognized that once precipitated aluminum is slowly re-dissolved by standing for a long time.

(実施例2)
図2のフローに準じたビーカースケール実験を行った。すなわち実施例1の実験のうち、消石灰の最適添加量Ca2,500mg/Lの実験において、消石灰を加えて1時間撹拌した後、更に消石灰を加えて30分撹拌してから高分子凝集剤を添加した。2段目の消石灰添加量はカルシウムとして1,000mg/Lとし、沈殿分離の静置時間は3時間とした。2段目の反応pHは消石灰を追加したことにより12.4まで上昇した。処理水分析結果を下記表1、2に示す。
(Example 2)
A beaker scale experiment according to the flow of FIG. 2 was performed. That is, among the experiments of Example 1, in the experiment of the optimal addition amount of slaked lime Ca 2,500 mg / L, after adding slaked lime and stirring for 1 hour, further adding slaked lime and stirring for 30 minutes, and then adding the polymer flocculant did. The amount of slaked lime added in the second stage was 1,000 mg / L as calcium, and the settling time for precipitation separation was 3 hours. The reaction pH in the second stage increased to 12.4 due to the addition of slaked lime. The treated water analysis results are shown in Tables 1 and 2 below.

下記表1、2に示す通り、消石灰の添加を2分割し、1段目で最適比率を添加すれば、カルシウムの合計添加量(3,500mg/L)が最適比率を上回っていても、ホウ素の良好な処理性は維持され、かつ処理水へのアルミニウムの流出も確実に防止できると認められる。   As shown in Tables 1 and 2 below, if the addition of slaked lime is divided into two and the optimal ratio is added in the first stage, even if the total amount of calcium added (3,500 mg / L) exceeds the optimal ratio, boron It is recognized that good processability is maintained, and that aluminum can be reliably prevented from flowing into the treated water.

Figure 0005330329
Figure 0005330329

Figure 0005330329
Figure 0005330329

(実施例3)
フッ素、炭酸、リン酸が共存する場合のホウ素含有排水について、図3のフローに準じたビーカースケール実験を行った。原水としては、ホウ酸、フッ化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸二水素カリウムの試薬を純水に溶解させ、ホウ素濃度100mg/L、フッ素、炭酸イオン、リン酸態リン濃度をそれぞれ150mg/Lに調整した模擬排水200mLを用いた。
(Example 3)
A beaker scale experiment according to the flow of FIG. 3 was performed on boron-containing wastewater in the presence of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid. As raw water, boric acid, sodium fluoride, sodium hydrogen carbonate, and potassium dihydrogen phosphate are dissolved in pure water, and boron concentration is 100 mg / L, fluorine, carbonate ion, and phosphorous phosphorus concentration is 150 mg / L. 200 mL of simulated waste water adjusted to 1 was used.

模擬排水に、硫酸アルミニウムをAlとして500mg/Lとなるよう加えた後、消石灰をCaとして1,000〜5,000mg/Lの範囲で加え、1時間撹拌した。なお、消石灰添加によりpHは上昇するが、pHが11.5に達しなかったものは苛性ソーダを加えてpH11.5〜12.0としてから1時間撹拌した。その後、高分子凝集剤を5mg/Lとなるよう加えて不溶性析出物を凝集させ、撹拌を停止して30分間静置し、沈殿物と清澄な上澄水とに分離した後、上澄水を塩酸で中和して処理水を得た。処理水のホウ素、アルミニウム、カルシウム、硫酸イオン濃度を測定したところ、図7の結果を得た。   After adding aluminum sulfate as Al to 500 mg / L to the simulated waste water, slaked lime was added as Ca in the range of 1,000 to 5,000 mg / L and stirred for 1 hour. In addition, although pH raised by slaked lime addition, what did not reach pH 11.5 was stirred for 1 hour, after adding caustic soda to pH 11.5-12.0. Thereafter, a polymer flocculant is added to 5 mg / L to aggregate the insoluble precipitate, stirring is stopped and the mixture is allowed to stand for 30 minutes. After separation into the precipitate and clear supernatant water, the supernatant water is treated with hydrochloric acid. To obtain treated water. When the boron, aluminum, calcium, and sulfate ion concentrations of the treated water were measured, the results shown in FIG. 7 were obtained.

図7に示す通り、本排水においてはカルシウムが3,100mg/Lの時に処理水ホウ素濃度が極小値となっているが、これはホウ酸だけを含む排水の場合に比べ、カルシウムが約600mg/L多く必要であることが分かる。   As shown in FIG. 7, in this wastewater, the concentration of treated water boron is minimal when calcium is 3,100 mg / L, but this is about 600 mg / calcium compared to the case of wastewater containing only boric acid. It can be seen that L is necessary.

ところで、フッ素、炭酸イオン、リン酸態リンそれぞれ150mg/Lが全てカルシウムと反応するとした場合、消費されるカルシウムは、(150×1.05)+(150×0.67)+(150×2.15)=580.5mg/Lと計算され、600mg/Lとおおよそ合致している。   By the way, when 150 mg / L of fluorine, carbonate ion, and phosphorous phosphorus each react with calcium, the consumed calcium is (150 × 1.05) + (150 × 0.67) + (150 × 2 .15) = 580.5 mg / L, which roughly matches 600 mg / L.

従って、フッ素、炭酸イオン、リン酸が共存した排水では、それらが全てカルシウムと反応するとし、反応しなかった余剰分がホウ素排水処理に寄与するものとして考えれば、最適なアルミニウムとカルシウムの比率を維持できることになる。   Therefore, in wastewater in which fluorine, carbonate ion, and phosphoric acid coexist, all of them react with calcium, and if the surplus that did not react is considered to contribute to boron wastewater treatment, the optimal aluminum to calcium ratio is set. It can be maintained.

(比較例2)
実施例3のうちカルシウムを3,100mg/Lとした実験において、高分子凝集剤添加後の固液分離工程における静置時間を3時間に変更した以外は実施例3と同様の実験を行った。静置30分の実施例3と比較したものを下記表3、4に示す。
(Comparative Example 2)
In the experiment in which calcium was 3,100 mg / L in Example 3, the same experiment as in Example 3 was performed, except that the standing time in the solid-liquid separation step after the addition of the polymer flocculant was changed to 3 hours. . Tables 3 and 4 below show a comparison with Example 3 for 30 minutes.

下記表3、4より、静置時間を3時間とした場合にはpHが低下し、アルミニウムが42mg/L検出された。従って、ホウ素に加えてフッ素、炭酸、リン酸が共存する場合においても、いったん沈殿したアルミニウムが長時間の静置によりゆっくり再溶解していると認められる。   From Tables 3 and 4 below, when the standing time was 3 hours, the pH decreased and 42 mg / L of aluminum was detected. Therefore, even when fluorine, carbonic acid and phosphoric acid coexist in addition to boron, it is recognized that once precipitated aluminum is slowly re-dissolved by standing for a long time.

(実施例4)
フッ素、炭酸、リン酸が共存する場合のホウ素含有排水について、図4のフローに準じたビーカースケール実験を行った。すなわち実施例3の実験のうち、消石灰の最適添加量Ca3,100mg/Lの実験において、消石灰を加えて1時間撹拌した後、更に消石灰を加えて30分撹拌してから高分子凝集剤を添加した。2段目の消石灰添加量はカルシウムとして1,000mg/Lとし、沈殿分離の静置時間は3時間とした。2段目の反応pHは消石灰を追加したことにより12.4まで上昇した。処理水分析結果を下記表3、4に示す。
Example 4
A beaker scale experiment according to the flow of FIG. 4 was performed on boron-containing wastewater in the presence of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid. That is, among the experiments of Example 3, in the experiment of the optimum addition amount of slaked lime Ca 3,100 mg / L, after adding slaked lime and stirring for 1 hour, further adding slaked lime and stirring for 30 minutes, and then adding the polymer flocculant did. The amount of slaked lime added in the second stage was 1,000 mg / L as calcium, and the settling time for precipitation separation was 3 hours. The reaction pH in the second stage increased to 12.4 due to the addition of slaked lime. The treated water analysis results are shown in Tables 3 and 4 below.

下記表3、4に示す通り、消石灰の添加を2分割し、1段目で最適比率を添加すれば、カルシウムの合計添加量(4,100mg/L)が最適比率を上回っていても、またフッ素、炭酸、リン酸が共存している場合であっても、ホウ素の良好な処理性は維持され、かつアルミニウムの残留も確実に防止できると認められる。   As shown in Tables 3 and 4 below, if the addition of slaked lime is divided into two and the optimal ratio is added in the first stage, the total amount of calcium added (4,100 mg / L) exceeds the optimal ratio. Even when fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid coexist, it is recognized that good processability of boron is maintained and that aluminum can be reliably prevented.

Figure 0005330329
Figure 0005330329

Figure 0005330329
Figure 0005330329

(実施例5)
図5のフローによるホウ素処理性を評価するため、反応時間を変えたビーカースケール実験を行った。原水としては、ホウ酸を純水に溶解させ、ホウ素濃度100mg/Lに調整した模擬排水200mLを用いた。
(Example 5)
In order to evaluate the boron processability according to the flow of FIG. 5, a beaker scale experiment in which the reaction time was changed was performed. As raw water, 200 mL of simulated waste water in which boric acid was dissolved in pure water and adjusted to a boron concentration of 100 mg / L was used.

模擬排水に、硫酸アルミニウムをAlとして500mg/Lとなるよう加えた後、消石灰をCaとして3,400mg/L添加した。これはAl:Ca=1:6.8であり、最適比率に比べてカルシウムを敢えて多めに設定してある。その後、30分〜22時間の範囲で撹拌してから高分子凝集剤を5mg/Lとなるよう加えて不溶性析出物を凝集させ、撹拌を停止して30分間静置し、沈殿物と清澄な上澄水とに分離した後、上澄水を塩酸で中和して処理水を得た。反応時間と処理水ホウ素、カルシウム、硫酸イオン濃度との関係は図8の通りであった。   After adding aluminum sulfate as Al to 500 mg / L to the simulated waste water, 3,400 mg / L was added as slaked lime as Ca. This is Al: Ca = 1: 6.8, and a larger amount of calcium is set than the optimum ratio. Then, after stirring in the range of 30 minutes to 22 hours, the polymer flocculant was added to 5 mg / L to aggregate the insoluble precipitate, and the stirring was stopped and allowed to stand for 30 minutes. After separating into supernatant water, the supernatant water was neutralized with hydrochloric acid to obtain treated water. The relationship between the reaction time and the treated water boron, calcium, and sulfate ion concentrations is as shown in FIG.

図8より、カルシウムが最適添加量よりも多い場合は、処理水カルシウム濃度、硫酸イオン濃度とともに、ゆっくりホウ素濃度も減少している。すなわち、カルシウムを最適量以上に添加した場合は、ホウ素を処理できない訳ではなく、ホウ素処理に寄与する不溶性析出物の生成速度が非常に遅いために、ホウ素の処理速度も遅くなっていると認められる。   From FIG. 8, when there is more calcium than the optimal addition amount, a boron concentration is also decreasing slowly with the treated water calcium concentration and a sulfate ion concentration. That is, when calcium is added in an optimum amount or more, boron cannot be treated, and the rate of formation of insoluble precipitates that contribute to boron treatment is very slow, and it is recognized that the treatment rate of boron is also slow. It is done.

(実施例6)
図5のフローによるホウ素処理性を評価するため、反応時間を20時間で固定し、カルシウムの添加量をAl:Ca=1:5〜1:12の範囲で変化させたビーカースケール実験を行った。原水としては、ホウ酸を純水に溶解させ、ホウ素濃度100mg/Lに調整した模擬排水200mLを用いた。
(Example 6)
In order to evaluate the boron processability according to the flow of FIG. 5, a beaker scale experiment was performed in which the reaction time was fixed at 20 hours and the addition amount of calcium was changed in the range of Al: Ca = 1: 5 to 1:12. . As raw water, 200 mL of simulated waste water in which boric acid was dissolved in pure water and adjusted to a boron concentration of 100 mg / L was used.

模擬排水に、硫酸アルミニウムをAlとして500mg/Lとなるよう加えた後、カルシウムを2,500mg/L〜6,000mg/L(Al:Ca=1:5〜1:12)添加し、20時間撹拌した。本実験では、カルシウムとして「消石灰(粉体)」「消石灰乳」の2種類を用いた。その後高分子凝集剤を5mg/Lとなるよう加えて不溶性析出物を凝集させ、撹拌を停止して30分間静置し、沈殿物と清澄な上澄水とに分離した後、上澄水を塩酸で中和して処理水を得た。処理水ホウ素濃度は図9の通りであった。   After adding aluminum sulfate as Al to 500 mg / L to the simulated waste water, calcium is added from 2,500 mg / L to 6,000 mg / L (Al: Ca = 1: 5 to 1:12) for 20 hours. Stir. In this experiment, two types of calcium, “slaked lime (powder)” and “slaked lime milk” were used. Thereafter, the polymer flocculant is added to 5 mg / L to aggregate the insoluble precipitate, the stirring is stopped, and the mixture is allowed to stand for 30 minutes. After separation into the precipitate and clear supernatant water, the supernatant water is treated with hydrochloric acid. Neutralized to obtain treated water. The treated water boron concentration was as shown in FIG.

(比較例3)
実施例6の比較実験を行った。すなわち実施例6において、反応時間を1時間で固定した以外は実施例6と同じ実験を行った。処理水ホウ素濃度は、図9の通りであった。
(Comparative Example 3)
A comparative experiment of Example 6 was performed. That is, in Example 6, the same experiment as in Example 6 was performed except that the reaction time was fixed at 1 hour. The treated water boron concentration was as shown in FIG.

図9より、いずれのカルシウム薬剤においても、Al:Ca=1:5では反応1時間で良好に処理できるが、カルシウム添加量をそれ以上とすれば処理性が悪化することが分かる。しかし反応時間を長くすることで、カルシウム添加量に関わらず良好に処理できると認められる。   From FIG. 9, it can be seen that in any calcium drug, Al: Ca = 1: 5 can be satisfactorily processed in 1 hour of reaction, but if the added amount of calcium is more than that, the processability is deteriorated. However, it can be seen that by increasing the reaction time, it can be processed well regardless of the amount of calcium added.

本発明に係るホウ素含有排水の処理方法と処理装置は、石炭火力発電所の排煙脱硫排水やごみ焼却場洗煙排水、ニッケルめっき工場排水、ガラス製造工場排水等のホウ素含有排水の処理に適用される。   The method and apparatus for treating boron-containing wastewater according to the present invention is applied to the treatment of boron-containing wastewater such as flue gas desulfurization wastewater from coal-fired power plants, waste incineration smoke washing wastewater, nickel plating factory wastewater, glass manufacturing factory wastewater, etc. Is done.

1 ホウ素含有排水
2 pH調整剤
3 消石灰
4 硫酸アルミニウム
5 高分子凝集剤
6 上澄水
7 汚泥
8 酸
9 処理水
10 反応槽
11 第一反応槽
12 第二反応槽
13 反応工程
14 固液分離工程
15 第一反応工程
16 第二反応工程
17 凝集工程
18 中和工程
20 凝集槽
30 沈殿槽
40 中和槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boron containing wastewater 2 pH adjuster 3 Slaked lime 4 Aluminum sulfate 5 Polymer flocculant 6 Supernatant water 7 Sludge 8 Acid 9 Treated water 10 Reaction tank 11 1st reaction tank 12 2nd reaction tank 13 Reaction process 14 Solid-liquid separation process 15 First reaction step 16 Second reaction step 17 Aggregation step 18 Neutralization step 20 Coagulation tank 30 Precipitation tank 40 Neutralization tank

Claims (12)

300mg/L以下のホウ素を含有する排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整する反応工程と、生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離工程とを含むホウ素含有排水の処理方法において、
前記反応工程は、アルミニウム、カルシウムの存在量1:4〜1:6の重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応工程と、消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応工程とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理方法。
Treatment of boron-containing wastewater including a reaction step in which aluminum sulfate and slaked lime are added to wastewater containing boron of 300 mg / L or less to adjust to alkalinity, and a solid-liquid separation step in which generated insoluble precipitates are separated into solid and liquid In the method
The reaction step includes adjusting the weight ratio of aluminum and calcium to a weight ratio of 1: 4 to 1: 6 and adjusting the pH to 9 or more, and adding slaked lime to adjust the pH to 12 or more. And a second reaction step of treating the boron-containing wastewater.
請求項1に記載のホウ素含有排水の処理方法において、前記反応工程の後に、高分子凝集剤を添加する凝集工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法。   The method for treating boron-containing wastewater according to claim 1, further comprising a coagulation step of adding a polymer flocculant after the reaction step. 請求項1又は2の内のいずれか一つに記載のホウ素含有排水の処理方法において、前記固液分離工程の後、前記固液分離工程によって分離された液体を酸で中和する中和工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法。 In the processing method of the boron containing waste_water | drain as described in any one of Claim 1 or 2, The neutralization process of neutralizing the liquid isolate | separated by the said solid-liquid separation process with an acid after the said solid-liquid separation process. A method for treating boron-containing wastewater, comprising: 300mg/L以下のホウ素とともに、フッ素、炭酸、及びリン酸のいずれか1種以上を含む排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整する反応工程と、生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離工程とを含むホウ素含有排水の処理方法において、
上記反応工程は、アルミニウム、カルシウムの存在量を下記数1で示される重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応工程と、消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応工程とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理方法。
Figure 0005330329
A reaction process of adding aluminum sulfate and slaked lime to wastewater containing at least one of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid together with boron of 300 mg / L or less, and adjusting the alkalinity, and the generated insoluble precipitates as solid liquid In a method for treating boron-containing wastewater including a solid-liquid separation step to separate,
The reaction step includes adjusting the abundance of aluminum and calcium to a weight ratio represented by the following formula 1, and adjusting the pH to 9 or higher, and adding slaked lime to adjust the pH to 12 or higher. A method for treating boron-containing wastewater, comprising a second reaction step.
Figure 0005330329
請求項4に記載のホウ素含有排水の処理方法において、前記反応工程の後に、高分子凝集剤を添加する凝集工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法。   5. The method for treating boron-containing wastewater according to claim 4, further comprising a coagulation step of adding a polymer flocculant after the reaction step. 請求項4又は5の内のいずれか一つに記載のホウ素含有排水の処理方法において、前記固液分離工程の後、前記固液分離工程によって分離された液体を酸で中和する中和工程を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理方法。 The neutralization process of neutralizing the liquid isolate | separated by the said solid-liquid separation process with the acid after the said solid-liquid separation process in the processing method of the boron containing waste_water | drain as described in any one of Claim 4 or 5. A method for treating boron-containing wastewater, comprising: 300mg/L以下のホウ素を含有する排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整した被処理液とする反応手段と、前記被処理液から生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離手段とを含むホウ素含有排水の処理装置において、
前記反応手段は、前記排水にアルミニウム、カルシウムの存在量1:4〜1:6の重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応手段と、更に、第1の反応手段からの被処理液に更に、消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応手段とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理装置。
A reaction means for adding aluminum sulfate and slaked lime to wastewater containing boron of 300 mg / L or less to adjust the alkali to be treated, and a solid-liquid separation of insoluble precipitates generated from the treated liquid. In a boron-containing wastewater treatment apparatus including a separation means,
The reaction means includes a first reaction means for adjusting the weight ratio of aluminum and calcium in the waste water to a weight ratio of 1: 4 to 1: 6 and adjusting the pH to 9 or more, and further from the first reaction means. And a second reaction means for adjusting the pH to 12 or more by adding slaked lime to the liquid to be treated.
請求項7に記載のホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段の下流側に、前記被処理液中の不溶性析出物を凝集させる高分子凝集剤を添加するための凝集手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置。   8. The treatment apparatus for boron-containing wastewater according to claim 7, further comprising an aggregating means for adding a polymer flocculant for aggregating insoluble precipitates in the liquid to be treated, downstream of the reaction means. An apparatus for treating wastewater containing boron. 請求項7又は8に記載のホウ素含有排水の処理装置において、前記固液分離手段の下流に、不溶性析出物が沈殿して固液分離した上澄液を酸で中和する中和手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置。   9. The boron-containing wastewater treatment apparatus according to claim 7 or 8, further comprising a neutralizing means downstream of the solid-liquid separation means, wherein the insoluble precipitate is precipitated and the supernatant obtained by solid-liquid separation is neutralized with an acid. An apparatus for treating boron-containing wastewater. 300mg/L以下のホウ素とともに、フッ素、炭酸、及びリン酸のいずれか1種以上を含む排水に、硫酸アルミニウム及び消石灰を添加し、アルカリ性に調整する反応手段と、生成した不溶性析出物を固液分離する固液分離手段とを含むホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段は、被処理液中のアルミニウム、カルシウムの存在量を下記数2で示される重量比に調整し、かつpHを9以上に調整する第一反応手段と、第一反応手段からの被処理液に消石灰を添加してpHを12以上に調整する第二反応手段とを有することを特徴とするホウ素含有排水の処理装置。
Figure 0005330329
Aluminum sulfate and slaked lime are added to waste water containing at least one of fluorine, carbonic acid, and phosphoric acid together with boron of 300 mg / L or less, and the reaction means for adjusting to alkalinity, and the generated insoluble precipitates are solid-liquid. In the boron-containing wastewater treatment apparatus including a solid-liquid separation means for separating, the reaction means adjusts the abundance of aluminum and calcium in the liquid to be treated to a weight ratio represented by the following formula 2 and a pH of 9: A treatment apparatus for boron-containing wastewater, characterized by comprising first reaction means for adjusting as described above and second reaction means for adjusting pH to 12 or more by adding slaked lime to the liquid to be treated from the first reaction means. .
Figure 0005330329
請求項10に記載のホウ素含有排水の処理装置において、前記反応手段の下流側に、被処理液中に高分子凝集剤を添加して前記不溶析出物を凝集させるための凝集手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置。 In the processing apparatus of the boron-containing waste water according to claim 10, downstream of the reaction unit, comprises aggregation means for aggregating the precipitable precipitates by adding a polymer flocculant into the liquid to be treated An apparatus for treating boron-containing wastewater. 請求項10又は11に記載のホウ素含有排水の処理装置において、前記固液分離手段の下流に、前記不溶析出物が沈殿した上澄液を酸で中和する中和手段を備えていることを特徴とするホウ素含有排水の処理装置。 In the processing apparatus of the boron-containing waste water according to claim 10 or 11, downstream of the solid-liquid separation means, that it comprises a neutralizing means for the insoluble property precipitates neutralized with acid supernatants precipitated An apparatus for treating wastewater containing boron.
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