JP6723057B2 - Water treatment method and water treatment system - Google Patents

Water treatment method and water treatment system Download PDF

Info

Publication number
JP6723057B2
JP6723057B2 JP2016078962A JP2016078962A JP6723057B2 JP 6723057 B2 JP6723057 B2 JP 6723057B2 JP 2016078962 A JP2016078962 A JP 2016078962A JP 2016078962 A JP2016078962 A JP 2016078962A JP 6723057 B2 JP6723057 B2 JP 6723057B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sludge
solid
water
liquid separation
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016078962A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017189724A (en
Inventor
浩平 村角
浩平 村角
高橋 健二
健二 高橋
亨 西内
亨 西内
慎吾 盛一
慎吾 盛一
宏拓 竹内
宏拓 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Eco Tech Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Eco Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Nippon Steel Eco Tech Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2016078962A priority Critical patent/JP6723057B2/en
Publication of JP2017189724A publication Critical patent/JP2017189724A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6723057B2 publication Critical patent/JP6723057B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

本発明は、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水に対する水処理方法及び水処理システムに関する。 The present invention relates to a water treatment method and a water treatment system for water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions.

石炭火力発電所やコークス工場で実施されている排煙脱硫法としては、湿式石灰−石膏法が主流であるが、この方法では、多量に生成する石膏の処分が必要となることから小規模設備向きでないといった問題がある。このような問題に対し、石灰に代えて水酸化マグネシウムを使用して排ガスを処理する方法が実施されている。この方法は、排ガス中の硫黄分を、石膏のような固形物としてではなく、水への溶解度が大きい硫酸マグネシウムとして捕捉するものであり、生成される硫酸マグネシウムは、溶解した状態のため廃水と共に放流することが可能である。 As the flue gas desulfurization method used in coal-fired power plants and coke plants, the wet lime-gypsum method is the mainstream, but this method requires the disposal of a large amount of gypsum, so small-scale equipment is required. There is a problem that it is not suitable. For such a problem, a method of treating exhaust gas by using magnesium hydroxide instead of lime has been implemented. This method captures the sulfur content in the exhaust gas as magnesium sulfate, which has a large solubility in water, not as a solid substance such as gypsum, and the magnesium sulfate produced is in a dissolved state together with the wastewater. It can be released.

その一方で、上記に挙げたような排煙脱硫装置からの廃水中にはフッ化物イオンが含まれているため、放流するにあたっては、その処理が問題となる。廃水中のフッ化物イオンを除去する方法としては、pH中性域の廃水中にカルシウムイオンを添加して、フッ化物イオンをフッ化カルシウムとして沈殿除去する方法が一般的である(特許文献1)。 On the other hand, since fluoride ions are contained in the waste water from the flue gas desulfurization apparatus as mentioned above, the treatment thereof becomes a problem when discharged. As a method for removing fluoride ions in waste water, a method of adding calcium ions to waste water in a neutral pH range and precipitating and removing fluoride ions as calcium fluoride is generally used (Patent Document 1). ..

しかし、この方法では、上記した水酸化マグネシウムを使用する排煙脱硫装置からの廃水のように、廃水中にマグネシウムイオンや硫酸イオンが存在していると、カルシウム法でのフッ化物イオンの除去率が低下するという問題があった。これは、このような廃水の場合、pH中性域では、多量のマグネシウムイオンとフッ化物イオンが錯体として溶解し、このことが原因してフッ化カルシウムが生成しなくなるためと考えられる。 However, in this method, if magnesium ions and sulfate ions are present in the wastewater, such as the wastewater from the flue gas desulfurization apparatus that uses magnesium hydroxide, the removal rate of fluoride ions by the calcium method There was a problem that it decreased. This is considered to be because, in the case of such wastewater, a large amount of magnesium ions and fluoride ions are dissolved as a complex in the neutral pH range, and as a result, calcium fluoride is not produced.

この問題に対し、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する排水にカルシウムイオンを添加してフッ化物イオンを沈殿物として除去する際に、特許文献2では前記排水のpHを9.4〜9.8に調整すること、特許文献3では前記排水のpHを8〜10に調整することがそれぞれ提案されている。 To address this problem, when calcium ions are added to wastewater containing fluoride ions and magnesium ions to remove the fluoride ions as a precipitate, in Patent Document 2, the pH of the wastewater is 9.4 to 9.8. It is proposed that the pH of the waste water is adjusted to 8 to 10 in Patent Document 3, respectively.

特公昭58−013230号公報Japanese Patent Publication No. 58-013230 特開平08−057486号公報JP, 08-057486, A 特開2000−301165号公報JP 2000-301165 A

上述の特許文献2及び3に開示されたような従来の方法では、廃水にカルシウムイオンを添加した際にフッ化カルシウムの沈殿とならずに、廃水のpHを9.4〜9.8又は8〜10などの範囲に調整することで、廃水中に錯体として溶解していたマグネシウムイオンが水酸化マグネシウムとして析出して沈殿すると考えられる。そして、廃水中に錯体として溶解していたフッ化物イオンは、水酸化マグネシウムの沈殿に取り込まれて沈殿し、さらに、存在しているカルシウムイオンとフリーのフッ化物イオンとが反応してフッ化カルシウムとして沈殿すると考えられる。このようにして、廃水中からのフッ化物イオンの除去率を向上させることができるものと考えられる。このことについて、本発明者らは、アルカリ域では、フッ化物イオンは、併存するマグネシウムイオンとの関係において、「フッ素とマグネシウムの錯体」になるよりも、「析出した水酸化マグネシウムに取り込まれた沈殿物」で存在する方が安定な状態になると考えており、フッ素の除去処理を考える上で、注目すべき点であると認識している。 In the conventional methods as disclosed in Patent Documents 2 and 3 described above, when calcium ions are added to the wastewater, calcium fluoride does not precipitate and the pH of the wastewater is 9.4 to 9.8 or 8. It is considered that the magnesium ion dissolved as a complex in the waste water is precipitated and precipitated as magnesium hydroxide by adjusting the range of 10 to 10. Then, the fluoride ions dissolved as a complex in the wastewater are taken in and precipitated by the precipitation of magnesium hydroxide, and the existing calcium ions react with the free fluoride ions to give calcium fluoride. It is thought to precipitate as. Thus, it is considered that the removal rate of fluoride ions from the wastewater can be improved. In this regard, in the alkaline region, the present inventors have found that fluoride ions are "incorporated into precipitated magnesium hydroxide rather than "complex of fluorine and magnesium" in relation to coexisting magnesium ions. We believe that the presence of “precipitate” is a more stable state, and we recognize that this is a point to be noted when considering the fluorine removal treatment.

従来の方法では、廃水へのカルシウムイオンの添加により生じたフッ化カルシウムの沈殿に加え、廃水のpHを高めることで、マグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして析出させている。そのため、スラッジの発生量が増加し、実用上、スラッジの処理コストの増大を招く可能性がある。本発明者らは、この点を改善することで、より良好で経済的な処理を行うことが必要であると認識するに至った。 In the conventional method, magnesium ions are precipitated as magnesium hydroxide by increasing the pH of the waste water in addition to the precipitation of calcium fluoride generated by the addition of calcium ions to the waste water. Therefore, the amount of sludge generated increases, which may increase the sludge treatment cost in practical use. The present inventors have come to recognize that it is necessary to perform better and economical treatment by improving this point.

また、特許文献2及び3に開示されたような方法は、フッ化物イオンの他、マグネシウムイオンなどを含有する廃水に対する処理の場合に、特許文献1に開示されたような方法よりもフッ化物イオンの除去率を向上させることができる。しかし、本発明者らは、さらなる検討の結果、フッ化物イオンの除去率をさらに向上させる余地があると考えた。 Further, the method disclosed in Patent Documents 2 and 3 is more effective than the method disclosed in Patent Document 1 in treating waste water containing magnesium ions and the like in addition to fluoride ions. The removal rate can be improved. However, as a result of further studies, the present inventors considered that there is room for further improving the removal rate of fluoride ions.

そこで、本発明は、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水からフッ化物イオンを除去処理する場合に、最終的なスラッジの量を低減可能であると共に、より高い処理効率を実現可能な水処理技術を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention can reduce the amount of final sludge and can achieve higher treatment efficiency when removing fluoride ions from water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions. It seeks to provide water treatment technology.

本発明は、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水中に懸濁物質を生成させるアルカリ添加工程と、前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する固液分離工程と、固液分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する酸添加工程と、前記酸を添加した後に、前記スラッジを所定時間撹拌する熟成工程と、を含む、水処理方法を提供する。 The present invention includes an alkali addition step of adding an alkaline agent to water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions to generate a suspended substance in the water to be treated, and the suspension in which the fluoride ions are incorporated. A solid-liquid separation step of solid-liquid separation of turbid substances, an acid addition step of adding an acid to the solid-liquid separated sludge derived from the suspended matter, and an aging step of stirring the sludge for a predetermined time after adding the acid And a water treatment method including the steps of:

本発明によれば、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水からフッ化物イオンを除去処理する場合に、最終的なスラッジの量を低減可能であると共に、より高い処理効率を実現可能な水処理技術を提供することができる。 According to the present invention, when removing fluoride ions from water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions, the amount of final sludge can be reduced and higher treatment efficiency can be realized. Water treatment technology can be provided.

本発明の一実施形態の水処理方法を表す概略フロー図である。It is a schematic flow chart showing the water treatment method of one embodiment of the present invention. 本発明の別の一実施形態の水処理方法を表す概略フロー図である。It is a schematic flow figure showing the water treatment method of another one Embodiment of this invention. 本発明のさらに別の一実施形態の水処理方法を表す概略フロー図である。It is a schematic flow figure showing the water treatment method of another one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.

フッ化物イオン(F-)及びマグネシウムイオン(Mg2+)を含有する被処理水に対し、上述の従来の方法では、pHを8.0〜10.0に調整することでマグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして析出させて固液分離することにより、フッ化物イオンの除去率を高めている。このため、従来の方法では、スラッジの発生量が多くなる。そこで、本発明者らは、まず、最終処分が必要になるスラッジ(以下、本明細書において、「最終的なスラッジ」と称することがある。)の量を低減できれば、大量のスラッジ処理にかかる費用の低減が可能になり、実用上極めて有用であるとの認識を持った。 With respect to the water to be treated containing the fluoride ion (F ) and the magnesium ion (Mg 2+ ), the above-mentioned conventional method adjusts the pH to 8.0 to 10.0 to oxidize the magnesium ion. The precipitation rate of fluoride ions is increased by precipitating it as magnesium and performing solid-liquid separation. Therefore, in the conventional method, the amount of sludge generated increases. Therefore, the inventors of the present invention firstly need to process a large amount of sludge if the amount of sludge that needs final disposal (hereinafter, also referred to as “final sludge” in this specification) can be reduced. We realized that the cost could be reduced and it was extremely useful in practice.

本発明者らは、上記認識の下、フッ化物イオンは、「フッ素とマグネシウムの錯体」になるよりも、「析出した水酸化マグネシウムに取り込まれた沈殿物」で存在する方が安定な状態である点に注目した。そして、被処理水にアルカリ剤を添加して、被処理水中に懸濁物質を生成させる工程(アルカリ添加工程)を行うこととした。この工程によって、被処理水中のマグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして十分に析出させ、析出した水酸化マグネシウムにフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を積極的に生成させる。 Based on the above recognition, the present inventors have found that the fluoride ion is in a stable state when it is present as “a precipitate incorporated in the precipitated magnesium hydroxide” rather than as a “complex of fluorine and magnesium”. I paid attention to a certain point. Then, the step of adding an alkaline agent to the water to be treated to generate a suspended substance in the water to be treated (alkali addition step) is performed. By this step, magnesium ions in the water to be treated are sufficiently precipitated as magnesium hydroxide, and a suspended substance in which fluoride ions are incorporated into the precipitated magnesium hydroxide is positively generated.

そして、フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を固液分離する工程(固液分離工程)を行い、固液分離された懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する工程(酸添加工程)を行う。この酸添加工程によって、スラッジを構成する主成分である水酸化マグネシウムを溶解し、最終的なスラッジの量を低減させる。スラッジ中に取り込まれていたフッ化物イオンは、フッ化マグネシウム(MgF2)として析出し、そのMgF2が最終的なスラッジ中に高濃度で残存することになる。そのため、最終的なスラッジの量を低減しつつ、フッ化物イオンの除去率を向上させることができるようになる。 Then, a step (solid-liquid separation step) of solid-liquid separation of a suspended substance in which fluoride ions are incorporated is performed, and a step of adding an acid to the sludge derived from the solid-liquid separated suspension material (acid addition step) is performed. To do. This acid addition step dissolves magnesium hydroxide, which is the main constituent of the sludge, and reduces the final amount of sludge. The fluoride ions taken in the sludge precipitate as magnesium fluoride (MgF 2 ), and the MgF 2 remains in the final sludge at a high concentration. Therefore, the removal rate of fluoride ions can be improved while reducing the final amount of sludge.

しかしながら、実際の現場での工業的使用に沿った連続プロセス(continuous process)で試験(以下、「連続式試験」と記す。)を行った場合、酸が添加された後の最終的なスラッジとは固液分離された上澄液中のフッ素濃度が回分プロセス(batch process)で試験(以下、「回分式試験」と記す。)を行った場合の上澄液中のフッ素濃度よりも高いことが判明した。後述する通り、上澄液中にはフッ素が含有されているため、その上澄液をアルカリ添加工程に戻して、被処理水と共に再度処理することが好ましいが、上澄液中のフッ素濃度が高いと、フッ素の除去効率が低くなったり、アルカリ量が増えたりする可能性がある。そのため、上澄液中のフッ素濃度は低いことが望ましい。 However, when the test (hereinafter referred to as “continuous test”) is conducted in a continuous process that is suitable for industrial use in the actual field, the final sludge after addition of the acid is Indicates that the fluorine concentration in the solid-liquid separated supernatant liquid is higher than the fluorine concentration in the supernatant liquid when the batch process test (hereinafter referred to as "batch test") is performed. There was found. As will be described later, since the supernatant contains fluorine, it is preferable to return the supernatant to the alkali addition step and treat again with the water to be treated, but the concentration of fluorine in the supernatant is When it is high, the efficiency of removing fluorine may be low, or the amount of alkali may be increased. Therefore, it is desirable that the concentration of fluorine in the supernatant is low.

本発明者らのさらなる検討の結果、連続式試験にて、酸添加工程でのスラッジへの酸の添加量を増やしても、また、酸を添加する時間を延ばしても、上澄液中のフッ素濃度を低下させる明確な効果は得られ難いことが判明した。そこで、本発明者らは、連続式試験にて上述の上澄液中のフッ素濃度が高くなる原因について、連続式試験と回分式試験との違いに着目して鋭意検討した。具体的には、スラッジへの酸の添加工程において、連続式試験では、ほぼ一定の速度で酸が添加される傾向にあるのに対し、回分式試験では、短時間のうちに大部分の酸が添加され、残りの時間には殆ど酸が添加されない傾向にあるという違いがある。この違いから、本発明者らは、前述の上澄液中のフッ素濃度をさらに低下させるためには、スラッジに酸が添加されていない時間が重要であると考え、スラッジへの酸の添加後、スラッジを所定時間撹拌する工程(スラッジの熟成工程)を行うこととした。その結果、最終的なスラッジとは固液分離された上澄液中のフッ素濃度を低下させることができることが分かった。 As a result of further studies by the present inventors, in the continuous test, even if the amount of acid added to the sludge in the acid addition step was increased, and even if the time for which the acid was added was extended, It was found that it was difficult to obtain a clear effect of reducing the fluorine concentration. Therefore, the present inventors diligently studied the cause of the high fluorine concentration in the supernatant in the continuous test, focusing on the difference between the continuous test and the batch test. Specifically, in the acid addition process to the sludge, in the continuous test, the acid tends to be added at a substantially constant rate, whereas in the batch test, most of the acid is added in a short time. Is added, and there is a tendency that almost no acid is added during the remaining time. From this difference, the present inventors believe that the time when no acid is added to the sludge is important in order to further reduce the fluorine concentration in the above-mentioned supernatant liquid, and after adding the acid to the sludge, The step of stirring the sludge for a predetermined time (sludge aging step) was performed. As a result, it was found that the concentration of fluorine in the supernatant liquid obtained by solid-liquid separation from the final sludge can be reduced.

上述の各手段を巧みに利用することによって、本発明者らは、最終的なスラッジの量を低減可能であると共に、被処理水中のフッ化物イオンの除去処理をさらに効率よく行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の一実施形態の水処理方法は、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、被処理水中に懸濁物質を生成させるアルカリ添加工程を含む。そして、この水処理方法は、フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質に由来するスラッジを固液分離する固液分離工程を含む。さらに、この水処理方法は、固液分離された懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する酸添加工程と、酸を添加した後に、スラッジを所定時間撹拌する熟成工程とを含むことを特徴とする。 By skillfully utilizing each of the above-mentioned means, the present inventors can reduce the final amount of sludge and can further efficiently perform the removal treatment of fluoride ions in the water to be treated. Heading out, the present invention has been completed. That is, the water treatment method of one embodiment of the present invention includes an alkali addition step of adding an alkaline agent to water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions to generate a suspended substance in the water to be treated. Then, this water treatment method includes a solid-liquid separation step of performing solid-liquid separation on sludge derived from a suspended substance in which fluoride ions are incorporated. Furthermore, this water treatment method is characterized by comprising an acid addition step of adding an acid to the sludge derived from the solid-liquid separated suspended matter, and an aging step of stirring the sludge for a predetermined time after adding the acid. To do.

また、本発明の一実施形態の水処理方法は、例えば、本発明の一実施形態の水処理システムによって実行することができる。その水処理システムは、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、被処理水中に懸濁物質を生成させる反応槽と、反応槽でフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質に由来するスラッジを固液分離する固液分離槽と、固液分離槽で分離された懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する酸添加槽と、酸を添加した後に、スラッジを所定時間撹拌する熟成槽と、を備えることを特徴とする。 Further, the water treatment method according to the embodiment of the present invention can be executed by, for example, the water treatment system according to the embodiment of the present invention. The water treatment system includes a reaction tank in which an alkaline agent is added to water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions to generate a suspended substance in the water to be treated, and fluoride ions are incorporated in the reaction tank. A solid-liquid separation tank for solid-liquid separation of sludge derived from suspended solids, an acid addition tank for adding acid to the sludge derived from suspended solids separated in the solid-liquid separation tank, and a sludge after adding acid And a maturing tank for stirring for a predetermined time.

以下、本発明の一実施形態の水処理方法における各工程について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、図面において、各図で共通する部分については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。 Hereinafter, each step in the water treatment method of one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that, in the drawings, parts common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

図1は、本発明の一実施形態の水処理方法を表す概略フロー図である。図1に示すように、本実施形態の水処理方法では、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水(原水)にアルカリ剤を添加する工程(アルカリ添加工程)S11を行う。この工程S11で、被処理水中に懸濁物質を生成させる。具体的には、被処理水にアルカリ剤を添加することで、被処理水中のマグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして析出させ、析出した水酸化マグネシウムにフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質(好ましくは沈殿物)をより積極的に生成させる。こうして、後述する固液分離によって懸濁物質を除去することで、被処理水中からフッ化物イオンを除去することができる。 FIG. 1 is a schematic flow chart showing a water treatment method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the water treatment method of this embodiment, a step (alkali addition step) S11 of adding an alkaline agent to water to be treated (raw water) containing fluoride ions and magnesium ions is performed. In this step S11, a suspended substance is generated in the water to be treated. Specifically, by adding an alkaline agent to the water to be treated, magnesium ions in the water to be treated are precipitated as magnesium hydroxide, and a suspended substance in which fluoride ions are incorporated into the precipitated magnesium hydroxide (preferably Precipitate) is generated more aggressively. In this way, fluoride ions can be removed from the water to be treated by removing the suspended solids by solid-liquid separation described below.

アルカリ添加工程S11において、被処理水に添加する好適なアルカリ剤としては、アルカリ金属の水酸化物及び炭酸塩、並びにアルカリ土類金属の水酸化物及び炭酸塩などを挙げることができる。アルカリ剤は1種又は2種以上を用いることができる。被処理水中のマグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして十分に析出させやすい観点から、アルカリ剤としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)、水酸化カリウム(苛性カリ)、及び水酸化カルシウム(消石灰)がより好ましい。アルカリ剤として、水酸化ナトリウムなどの苛性アルカリを用いた場合は、最終的なスラッジ中のフッ素含有率をより高めることができる。一方、アルカリ剤として、水酸化カルシウムなどのカルシウム塩を用いた場合は、最終的なスラッジの脱水性を高めることができる。 Suitable alkali agents added to the water to be treated in the alkali addition step S11 include alkali metal hydroxides and carbonates, and alkaline earth metal hydroxides and carbonates. As the alkaline agent, one kind or two or more kinds can be used. From the viewpoint of easily precipitating magnesium ions in the water to be treated as magnesium hydroxide, the alkali agent is preferably a hydroxide of an alkali metal or an alkaline earth metal, such as sodium hydroxide (caustic soda) and potassium hydroxide (caustic potassium hydroxide). ), and calcium hydroxide (slaked lime) are more preferable. When a caustic alkali such as sodium hydroxide is used as the alkaline agent, the fluorine content in the final sludge can be further increased. On the other hand, when a calcium salt such as calcium hydroxide is used as the alkaline agent, the dewaterability of the final sludge can be enhanced.

被処理水中にフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を十分に生成させる観点から、アルカリ添加工程S11では、被処理水にアルカリ剤を添加することで、被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整することが好ましい。本明細書において、被処理水や後述するスラッジなどのpHは、25℃での値又は25℃での換算値である。例えば、被処理水の温度が25℃よりも高い場合には、アルカリ添加工程における被処理水のpH8.5〜10.5は、実際の測定値ではその範囲よりも低い範囲の値にシフトする。より具体的には、例えば被処理水の温度が50℃の場合には、アルカリ添加工程において被処理水のpHを8.5〜10.5に調整することは、被処理水の50℃でのpH値でおよそ8.0〜10.0に調整する程度となる。 From the viewpoint of sufficiently generating a suspended substance in which fluoride ions are taken into the water to be treated, in the alkali addition step S11, the pH of the water to be treated is adjusted to 8.5 by adding an alkaline agent to the water to be treated. It is preferable to adjust it within the range of 10.5. In the present specification, the pH of the water to be treated, the sludge described later, and the like are values at 25° C. or converted values at 25° C. For example, when the temperature of the water to be treated is higher than 25° C., the pH of the water to be treated in the alkali addition step of 8.5 to 10.5 shifts to a value lower than that range in the actual measurement value. .. More specifically, for example, when the temperature of the water to be treated is 50° C., adjusting the pH of the water to be treated to 8.5 to 10.5 in the alkali adding step is performed at 50° C. of the water to be treated. The pH value is about 8.0 to 10.0.

アルカリ添加工程S11におけるアルカリ剤の添加量は特に限定されない。被処理水の水質などに応じて、被処理水のpHが8.5〜10.5の範囲内になるように適宜調整することが好ましい。アルカリ添加工程S11は、後述する固液分離工程などとは別個の槽としての反応槽11で行うことが好ましい。また、この反応槽11には、被処理水(原水)を反応槽11に供給するための原水供給部と、アルカリ剤を添加するためのアルカリ剤供給部とが設けられていることがより好ましい。原水供給部は、例えば、原水の貯留槽から原水を反応槽11に送る供給管、及びポンプなどで構成することができる。アルカリ剤供給部は、例えば、アルカリ剤の貯留槽からアルカリ剤を反応槽11に送る供給管、及びポンプなどで構成することができる。 The amount of the alkaline agent added in the alkaline addition step S11 is not particularly limited. It is preferable to appropriately adjust the pH of the water to be treated within the range of 8.5 to 10.5 depending on the quality of the water to be treated and the like. The alkali addition step S11 is preferably performed in the reaction tank 11 as a tank separate from the solid-liquid separation step and the like described later. Further, it is more preferable that the reaction tank 11 is provided with a raw water supply section for supplying the water to be treated (raw water) to the reaction tank 11 and an alkaline agent supply section for adding the alkaline agent. .. The raw water supply unit can be configured by, for example, a supply pipe that sends the raw water from the raw water storage tank to the reaction tank 11 and a pump. The alkaline agent supply unit can be configured by, for example, a supply pipe for sending the alkaline agent from the reservoir for the alkaline agent to the reaction tank 11, a pump, and the like.

図1に示すように、本実施形態の水処理方法では、アルカリ添加工程S11で生成された懸濁物質(被処理水中のフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質)を固液分離する工程(固液分離工程)S21を行う。この固液分離工程S21は、被処理水にアルカリ剤を添加する槽(前述の反応槽)11とは別個の槽(固液分離槽)21で行うことが好ましい。固液分離の処理としては、凝集・沈殿処理、膜分離・ろ過処理、浮上処理のいずれも用いることができる。これらのうち、フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を沈殿物として固液分離可能である点から、凝集・沈殿処理を採用することが好ましく、この場合、シックナーなどの沈殿槽を用いて、固液分離工程S21を行うことが好ましい。 As shown in FIG. 1, in the water treatment method of the present embodiment, a step of solid-liquid separation of the suspended substance (suspended substance in which fluoride ions are incorporated in the water to be treated) generated in the alkali addition step S11 ( Solid-liquid separation step) S21 is performed. This solid-liquid separation step S21 is preferably performed in a tank (solid-liquid separation tank) 21 different from the tank (the above-mentioned reaction tank) 11 for adding the alkaline agent to the water to be treated. As the solid-liquid separation treatment, any of aggregation/precipitation treatment, membrane separation/filtration treatment, and flotation treatment can be used. Of these, it is preferable to employ a coagulation/precipitation treatment from the viewpoint that solid-liquid separation can be performed by using a suspended substance in which fluoride ions are taken as a precipitate. In this case, using a precipitation tank such as a thickener, It is preferable to perform the solid-liquid separation step S21.

また、懸濁物質の凝集・沈殿処理を行う際には、懸濁物質の凝集・沈殿を促進させるために、凝集剤を用いてもよい。凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、及び鉄塩系凝集剤などの公知の無機凝集剤、並びにポリアクリル酸エステル系凝集剤、ポリメタクリル酸エステル系凝集剤、及びポリアクリルアミド系凝集剤などの公知の高分子凝集剤を用いることができる。 Further, when the suspension substance is aggregated/precipitated, a flocculant may be used in order to accelerate the aggregation/precipitation of the suspended substance. As the aggregating agent, known inorganic aggregating agents such as polyaluminum chloride, aluminum sulfate, and iron salt aggregating agents, polyacrylic acid ester aggregating agents, polymethacrylate ester aggregating agents, and polyacrylamide aggregating agents. The well-known polymer flocculant can be used.

固液分離工程S21によって、懸濁物質に由来するスラッジが得られる。この際、本実施形態における好適な水処理方法では、懸濁物質を固液分離して得られるスラッジとして、水酸化マグネシウムを主成分とする鉱物相で構成されていると共に、フッ素含有率が2〜10質量%程度のスラッジを得ることができる。 By the solid-liquid separation step S21, sludge derived from suspended matter is obtained. At this time, in the preferred water treatment method according to the present embodiment, the sludge obtained by solid-liquid separation of the suspended substance is composed of a mineral phase containing magnesium hydroxide as a main component and has a fluorine content of 2 It is possible to obtain about 10% by mass of sludge.

固液分離工程S21によって、懸濁物質由来のスラッジと上澄水とに分離されるが、まず、スラッジの処理方法について、次に述べる。 In the solid-liquid separation step S21, the sludge derived from the suspended matter and the supernatant water are separated. First, the sludge treatment method will be described below.

図1に示すように、本実施形態の水処理方法では、固液分離された懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する工程(酸添加工程)S31を行う。この工程S31によって、先述の通り、スラッジを構成する主成分である水酸化マグネシウムが溶解し、その結果、最終的なスラッジの量を低減することができる。また、スラッジ中に取り込まれていたフッ素分は、フッ化マグネシウム(MgF2)として析出し、フッ素分を減量されたスラッジ中に高濃度で残存させることができる。析出したフッ化マグネシウムは、最終的なスラッジから分離することができ、分離したフッ化マグネシウムは、工業原料としての再利用が期待できるものであるので、本実施形態の水処理方法は、資源の有効利用の観点からも有用である。 As shown in FIG. 1, in the water treatment method of the present embodiment, a step (acid addition step) S31 of adding an acid to sludge derived from suspended solids that has been subjected to solid-liquid separation is performed. As described above, this step S31 dissolves magnesium hydroxide, which is the main component of the sludge, and as a result, the final amount of sludge can be reduced. Further, the fluorine content taken into the sludge is precipitated as magnesium fluoride (MgF 2 ), and the fluorine content can remain in the reduced sludge at a high concentration. The precipitated magnesium fluoride can be separated from the final sludge, and the separated magnesium fluoride can be expected to be reused as an industrial raw material. It is also useful from the viewpoint of effective use.

最終的なスラッジの量をより低減させる観点及びそのスラッジ中に残存するフッ素量をより高める観点から、酸添加工程S31では、スラッジに酸を添加することで、スラッジのpHを、好ましくは3.0〜8.5の範囲内、より好ましくは4.0〜8.0の範囲内、さらに好ましくは5.0〜7.5の範囲内に調整する。酸添加工程S31の際に、スラッジのpHを3.0よりも酸性側にすると、スラッジの水酸化マグネシウムは勿論溶解するものの、スラッジ中のフッ素分が、フッ化水素酸として高い濃度で溶解してしまい、スラッジ中にフッ素分を残存し難くなる場合がある。一方、スラッジのpHを8.5よりもアルカリ側にすると、フッ素分が殆ど溶解しなくなるが、この場合は、水酸化マグネシウムの溶解も進み難く、最終的なスラッジの量を低減させ難くなる場合がある。 From the viewpoint of further reducing the final amount of sludge and increasing the amount of fluorine remaining in the sludge, in the acid addition step S31, the pH of the sludge is preferably adjusted to 3. by adding an acid to the sludge. It is adjusted within the range of 0 to 8.5, more preferably within the range of 4.0 to 8.0, and further preferably within the range of 5.0 to 7.5. In the acid addition step S31, if the pH of the sludge is set to an acid side of 3.0, the magnesium hydroxide in the sludge is of course dissolved, but the fluorine content in the sludge is dissolved at a high concentration as hydrofluoric acid. In some cases, it becomes difficult for the fluorine content to remain in the sludge. On the other hand, when the pH of the sludge is set to be closer to the alkaline side than 8.5, the fluorine content is hardly dissolved, but in this case, it is difficult to dissolve magnesium hydroxide and it is difficult to reduce the final sludge amount. There is.

酸添加工程S31において、スラッジのpHを調整した際に、スラッジのF-濃度が、フッ化マグネシウムの被処理水に対する溶解度よりも高ければ、その溶解度を超えるフッ素はフッ化マグネシウムとして析出し、溶解度以下のフッ素は水中に存在することになる。溶解度について、本発明者らが検討実験を行ったところ、被処理水として好適な排煙脱硫装置から排出された廃水のように、F-の他、Mg2+及び硫酸イオン(SO4 2-)を高濃度に含有する被処理水を用いた場合、スラッジのpH3.0〜8.5の範囲では、およそ200〜600mg/L程度の範囲でフッ素分が液中に溶解することが分かった。このことから、酸添加工程S31によって、スラッジの主成分である水酸化マグネシウムと共に200〜600mg/Lの範囲内でフッ素分が液中に溶解し、これによってスラッジの量をより減少でき、その一方で、減量されたスラッジ中にフッ素分がフッ化マグネシウムとして析出し、これによってフッ素分を高濃度で残存させることが可能になると考えられる。上述のF-、Mg2+、及びSO4 2-を高濃度に含有する被処理水としては、具体的には、F濃度が30〜300mg/L、Mg濃度が2000〜20000mg/L、SO4濃度が8000〜80000mg/Lの被処理水を挙げることができる。 In the acid addition step S31, when the pH of the sludge is adjusted and the F concentration of the sludge is higher than the solubility of magnesium fluoride in the water to be treated, fluorine exceeding the solubility is precipitated as magnesium fluoride and the solubility is increased. The following fluorine will be present in water. Regarding the solubility, the inventors of the present invention conducted an experiment to find out that, like wastewater discharged from a flue gas desulfurization apparatus suitable as water to be treated, in addition to F , Mg 2+ and sulfate ion (SO 4 2− It was found that the fluorine content was dissolved in the liquid in the range of about 200 to 600 mg/L when the pH of the sludge was in the range of 3.0 to 8.5 when the water to be treated containing )) in a high concentration was used. .. From this, in the acid addition step S31, the fluorine content is dissolved in the liquid within the range of 200 to 600 mg/L together with magnesium hydroxide which is the main component of the sludge, whereby the amount of sludge can be further reduced. Thus, it is considered that the fluorine content is precipitated as magnesium fluoride in the reduced sludge, which allows the fluorine content to remain at a high concentration. As the water to be treated containing F , Mg 2+ , and SO 4 2− at high concentrations, specifically, F concentration is 30 to 300 mg/L, Mg concentration is 2000 to 20000 mg/L, SO 4 Water to be treated having a concentration of 8000 to 80000 mg/L can be mentioned.

また、固液分離されたスラッジは、主成分の水酸化マグネシウムの他、析出した水酸化マグネシウムにフッ化物イオンが取り込まれたフッ化マグネシウム(MgF2)や水酸化フッ化マグネシウム(MgFOH)などを含むフッ素化合物を含有している可能性がある。スラッジ中に含まれるフッ素分の大半は、MgF2やMgFOHであると考えられる。しかし、上述のフッ化マグネシウムの溶解度の観点から、酸添加工程S31でスラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内のいずれかのpH値に調整した場合、このpH値に対応する溶解度の分だけMgFOHからフッ素分が溶解し、その他の大部分のフッ素分は、フッ化マグネシウムとして析出すると考えられる。この結果、酸添加工程S31で酸を添加した後のスラッジを固液分離して得られる最終的なスラッジ中には、フッ化マグネシウムが高濃度で残存することとなると考えられる。 The solid-liquid separated sludge contains magnesium hydroxide as a main component, magnesium fluoride (MgF 2 ) in which fluoride ions are incorporated into precipitated magnesium hydroxide, magnesium hydroxide fluoride (MgFOH), and the like. It may contain a fluorine compound. Most of the fluorine content contained in the sludge is considered to be MgF 2 or MgFOH. However, from the viewpoint of the above-mentioned solubility of magnesium fluoride, when the pH of the sludge is adjusted to any pH value within the range of 3.0 to 8.5 in the acid addition step S31, the solubility corresponding to this pH value is obtained. It is considered that the fluorine content is dissolved from MgFOH by the amount corresponding to the above, and most of the other fluorine content is precipitated as magnesium fluoride. As a result, it is considered that a high concentration of magnesium fluoride will remain in the final sludge obtained by solid-liquid separation of the sludge after acid addition in the acid addition step S31.

使用する酸としては、特に限定されず、スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲に調整可能なものを好適に用いることができる。好適な酸としては、例えば、塩酸、硫酸、及び硝酸などを挙げることができる。スラッジに対する酸の添加量は、特に限定されず、SS濃度に応じて、適宜調整することができる。例えば、スラッジに対して、75質量%硫酸水溶液の場合、10〜100g/L程度の量にて酸を添加することができる。 The acid used is not particularly limited, and one capable of adjusting the pH of the sludge within the range of 3.0 to 8.5 can be preferably used. Suitable acids include, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like. The amount of the acid added to the sludge is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the SS concentration. For example, in the case of a 75 mass% sulfuric acid aqueous solution, the acid can be added to the sludge in an amount of about 10 to 100 g/L.

酸添加工程S31は、後述する熟成工程S41などとは別個の槽としての酸添加槽31で行うことが好ましい。図示しないが、酸添加槽31には、固液分離されたスラッジを酸添加槽31に供給するためのスラッジ供給部と、酸を添加するための酸供給部とが設けられていることが好ましい。スラッジ供給部は、例えば、スラッジが通る管、及びポンプなどで構成することができる。酸供給部は、例えば、酸の貯留槽から酸を酸添加槽31に送る供給管、及びポンプなどで構成することができる。 The acid addition step S31 is preferably performed in the acid addition tank 31 as a tank separate from the aging step S41 described later and the like. Although not shown, it is preferable that the acid addition tank 31 is provided with a sludge supply unit for supplying solid-liquid separated sludge to the acid addition tank 31 and an acid supply unit for adding acid. .. The sludge supply unit can be configured by, for example, a pipe through which sludge passes, a pump, and the like. The acid supply unit can be configured by, for example, a supply pipe that sends the acid from the acid storage tank to the acid addition tank 31, a pump, and the like.

図1に示すように、本実施形態の水処理方法では、酸を添加した後に、酸が添加された後のスラッジを所定時間撹拌する工程(熟成工程)S41を行う。この工程S41では、スラッジへの酸の添加が解除された状態で、酸が添加された後のスラッジを所定時間撹拌する。撹拌には、機械式撹拌装置や散気装置などを用いることができ、撹拌羽根を備える機械式撹拌装置を用いることが好ましい。熟成工程S41によって、その後、減量化されたスラッジを固液分離することで最終的なスラッジとは分離された上澄液中のフッ素濃度を低下させることができる。酸が添加されていない状態でフッ素化合物における結晶の成長が進み、上澄液中のフッ素濃度が低下するものと考えられる。なお、熟成工程S41では、スラッジを所定時間撹拌するが、前述のアルカリ添加工程S11、固液分離工程S21、及び酸添加工程S31などにおいても撹拌操作が行われてもよい。 As shown in FIG. 1, in the water treatment method of the present embodiment, after the acid is added, a step (aging step) S41 of stirring the sludge after addition of the acid for a predetermined time is performed. In this step S41, the sludge after addition of the acid is stirred for a predetermined time while the addition of the acid to the sludge is released. A mechanical stirrer, an air diffuser, or the like can be used for stirring, and it is preferable to use a mechanical stirrer equipped with stirring blades. By the aging step S41, the reduced sludge is then subjected to solid-liquid separation, whereby the fluorine concentration in the supernatant separated from the final sludge can be reduced. It is considered that the growth of crystals in the fluorine compound proceeds in the state where no acid is added, and the fluorine concentration in the supernatant decreases. In addition, in the aging step S41, the sludge is stirred for a predetermined time, but the stirring operation may be performed also in the alkali addition step S11, the solid-liquid separation step S21, the acid addition step S31, and the like.

本実施形態の水処理方法は、処理効率が良い観点から、実際の現場での工業的使用に沿った連続式試験によって行われることが好適である。連続式試験では、通常、酸が連続的に供給される酸添加槽31にて前述の酸添加工程S31が行われることから、熟成工程S41を、前述の酸添加工程S31とは別個の槽(熟成槽)41で行うことが好ましい。すなわち、本実施形態の水処理方法では、前述の酸添加工程S31を酸添加槽31にて行い、酸を添加した後のスラッジ(減量化されたスラッジ)を酸添加槽31から熟成槽41に移送して、熟成工程S41を行うことが好ましい。熟成工程S41を酸添加槽31と分けた熟成槽41にて行うことで、その後、最終的なスラッジとは分離された上澄液中のフッ素濃度をより低下させることが可能であると共に、固液分離工程S21の後のスラッジの合計の滞留時間を短縮することができる。 From the viewpoint of good treatment efficiency, the water treatment method of the present embodiment is preferably carried out by a continuous test in line with industrial use in the actual field. In the continuous test, since the above-mentioned acid addition step S31 is normally performed in the acid addition tank 31 to which acid is continuously supplied, the aging step S41 is different from the above-mentioned acid addition step S31. It is preferable to carry out in an aging tank) 41. That is, in the water treatment method of the present embodiment, the above-mentioned acid addition step S31 is performed in the acid addition tank 31, and the sludge (reduced sludge) after addition of the acid is transferred from the acid addition tank 31 to the aging tank 41. It is preferable to transfer and perform the aging step S41. By performing the aging step S41 in the aging tank 41 that is separate from the acid addition tank 31, it is possible to further reduce the fluorine concentration in the supernatant liquid separated from the final sludge, and at the same time, The total residence time of sludge after the liquid separation step S21 can be shortened.

熟成工程S41の時間(撹拌時間)は、その後の最終的なスラッジとは分離された上澄液中のフッ素濃度を有効に低下させる観点から、10〜300分間であることが好ましく、30〜180分間であることがより好ましく、60〜120分間であることがさらに好ましい。また、酸を添加した後のスラッジを撹拌する熟成槽41を複数用い、熟成槽41ごとに連続して熟成工程S41を行うようにすれば、前記上澄液中のフッ素濃度をさらに低下させることが可能であると共に、熟成工程S41における合計の時間をさらに短縮することができる。これらの観点から、熟成工程S41を1〜5個の熟成槽41にて行うことが好ましく、2〜3個の熟成槽41にて行うことが好ましい。 The time (stirring time) in the aging step S41 is preferably 10 to 300 minutes, and preferably 30 to 180 minutes, from the viewpoint of effectively lowering the fluorine concentration in the supernatant separated from the final sludge. More preferably, it is 60 minutes to 120 minutes. Further, if a plurality of aging tanks 41 that stir the sludge after addition of the acid is used and the aging step S41 is continuously performed for each aging tank 41, the fluorine concentration in the supernatant liquid can be further reduced. And the total time in the aging step S41 can be further shortened. From these viewpoints, the aging step S41 is preferably performed in 1 to 5 aging tanks 41, and is preferably performed in 2 to 3 aging tanks 41.

上述の通り、熟成工程S41によって、その後、最終的なスラッジとは分離された上澄液中のフッ素濃度を低下させることが可能となる結果、上澄液を前述のアルカリ添加工程S11に戻して処理する場合に、アルカリ剤の添加量の少量化につながり、ランニングコストの低減に寄与することができる。また、熟成工程S41によって、固液分離後のスラッジの合計の滞留時間を短縮できれば、使用する槽の容積を小さくでき、その結果、槽の設置面積が小さくなるため、設備の敷地面積の抑制に寄与することができる。さらに、熟成工程S41を酸添加工程S31とは別個の槽(熟成槽)41にて行うこととすれば、酸添加槽31でのスラッジの滞留時間を短縮できるため、酸添加工程S31における酸の添加量の少量化につながり、ランニングコストの低減に寄与することができる。 As described above, by the aging step S41, it becomes possible to subsequently reduce the fluorine concentration in the supernatant separated from the final sludge, and as a result, the supernatant is returned to the alkali addition step S11. In the case of treatment, the addition amount of the alkaline agent can be reduced, which can contribute to the reduction of running cost. Further, if the total residence time of the sludge after solid-liquid separation can be shortened by the aging step S41, the volume of the tank to be used can be reduced, and as a result, the installation area of the tank will be reduced, thus reducing the site area of the facility. Can contribute. Furthermore, if the aging step S41 is performed in a tank (aging tank) 41 that is separate from the acid addition step S31, the residence time of sludge in the acid addition tank 31 can be shortened. This can lead to a smaller amount of addition and contribute to a reduction in running cost.

図1に示すように、本実施形態の水処理方法は、前述の熟成工程S41の後、酸が添加された後のスラッジを固液分離する工程S51をさらに含むことが好ましい。この工程S51では、酸が添加された後のスラッジ(減量化されたスラッジ)を固液分離することで、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液が得られる。この際、上澄液には、溶解した水酸化マグネシウムと共に、酸添加工程S31で調整されたpH値に対応する溶解度で溶解した水酸化フッ化マグネシウムに由来するフッ素が含有されている。そのため、最終的なスラッジとは分離された上澄液を、前述のアルカリ添加工程S11を行うために戻し、被処理水と共に再度の処理を行うことが好ましい(図1〜3中の長破線参照)。また、図2に示すように、スラッジの固液分離工程S51で得られた最終的なスラッジ(汚泥)の一部を熟成工程S41(熟成槽41)に返送しても良い(図2中の短破線参照)。スラッジの固液分離工程S51で生じた汚泥を熟成工程S41に返送することによって、汚泥に含まれるフッ化マグネシウムなどの熟成を促進させることにより、上澄液中のフッ素濃度を低下させることができる場合がある。なお、スラッジの固液分離工程S51は、固液分離槽(沈殿槽)51にて行うことが好ましい。 As shown in FIG. 1, the water treatment method of the present embodiment preferably further includes a step S51 of solid-liquid separating the sludge after addition of the acid after the aging step S41. In this step S51, the sludge (reduced sludge) after the addition of the acid is solid-liquid separated to obtain a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge. At this time, the supernatant contains, together with the dissolved magnesium hydroxide, fluorine derived from the magnesium hydroxide fluoride dissolved at the solubility corresponding to the pH value adjusted in the acid addition step S31. Therefore, it is preferable that the supernatant liquid separated from the final sludge is returned to perform the above-mentioned alkali addition step S11 and is again treated with the water to be treated (see long broken lines in FIGS. 1 to 3). ). As shown in FIG. 2, part of the final sludge (sludge) obtained in the solid-liquid separation step S51 of sludge may be returned to the aging step S41 (aging tank 41) (in FIG. 2). See short dashed line). By returning the sludge generated in the solid-liquid separation step S51 of sludge to the aging step S41 to accelerate the aging of magnesium fluoride and the like contained in the sludge, the fluorine concentration in the supernatant can be reduced. There are cases. The solid-liquid separation step S51 of sludge is preferably performed in the solid-liquid separation tank (precipitation tank) 51.

本実施形態の水処理方法は、酸が添加された後のスラッジを固液分離して得られる最終的なスラッジを、脱水処理する工程(脱水工程)S61を含むことが好ましい。この脱水工程により、最終的なスラッジを脱水ケーキとして処理することができる。また、脱水工程S61で生じた脱水ろ液は、アルカリ添加工程S11に戻し、被処理水と共に再度処理することが好ましい。脱水処理に用いる脱水機61は、ろ過式及び遠心分離式のいずれでもよいが、ろ過式が好ましい。好適な脱水機61としては、フィルタープレス型脱水機、及び真空脱水機を挙げることができ、フィルタープレス型脱水機を用いることがさらに好ましい。本発明者らの検討によれば、アルカリ添加工程S11におけるアルカリ剤として水酸化カルシウムなどのカルシウム塩を用いた場合、最終的なスラッジの脱水性が向上することが分かった。すなわち、この場合、最終的なスラッジの含水率が減少するため、脱水ケーキ量が少なくなり、脱水機のコンパクト化や、脱水機の稼働時間の短縮化に寄与することができる。なお、脱水処理の際には、スラッジ(汚泥)に含まれる水を分離しやすい状態にする、調質処理や濃縮処理などの前処理を行ってもよい。 The water treatment method of the present embodiment preferably includes a step (dehydration step) S61 of performing a dehydration treatment on the final sludge obtained by solid-liquid separation of the sludge after addition of the acid. By this dehydration step, the final sludge can be treated as a dehydrated cake. Further, it is preferable that the dehydrated filtrate produced in the dehydrating step S61 is returned to the alkali adding step S11 and treated again with the water to be treated. The dehydrator 61 used for the dehydration treatment may be either a filtration type or a centrifugal separation type, but a filtration type is preferable. Suitable dehydrators 61 include a filter press type dehydrator and a vacuum dehydrator, and it is more preferable to use a filter press type dehydrator. According to the study by the present inventors, it was found that when a calcium salt such as calcium hydroxide is used as the alkaline agent in the alkali adding step S11, the final sludge dewatering property is improved. That is, in this case, the water content of the final sludge is reduced, so that the dehydrated cake amount is reduced, which can contribute to downsizing of the dehydrator and shortening of the operating time of the dehydrator. During the dehydration treatment, pretreatment such as conditioning treatment and concentration treatment may be performed so that water contained in sludge (sludge) can be easily separated.

これまで、前述の固液分離工程S21で分離された懸濁物質由来のスラッジの処理を述べてきたが、次に、その固液分離工程S21で分離された上澄水の処理について述べる。 So far, the treatment of sludge derived from suspended solids separated in the solid-liquid separation step S21 has been described, but next, the treatment of the supernatant water separated in the solid-liquid separation step S21 will be described.

懸濁物質の固液分離工程S21で得られた上澄水中のフッ素濃度が排出基準を満足する場合、その上澄水を、必要に応じてpH調整して処理水として放流することができる(図1中のS7、S8参照)。また、上澄水を別の排水で希釈した際に希釈後の上澄水中のフッ素濃度が排出基準を満足する場合には、その希釈後の上澄水を、必要に応じてpH調整して処理水として放流することができる。 When the fluorine concentration in the supernatant water obtained in the solid-liquid separation step S21 of the suspended substance satisfies the emission standard, the supernatant water can be discharged as treated water after adjusting the pH as necessary (Fig. (See S7 and S8 in 1). When the concentration of fluorine in the supernatant water after dilution satisfies the emission standard when the supernatant water is diluted with another waste water, the diluted supernatant water is treated with treated water by adjusting the pH as necessary. Can be released as.

また、例えば、被処理水中のフッ素濃度が高い場合など、1段での処理では、上澄水のフッ素濃度が、そのまま、或いは、別の排水で希釈しても放流できる排出基準を満足できない場合や、そのようなことが懸念される場合には、より確実なフッ素の除去処理を目的として、2段で処理することが好ましい。2段で処理する場合の本発明の一実施形態の水処理方法を表す概略フロー図を図3に示す。 In addition, for example, when the concentration of fluorine in the water to be treated is high, the fluorine concentration in the supernatant water cannot be satisfied as it is, or when it is diluted with another wastewater, the emission standard that can be discharged cannot be satisfied in one-stage treatment. When such a concern is concerned, it is preferable to carry out the treatment in two stages for the purpose of more reliable fluorine removal treatment. FIG. 3 shows a schematic flow chart showing the water treatment method of one embodiment of the present invention in the case of treating in two stages.

図3で表す水処理方法では、前述のアルカリ添加工程と、そのアルカリ添加工程で生成された、フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を固液分離する固液分離工程S21とをそれぞれ2回行って2段で処理する。すなわち、この水処理方法では、前述のアルカリ添加工程(1段目)S11で生成された懸濁物質の固液分離工程(1段目)S21で懸濁物質とは分離された上澄水にアルカリ剤を添加して、上澄水中に懸濁物質を生成させる2段目のアルカリ添加工程S12をさらに含む。また、この水処理方法では、2段目のアルカリ添加工程S12により、前記上澄水中のフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を固液分離する2段目の固液分離工程S22をさらに含む。2段目のアルカリ添加工程S12は、第2の反応槽12で行われることが好ましく、2段目の固液分離工程S22は、第2の沈殿槽22で行われることが好ましい。2段目のアルカリ添加工程S12は、1段目のアルカリ添加工程S11と同様に行うことができ、2段目の固液分離工程S22は、1段目の固液分離工程S21と同様に行うことができる。 In the water treatment method shown in FIG. 3, the above-mentioned alkali addition step and the solid-liquid separation step S21 for performing solid-liquid separation of the suspended substance containing fluoride ions generated in the alkali addition step are each performed twice. Go and process in two stages. That is, in this water treatment method, the supernatant water separated from the suspended solids in the solid-liquid separation step (first step) S21 of the suspended solids generated in the above-mentioned alkali addition step (first step) S11 is treated with an alkali. The method further includes a second-step alkali addition step S12 in which the agent is added to generate a suspended substance in the supernatant water. The water treatment method further includes a second solid-liquid separation step S22 of performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are incorporated in the supernatant water by the second step alkali addition step S12. .. The second stage alkali addition step S12 is preferably performed in the second reaction tank 12, and the second solid-liquid separation step S22 is preferably performed in the second precipitation tank 22. The second-stage alkali addition step S12 can be performed in the same manner as the first-stage alkali addition step S11, and the second-stage solid-liquid separation step S22 can be performed in the same manner as the first-stage solid-liquid separation step S21. be able to.

2段で処理する場合、各段の固液分離工程S21、S22で得られたスラッジに対するその後の処理は、図3に示すように一緒に前述の酸添加工程S31を行うことが好ましいが、それぞれ別々に酸添加工程を行ってもよい。酸添加工程後には、前述の図1を用いて説明した方法と同様、熟成工程S41を行う。また、熟成工程S41の後には、酸が添加された後のスラッジ(減量化されたスラッジ)を固液分離する工程S51を行うことが好ましい。この場合においても、図示を省略するが、前述の通り、スラッジの固液分離工程S51で得られた最終的なスラッジ(汚泥)の一部を熟成工程S41(熟成槽41)に返送しても良い。 When the treatment is performed in two stages, the subsequent treatment of the sludge obtained in each stage of the solid-liquid separation steps S21 and S22 is preferably carried out together with the above-mentioned acid addition step S31 as shown in FIG. You may perform an acid addition process separately. After the acid addition step, the aging step S41 is performed as in the method described with reference to FIG. After the aging step S41, it is preferable to carry out a step S51 of solid-liquid separating the sludge (reduced sludge) after the addition of the acid. Also in this case, although not shown, even if a part of the final sludge (sludge) obtained in the sludge solid-liquid separation step S51 is returned to the aging step S41 (aging tank 41) as described above. good.

1段目のアルカリ添加工程S11で生成された懸濁物質を固液分離する1段目の固液分離工程S21において、懸濁物質とは分離された上澄水を、1段目のアルカリ添加工程S11に戻す方法も好ましい。すなわち、1段目の固液分離工程S21で得られた上澄水を、1段目又は2段目のアルカリ添加工程S11、S12(反応槽11、12)に導入するように構成することが好ましい。なお、1段で処理するか2段で処理するかは、処理現場の状況に即して決定すればよい。 In the first-stage solid-liquid separation step S21 for solid-liquid separating the suspended substance generated in the first-stage alkali addition step S11, the supernatant water separated from the suspended substance is added to the first-stage alkali addition step. A method of returning to S11 is also preferable. That is, it is preferable to introduce the supernatant water obtained in the first-stage solid-liquid separation step S21 into the first- or second-stage alkali addition steps S11, S12 (reaction tanks 11, 12). .. It should be noted that whether to perform the processing in the first stage or the second stage may be determined according to the situation of the processing site.

本実施形態の水処理方法は、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水として、排煙脱硫装置から排出された廃水に好適であり、水酸化マグネシウムを用いて排ガス中の硫黄を除去処理する方式の排煙脱硫装置から排出された廃水により好適である。
具体的には、本実施形態の水処理方法は、フッ化物イオン及びマグネシウムイオンの他、硫酸イオンを含有する被処理水に対する処理として、より好適である。このような被処理水としては、例えば、石炭火力発電所又はコークス工場で実施されている排煙脱硫法による排煙脱硫装置から排出された廃水を挙げることができる。石炭火力発電所やコークス工場からの排煙脱硫後の廃水は大量に排出されるため、本実施形態の水処理方法によって、脱水処理などが必要になる最終的なスラッジの減量化、さらにはその最終的なスラッジ中に、従来技術では達成できなかった高濃度でフッ素分を含有させることは、実用上、極めて大きな効果をもたらす。
The water treatment method of the present embodiment is suitable for waste water discharged from a flue gas desulfurization apparatus as water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions, and removes sulfur in exhaust gas using magnesium hydroxide. It is more preferable to use the waste water discharged from the flue gas desulfurization apparatus of
Specifically, the water treatment method of this embodiment is more suitable as a treatment for water to be treated that contains sulfate ions in addition to fluoride ions and magnesium ions. Examples of such water to be treated include waste water discharged from a flue gas desulfurization apparatus by a flue gas desulfurization method implemented in a coal-fired power plant or a coke plant. Since a large amount of wastewater after flue gas desulfurization from coal-fired power plants and coke plants is discharged, the water treatment method of the present embodiment finally reduces the amount of sludge that requires dehydration treatment, and Incorporating a fluorine content in the final sludge at a high concentration, which cannot be achieved by the conventional technique, has an extremely great effect in practical use.

以上詳述した本実施形態の水処理方法は、前述した、アルカリ添加工程S11、酸添加工程S31、及び熟成工程S41を含むため、最終的なスラッジの量を低減可能であると共に、被処理水からフッ化物イオンをより高い効率で除去することができる。より具体的には、本実施形態の水処理方法では、アルカリ添加工程S11によって、被処理水中に析出した水酸化マグネシウムにフッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を積極的に生成させ、この懸濁物質を固液分離することで、被処理水中からフッ化物イオンを除去することができる。そして、固液分離されたスラッジに酸を添加することで、最終的なスラッジの量を低減することができ、さらに、熟成工程S41によって、その後、最終的なスラッジを固液分離することでそのスラッジとは分離された上澄液中のフッ素濃度を低下させることができる。したがって、最終的なスラッジとは分離した上澄液をアルカリ添加工程S11に戻し、被処理水と共に再度の処理を行う連続プロセスをより好適に行うことができ、さらに高い処理効率を実現することができる。 Since the water treatment method of the present embodiment described in detail above includes the above-described alkali addition step S11, acid addition step S31, and aging step S41, it is possible to reduce the final amount of sludge and to treat water to be treated. It is possible to remove the fluoride ion from the mixture with higher efficiency. More specifically, in the water treatment method of the present embodiment, the alkali addition step S11 positively produces a suspended substance in which fluoride ions are incorporated in magnesium hydroxide precipitated in the water to be treated, and By solid-liquid separating the turbid substance, fluoride ions can be removed from the water to be treated. Then, by adding an acid to the solid-liquid separated sludge, the final amount of the sludge can be reduced, and further, by the aging step S41, the final sludge is solid-liquid separated by the solid-liquid separation. The fluorine concentration in the supernatant separated from the sludge can be reduced. Therefore, a continuous process in which the supernatant liquid separated from the final sludge is returned to the alkali addition step S11 and the treatment is performed again together with the water to be treated can be performed more favorably, and higher treatment efficiency can be realized. it can.

上述の通り、本実施形態の水処理方法は、次の構成をとることが可能である。
[1]フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水中に懸濁物質を生成させるアルカリ添加工程と、前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する固液分離工程と、固液分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する酸添加工程と、前記酸を添加した後に、前記スラッジを所定時間撹拌する熟成工程と、を含む、水処理方法。
[2]前記アルカリ添加工程において、前記被処理水に前記アルカリ剤を添加することで、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整する前記[1]に記載の水処理方法。
[3]前記酸添加工程において、前記スラッジに前記酸を添加することで、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整する前記[1]又は[2]に記載の水処理方法。
[4]前記酸添加工程を酸添加槽にて行い、前記酸を添加した後の前記スラッジを前記酸添加槽から熟成槽に移送して、前記熟成工程を行う前記[1]〜[3]のいずれかに記載の水処理方法。
[5]前記熟成槽を複数用い、熟成槽ごとに連続して前記熟成工程を行う前記[4]に記載の水処理方法。
[6]前記熟成工程の後、前記酸が添加された後のスラッジを固液分離する工程をさらに含む前記[1]〜[5]のいずれかに記載の水処理方法。
[7]前記酸が添加された後のスラッジを固液分離する工程で、そのスラッジとは分離した上澄液を、前記アルカリ添加工程を行うために戻し、前記被処理水と共に再度の処理を行う前記[6]に記載の水処理方法。
[8]前記酸が添加された後のスラッジを固液分離する工程で得られる最終的なスラッジの一部を、前記熟成工程を行うために返送する前記[6]又は[7]に記載の水処理方法。
[9]前記懸濁物質の前記固液分離工程で前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質由来のスラッジとは分離された上澄水にアルカリ剤を添加して、前記上澄水中に懸濁物質を生成させる2段目のアルカリ添加工程と、該2段目のアルカリ添加工程により、前記上澄水中のフッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する2段目の固液分離工程と、をさらに含む前記[1]〜[8]のいずれかに記載の水処理方法。
[10]前記被処理水が、排煙脱硫装置から排出された廃水である前記[1]〜[9]のいずれかに記載の水処理方法。
As described above, the water treatment method of this embodiment can have the following configurations.
[1] An alkali addition step of adding an alkaline agent to water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions to generate a suspended substance in the water to be treated, and the suspension in which the fluoride ions are incorporated A solid-liquid separation step of solid-liquid separation of a substance, an acid addition step of adding an acid to the sludge derived from the suspension material that has been solid-liquid separated, and an aging step of stirring the sludge for a predetermined time after adding the acid And a water treatment method including.
[2] In the alkali adding step, the pH of the water to be treated is adjusted within the range of 8.5 to 10.5 by adding the alkaline agent to the water to be treated. Water treatment method.
[3] The water according to [1] or [2], wherein in the acid addition step, the pH of the sludge is adjusted within the range of 3.0 to 8.5 by adding the acid to the sludge. Processing method.
[4] The acid addition step is performed in an acid addition tank, the sludge after the acid addition is transferred from the acid addition tank to an aging tank, and the aging step is performed [1] to [3]. The water treatment method according to any one of 1.
[5] The water treatment method according to [4], wherein a plurality of the aging tanks are used and the aging step is continuously performed for each aging tank.
[6] The water treatment method according to any one of [1] to [5], further including a step of solid-liquid separating the sludge after the acid is added after the aging step.
[7] In the step of solid-liquid separating the sludge after the addition of the acid, the supernatant separated from the sludge is returned for the alkali addition step, and is again treated with the water to be treated. The water treatment method as described in [6] above.
[8] The part of the final sludge obtained in the step of solid-liquid separating the sludge after the addition of the acid is returned to perform the aging step. Water treatment method.
[9] An alkaline agent is added to the supernatant water separated from the sludge derived from the suspended material in which the fluoride ions are incorporated in the solid-liquid separation step of the suspended material, and suspended in the supernatant water. The second stage alkali addition step for producing a substance, and the second stage solid-liquid separation for solid-liquid separation of the suspended substance in which the fluoride ions in the supernatant water are taken in by the second stage alkali addition step. The water treatment method according to any one of [1] to [8], further including a separation step.
[10] The water treatment method according to any of [1] to [9], wherein the water to be treated is waste water discharged from a flue gas desulfurization device.

上記[1]〜[10]のいずれかに記載の水処理方法は、次の水処理システムによって実行することも可能である。
[11]フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水中に懸濁物質を生成させる反応槽と、前記反応槽で前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する固液分離槽と、前記固液分離槽で分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加する酸添加槽と、前記酸を添加した後に、前記スラッジを所定時間撹拌する熟成槽と、を備える、水処理システム。
The water treatment method according to any of the above [1] to [10] can also be carried out by the following water treatment system.
[11] A reaction tank in which an alkaline agent is added to water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions to generate a suspended substance in the water to be treated, and the fluoride ions are taken in the reaction tank. A solid-liquid separation tank for performing solid-liquid separation of the suspended matter, an acid addition tank for adding an acid to the sludge derived from the suspended matter separated in the solid-liquid separation tank, and the sludge after adding the acid And a maturing tank for stirring for a predetermined time.

上記水処理システムでは、前述の水処理方法における各工程(手順)を、例えば被処理水のpH及びフッ素濃度などの水質を管理するための装置(例えばパーソナルコンピュータなど)のCPUなどを含む制御部によって実現させることも可能である。また、上記水処理システムでは、前述の水処理方法における各工程(手順)を実行可能なプログラムを各種記憶媒体又はネットワーク上などに格納し、前記制御部がプログラムを読み出して実行することで、前述の水処理方法を実現させることも可能である。 In the above water treatment system, each step (procedure) in the above-mentioned water treatment method includes a control unit including a CPU of a device (for example, a personal computer) for managing water quality such as pH and fluorine concentration of the water to be treated. It can also be realized by. Further, in the above-mentioned water treatment system, a program capable of executing each step (procedure) in the above-mentioned water treatment method is stored in various storage media or on a network, etc., and the control unit reads and executes the program. It is also possible to realize the above water treatment method.

以下、試験例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の試験例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to test examples, but the present invention is not limited to the following test examples.

(人工廃水の調製)
本試験例では、処理対象である被処理水として、人工廃水を用意した。具体的には、水酸化マグネシウムを用いて排ガス中の硫黄を除去処理する方式の排煙脱硫装置からの廃水を想定し、フッ素濃度が150mg/L、硫酸マグネシウムが40000mg/L、pHが8.2である人工廃水を用意した。
(Preparation of artificial wastewater)
In this test example, artificial wastewater was prepared as the water to be treated. Specifically, assuming wastewater from a flue gas desulfurization system that removes sulfur in exhaust gas using magnesium hydroxide, the fluorine concentration is 150 mg/L, magnesium sulfate is 40,000 mg/L, and pH is 8. An artificial wastewater of 2 was prepared.

(試験例1:スラッジの生成方法とスラッジの性状)
調製した上記人工廃水を反応槽に移送し、反応槽にて、人工廃水に水酸化カルシウム(Ca(OH)2)を添加して、人工廃水のpHを9.7に上昇させ、人工廃水中に懸濁物質を生成させた。懸濁物質を生成させた人工廃水を凝集・沈殿処理を行う沈殿槽に移送し、沈殿槽にて懸濁物質を沈殿させて固液分離を行い、上澄水とスラッジとに分離し、それぞれについて分析を行ってその性状を調べた。その結果、分離した上澄水(処理水)中のフッ素濃度は7mg/Lであった。また、分離したスラッジのスラッジ濃度は50000mg/Lであった。固液分離したスラッジ中の全フッ素濃度は1430mg/Lであり、スラッジのpHは9.7であった。なお、フッ素についての河川への排出基準は、フッ素濃度で8mg/Lである。
(Test Example 1: Sludge formation method and sludge properties)
The prepared artificial wastewater is transferred to a reaction tank, and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) is added to the artificial wastewater in the reaction tank to raise the pH of the artificial wastewater to 9.7, Suspended material was produced. The artificial wastewater that generated suspended substances is transferred to a settling tank that performs coagulation/precipitation processing, and the suspended substances are precipitated in the settling tank for solid-liquid separation, and separated into supernatant water and sludge. An analysis was conducted to examine its properties. As a result, the fluorine concentration in the separated supernatant water (treated water) was 7 mg/L. The sludge concentration of the separated sludge was 50,000 mg/L. The total fluorine concentration in the solid-liquid separated sludge was 1430 mg/L, and the pH of the sludge was 9.7. The emission standard for fluorine into rivers is 8 mg/L in terms of fluorine concentration.

(試験例2)
試験例2では、試験例1と同様の方法で生成し、分離したスラッジに対して、通水を伴わない水槽を用いた回分式試験にて、硫酸(75質量%の硫酸水溶液)を添加してスラッジのpHを7.0に調整した。この酸添加工程を60分(滞留時間:60分)かけて行った。この際、硫酸水溶液の添加量は、34g/Lであった。その後、熟成工程を実行せず、酸が添加された後のスラッジを沈殿槽にて固液分離し、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。
(Test Example 2)
In Test Example 2, sulfuric acid (75 mass% sulfuric acid aqueous solution) was added to the separated sludge produced in the same manner as in Test Example 1 in a batch test using a water tank without water passage. The pH of the sludge was adjusted to 7.0. This acid addition step was performed over 60 minutes (residence time: 60 minutes). At this time, the addition amount of the sulfuric acid aqueous solution was 34 g/L. After that, the aging step was not performed, and the sludge after the addition of the acid was subjected to solid-liquid separation in a settling tank to obtain a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge.

(試験例3)
試験例3では、試験例1と同様の方法で生成し、分離したスラッジを酸添加槽に移送し、その酸添加槽で連続式試験にて、スラッジに対して硫酸(75質量%の硫酸水溶液)を添加してスラッジのpHを7.0に調整した。この際、硫酸水溶液の添加量は、34g/Lであった。また、この酸添加工程を60分(滞留時間:60分)かけて行った。そして、酸を添加した後のpH7.0のスラッジを沈殿槽にて固液分離した。このように試験例3では、スラッジを連続して通水する上で酸を添加した後、熟成工程を実行せずに、連続してスラッジの固液分離を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。
(Test Example 3)
In Test Example 3, the sludge produced in the same manner as in Test Example 1 was transferred to an acid addition tank, and a continuous test was performed in the acid addition tank to confirm that the sulfuric acid was added to the sludge (75% by mass sulfuric acid aqueous solution) ) Was added to adjust the pH of the sludge to 7.0. At this time, the addition amount of the sulfuric acid aqueous solution was 34 g/L. Moreover, this acid addition process was performed over 60 minutes (retention time: 60 minutes). Then, the sludge having a pH of 7.0 after addition of the acid was subjected to solid-liquid separation in a settling tank. As described above, in Test Example 3, after the acid was added to continuously pass the sludge through water, the sludge was continuously subjected to solid-liquid separation without performing the aging step, and the final sludge and its A supernatant liquid separated from the sludge was obtained.

(試験例4)
試験例4では、試験例3において酸添加工程を60分(滞留時間:60分)かけて行ったところを、酸添加工程を120分(滞留時間:120分)かけて行ったことに変更した以外は、試験例3と同様の方法で試験を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。酸添加工程における硫酸水溶液の添加量は、39g/Lであった。
(Test Example 4)
In Test Example 4, the place where the acid addition step was performed for 60 minutes (residence time: 60 minutes) in Test Example 3 was changed to the case where the acid addition step was performed for 120 minutes (residence time: 120 minutes). A test was performed in the same manner as in Test Example 3 except for above, to obtain a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge. The addition amount of the sulfuric acid aqueous solution in the acid addition step was 39 g/L.

(試験例5)
試験例5では、試験例3において酸添加工程を60分(滞留時間:60分)かけて行ったところを、酸添加工程を180分(滞留時間:180分)かけて行ったことに変更した以外は、試験例3と同様の方法で試験を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。酸添加工程における硫酸水溶液の添加量は、42g/Lであった。
(Test Example 5)
In Test Example 5, the place where the acid addition step was performed for 60 minutes (residence time: 60 minutes) in Test Example 3 was changed to the case where the acid addition step was performed for 180 minutes (residence time: 180 minutes). A test was performed in the same manner as in Test Example 3 except for above, to obtain a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge. The amount of the sulfuric acid aqueous solution added in the acid addition step was 42 g/L.

(試験例6)
試験例6では、連続式試験(連続式の通水試験)にて、スラッジに対して酸添加工程を実行し、その後、熟成工程を経てから、固液分離を行って、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。具体的には、試験例1と同様の方法で生成し、分離したスラッジを滞留時間60分とした酸添加槽に通水し、その酸添加槽にて、スラッジに対して硫酸(75質量%の硫酸水溶液)を添加してスラッジのpHを7.0に調整した。そして、pH7.0のスラッジを、滞留時間120分とした熟成槽に通水して撹拌した後、スラッジを沈殿槽に移送して固液分離を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。試験例6では、スラッジを酸添加槽に移送してから最終的なスラッジを得るための沈殿槽に移送するまでの合計の滞留時間を180分とした。
(Test Example 6)
In Test Example 6, in the continuous test (continuous water flow test), the acid addition step was performed on the sludge, and after the aging step, solid-liquid separation was performed to obtain the final sludge. , A supernatant separated from the sludge was obtained. Specifically, the sludge produced by the same method as in Test Example 1 was passed through an acid addition tank having a residence time of 60 minutes, and sulfuric acid (75% by mass) was added to the sludge in the acid addition tank. (Sulfuric acid aqueous solution) was added to adjust the pH of the sludge to 7.0. Then, the sludge having a pH of 7.0 is passed through an aging tank having a residence time of 120 minutes and stirred, and then the sludge is transferred to a settling tank for solid-liquid separation, and the final sludge and the sludge are separated from each other. A separated supernatant was obtained. In Test Example 6, the total residence time from the transfer of the sludge to the acid addition tank to the transfer to the precipitation tank for obtaining the final sludge was set to 180 minutes.

(試験例7)
試験例7では、熟成槽の数を4つに増やし(1つ当たりの熟成槽の滞留時間:30分)、試験例6と同様の試験を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。試験例7では、スラッジを酸添加槽に移送してから最終的なスラッジを得るための4つめの熟成槽に移送するまでの合計の滞留時間を180分とした。
(Test Example 7)
In Test Example 7, the number of aging tanks was increased to 4 (retention time of each aging tank: 30 minutes), the same test as in Test Example 6 was performed, and the final sludge and the sludge were separated. The obtained supernatant was obtained. In Test Example 7, the total residence time from transfer of the sludge to the acid addition tank to transfer to the fourth aging tank for obtaining the final sludge was 180 minutes.

(試験例8)
試験例8では、試験例6において、最終的なスラッジを得るための沈殿槽で生じた汚泥を熟成槽に返送する工程(図2中の短破線参照)を行った以外は、試験例6と同様に試験を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。
(Test Example 8)
In Test Example 8, as in Test Example 6, except that the step of returning the sludge generated in the settling tank for obtaining the final sludge to the aging tank (see the short dashed line in FIG. 2) was performed. The same test was conducted to obtain a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge.

(試験例9)
試験例9では、試験例6で1つの熟成槽を用いて、その熟成槽での滞留時間を120分とした条件で行った熟成工程を、2つの熟成槽を用いてそれぞれの滞留時間を20分とした条件に変更した以外は、試験例6と同様の方法で試験を行った。具体的には、試験例1と同様の方法で生成し、分離したスラッジを滞留時間60分とした酸添加槽に通水し、その酸添加槽にて、スラッジに対して硫酸(75質量%の硫酸水溶液)を添加してスラッジのpHを7.0に調整した。そして、pH7.0のスラッジを、滞留時間20分とした1段目の熟成槽に通水して撹拌した後、2段目の熟成槽に移送してその熟成槽にて滞留時間20分で通水して撹拌した。その後、スラッジを沈殿槽に移送して固液分離を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。試験例9では、スラッジを酸添加槽に移送してから最終的なスラッジを得るための沈殿槽に移送するまでの合計の滞留時間を100分とした。
(Test Example 9)
In Test Example 9, the aging step was performed by using one aging tank in Test Example 6 under the condition that the residence time in the aging tank was 120 minutes. The test was performed in the same manner as in Test Example 6 except that the conditions were changed to minutes. Specifically, the sludge produced by the same method as in Test Example 1 was passed through an acid addition tank having a residence time of 60 minutes, and sulfuric acid (75% by mass) was added to the sludge in the acid addition tank. (Sulfuric acid aqueous solution) was added to adjust the pH of the sludge to 7.0. Then, sludge having a pH of 7.0 is passed through a first-stage aging tank with a retention time of 20 minutes and stirred, and then transferred to a second-stage aging tank where the retention time is 20 minutes. Water was passed through and stirred. Then, the sludge was transferred to a settling tank for solid-liquid separation, and a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge were obtained. In Test Example 9, the total residence time from the transfer of the sludge to the acid addition tank to the transfer to the precipitation tank for obtaining the final sludge was set to 100 minutes.

(試験例10:スラッジの生成方法とスラッジの性状)
試験例10では、試験例1において、アルカリ剤として使用した水酸化カルシウムを、水酸化ナトリウムに変更した以外は、試験例1と同様の試験を行った。具体的には、調製した上記人工廃水を反応槽に移送し、反応槽にて、人工廃水に水酸化ナトリウム(NaOH)を添加して、人工廃水のpHを9.7に上昇させ、人工廃水中に懸濁物質を生成させた。懸濁物質を生成させた人工廃水を凝集・沈殿処理を行う沈殿槽に移送し、沈殿槽にて懸濁物質を沈殿させて固液分離を行い、上澄水とスラッジとに分離し、それぞれについて分析を行ってその性状を調べた。その結果、分離した上澄水(処理水)中のフッ素濃度は6mg/Lであった。また、分離したスラッジのスラッジ濃度は40000mg/Lであった。固液分離したスラッジ中の全フッ素濃度は1440mg/Lであり、スラッジのpHは9.7であった。
(Test Example 10: Sludge formation method and sludge properties)
In Test Example 10, the same test as in Test Example 1 was performed except that the calcium hydroxide used as the alkaline agent in Test Example 1 was changed to sodium hydroxide. Specifically, the prepared artificial wastewater is transferred to a reaction tank, and sodium hydroxide (NaOH) is added to the artificial wastewater in the reaction tank to raise the pH of the artificial wastewater to 9.7. Suspended material was formed therein. The artificial wastewater that generated suspended substances is transferred to a settling tank that performs coagulation/precipitation processing, and the suspended substances are precipitated in the settling tank for solid-liquid separation, and separated into supernatant water and sludge. An analysis was conducted to examine its properties. As a result, the fluorine concentration in the separated supernatant water (treated water) was 6 mg/L. The sludge concentration of the separated sludge was 40,000 mg/L. The total fluorine concentration in the solid-liquid separated sludge was 1440 mg/L, and the pH of the sludge was 9.7.

(試験例11)
試験例11では、試験例10と同様の方法で生成し、分離したスラッジに対して、連続式試験(連続式の通水試験)にて、酸添加工程を実行し、その後、熟成工程を経てから、固液分離を行って、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。具体的には、試験例10と同様の方法で生成し、分離したスラッジを滞留時間60分とした酸添加槽に通水し、その酸添加槽にて、スラッジに対して硫酸(75質量%の硫酸水溶液)を添加してスラッジのpHを7.0に調整した。そして、pH7.0のスラッジを、滞留時間120分とした熟成槽に通水して撹拌した後、スラッジを沈殿槽に移送して固液分離を行い、最終的なスラッジと、そのスラッジとは分離された上澄液を得た。試験例11では、スラッジを酸添加槽に移送してから最終的なスラッジを得るための沈殿槽に移送するまでの合計の滞留時間を180分とした。また、試験例11では、最終的なスラッジを得るための沈殿槽で生じた汚泥を熟成槽に返送した。
(Test Example 11)
In Test Example 11, an acid addition step was performed on the separated sludge generated in the same manner as in Test Example 10 in a continuous test (continuous water flow test), and then an aging step was performed. From the above, solid-liquid separation was performed to obtain a final sludge and a supernatant liquid separated from the sludge. Specifically, the sludge produced in the same manner as in Test Example 10 was passed through an acid addition tank having a residence time of 60 minutes, and sulfuric acid (75% by mass) was added to the sludge in the acid addition tank. (Sulfuric acid aqueous solution) was added to adjust the pH of the sludge to 7.0. Then, the sludge having a pH of 7.0 is passed through an aging tank having a residence time of 120 minutes and stirred, and then the sludge is transferred to a settling tank for solid-liquid separation, and the final sludge and the sludge are separated from each other. A separated supernatant was obtained. In Test Example 11, the total residence time from the transfer of the sludge to the acid addition tank to the transfer to the precipitation tank for obtaining the final sludge was set to 180 minutes. In Test Example 11, the sludge generated in the settling tank for obtaining the final sludge was returned to the aging tank.

上記の試験例2〜9及び11でそれぞれ得られた上澄液について、上澄液中の全フッ素濃度を測定した。その結果を、各試験例で得られたスラッジの性状と共に表1に示す。表1には、ブランクとして、試験例1及び10でそれぞれ得られたスラッジの性状もあわせて示す。全フッ素濃度(F濃度)は、JIS K0102に規定された吸光光度法により、分光光度計を用いて測定した。 With respect to the supernatants obtained in Test Examples 2 to 9 and 11, the total fluorine concentration in the supernatant was measured. The results are shown in Table 1 together with the properties of the sludge obtained in each test example. Table 1 also shows the properties of the sludges obtained in Test Examples 1 and 10 as blanks. The total fluorine concentration (F concentration) was measured by a spectrophotometer according to the absorptiometric method specified in JIS K0102.

Figure 0006723057
Figure 0006723057

試験例2及び試験例3の結果から、処理効率に利点のある工業的使用に沿った連続式試験では、回分式試験に比べて、酸が添加された後の最終的なスラッジとは固液分離された上澄液中のフッ素濃度が高いことが分かった。また、この結果と、試験例4及び5の結果とから、連続式試験にて、酸添加工程での酸を添加する時間を延ばしても、また、酸の添加量を増やしても、上澄液中のフッ素濃度を有意に低下させる効果は得られ難いことが分かった。これに対して、酸添加工程の後、熟成工程を実行した試験例6では、最終的なスラッジの濃度(量)を低減できると共に、スラッジ中のフッ素含有率を高めることができ、さらに、上澄液中のフッ素濃度を有意に低下させることができることが確認され、高い処理効率を実現可能であることが分かった。 From the results of Test Example 2 and Test Example 3, in the continuous test along with industrial use, which has an advantage in treatment efficiency, compared with the batch test, the final sludge after addition of the acid is solid-liquid. It was found that the separated supernatant had a high fluorine concentration. Further, from this result and the results of Test Examples 4 and 5, in the continuous test, even if the time for adding the acid in the acid addition step was extended or the amount of the acid added was increased, the supernatant was obtained. It was found that it was difficult to obtain the effect of significantly reducing the fluorine concentration in the liquid. On the other hand, in Test Example 6 in which the aging step was performed after the acid addition step, the final sludge concentration (amount) can be reduced, and the fluorine content in the sludge can be increased. It was confirmed that the fluorine concentration in the clear liquid could be significantly reduced, and it was found that high treatment efficiency can be realized.

また、試験例7の結果から、熟成工程で用いる熟成槽の数を増やせば、酸添加工程から熟成工程までの合計の滞留時間が同じであっても、上澄液中のフッ素濃度をさらに低下させることができることが確認された。加えて、試験例6と試験例9の結果から、熟成槽の槽数を増やすことで、熟成工程の時間を短縮できることが確認された。さらに、試験例6と試験例8の結果から、汚泥返送プロセスを導入することで、上澄液中のフッ素濃度が低下することが確認された。よって、酸添加工程及び熟成工程を組み合わせた水処理方法によって、上澄液中のフッ素濃度を低下させることが可能となる結果、アルカリ剤や酸の添加量の少量化、並びにスラッジの合計の滞留時間の短縮化及びそれに伴う設備敷地面積の抑制などに寄与することができ、ランニングコストの低減に寄与することができる。なお、試験例8と試験例11の結果から、アルカリ剤として、NaOHを使用した方が、Ca(OH)2を使用するよりも、最終的なスラッジ中のフッ素含有率をより高めることができることが確認された。その一方、最終的なスラッジを脱水処理し、得られた脱水ケーキの含水率を測定したところ、アルカリ剤として、Ca(OH)2を使用した方が、NaOHを使用するよりも脱水ケーキの含水率が低い値となり、脱水性を高めることができることが確認された。 Further, from the results of Test Example 7, when the number of aging tanks used in the aging step was increased, the fluorine concentration in the supernatant was further decreased even if the total residence time from the acid addition step to the aging step was the same. It was confirmed that it can be done. In addition, it was confirmed from the results of Test Example 6 and Test Example 9 that the time of the aging step could be shortened by increasing the number of aging tanks. Furthermore, from the results of Test Example 6 and Test Example 8, it was confirmed that the introduction of the sludge returning process reduces the fluorine concentration in the supernatant. Therefore, as a result of the water treatment method combining the acid addition step and the aging step, it is possible to reduce the fluorine concentration in the supernatant, resulting in a reduction in the addition amount of the alkali agent and acid, and the total retention of sludge. This can contribute to reduction of running cost and shortening of time and accompanying reduction of equipment site area. From the results of Test Example 8 and Test Example 11, the use of NaOH as the alkaline agent can increase the fluorine content in the final sludge more than the use of Ca(OH) 2. Was confirmed. On the other hand, when the final sludge was dehydrated and the water content of the resulting dehydrated cake was measured, Ca(OH) 2 was used as the alkaline agent rather than NaOH. It was confirmed that the rate was low and the dehydration property could be enhanced.

S11、S12 アルカリ添加工程
S21、S22 固液分離工程
S31 酸添加工程
S41 熟成工程
S51 固液分離工程
S61 脱水工程
11、12 反応槽
21、22 固液分離槽
31 酸添加槽
41 熟成槽
51 固液分離槽
61 脱水機
S11, S12 Alkali addition step S21, S22 Solid-liquid separation step S31 Acid addition step S41 Aging step S51 Solid-liquid separation step S61 Dehydration step 11, 12 Reaction tank 21, 22 Solid-liquid separation tank 31 Acid addition tank 41 Aging tank 51 Solid liquid Separation tank 61 dehydrator

Claims (13)

フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整し、前記被処理水中に前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を生成させるアルカリ添加工程と、
前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する第1の固液分離工程と、
前記第1の固液分離工程により固液分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加し、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整して、酸添加後のスラッジを得る酸添加工程と、
前記酸を添加した後に、前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌する熟成工程と、
前記熟成工程の後、前記酸添加後のスラッジを固液分離し、最終的なスラッジと、その最終的なスラッジとは分離された上澄液とを得る第2の固液分離工程と、を含み、
前記上澄液を、前記アルカリ添加工程を行うために戻し、前記被処理水と共に再度の処理を行う、水処理方法。
By adding an alkali agent to the water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions, wherein adjusting the pH of the water to be treated within the scope of 8.5 to 10.5, the fluoride ions the water to be treated A step of adding an alkali to generate a suspended substance in which
A first solid-liquid separation step of performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are incorporated;
An acid is added to the sludge derived from the suspended solids which has been subjected to the solid-liquid separation in the first solid-liquid separation step , and the pH of the sludge is adjusted to be in the range of 3.0 to 8.5. Acid addition step to obtain sludge of
After adding the acid, an aging step of stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time,
After the aging step, the sludge after the acid addition is subjected to solid-liquid separation to obtain a final sludge and a second solid-liquid separation step of obtaining a final supernatant and a supernatant separated from the final sludge. seen including,
A water treatment method , wherein the supernatant liquid is returned to perform the alkali addition step, and is again treated together with the water to be treated .
フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整し、前記被処理水中に前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を生成させるアルカリ添加工程と、
前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する第1の固液分離工程と、
前記第1の固液分離工程により固液分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加し、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整して、酸添加後のスラッジを得る酸添加工程と、
前記酸を添加した後に、前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌する熟成工程と、
前記熟成工程の後、前記酸添加後のスラッジを固液分離し、最終的なスラッジと、その最終的なスラッジとは分離された上澄液とを得る第2の固液分離工程と、を含み、
前記最終的なスラッジの一部を、前記熟成工程を行うために返送する、水処理方法。
By adding an alkali agent to the water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions, wherein adjusting the pH of the water to be treated within the scope of 8.5 to 10.5, the fluoride ions the water to be treated A step of adding an alkali to generate a suspended substance in which
A first solid-liquid separation step of performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are incorporated;
An acid is added to the sludge derived from the suspended solids which has been subjected to the solid-liquid separation in the first solid-liquid separation step , and the pH of the sludge is adjusted to be in the range of 3.0 to 8.5. Acid addition step to obtain sludge of
After adding the acid, an aging step of stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time,
After the aging step, the sludge after the acid addition is subjected to solid-liquid separation to obtain a final sludge and a second solid-liquid separation step of obtaining a final supernatant and a supernatant separated from the final sludge. seen including,
A water treatment method, in which a part of the final sludge is returned to perform the aging step .
フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有すると共にMg濃度が2000〜20000mg/Lである被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整することにより、前記被処理水中に、前記マグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして析出させ、析出した水酸化マグネシウムに前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を生成させるアルカリ添加工程と、
前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する第1の固液分離工程と、
前記第1の固液分離工程により固液分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加し、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整して、前記スラッジ中の前記水酸化マグネシウムが溶解した、酸添加後のスラッジを得る酸添加工程と、
前記酸を添加した後に、前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌する熟成工程と、
前記熟成工程の後、前記酸添加後のスラッジを固液分離し、最終的なスラッジと、その最終的なスラッジとは分離された上澄液とを得る第2の固液分離工程と、を含
前記酸添加工程及び前記熟成工程により、前記酸添加後のスラッジ中に取り込まれていた前記フッ化物イオンをフッ化マグネシウムとして析出させて、そのフッ化マグネシウムを前記最終的なスラッジに残存させる、水処理方法。
The pH of the water to be treated is adjusted within the range of 8.5 to 10.5 by adding an alkaline agent to the water to be treated which contains fluoride ions and magnesium ions and has a Mg concentration of 2000 to 20000 mg /L. By doing so, in the water to be treated , an alkali addition step of precipitating the magnesium ions as magnesium hydroxide, and generating a suspended substance in which the fluoride ions are incorporated into the precipitated magnesium hydroxide ,
A first solid-liquid separation step of performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are incorporated;
In the sludge, an acid is added to the sludge derived from the suspended solids that has been solid-liquid separated in the first solid-liquid separation step to adjust the pH of the sludge to a range of 3.0 to 8.5. An acid addition step of obtaining sludge after acid addition, in which the magnesium hydroxide of
After adding the acid, an aging step of stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time,
After the aging step, the sludge after the acid addition is subjected to solid-liquid separation to obtain a final sludge and a second solid-liquid separation step of obtaining a final supernatant and a supernatant separated from the final sludge. seen including,
By the acid addition step and the aging step, the fluoride ions taken in the sludge after the acid addition is precipitated as magnesium fluoride, and the magnesium fluoride is left in the final sludge, water Processing method.
前記最終的なスラッジの一部を、前記熟成工程を行うために返送する請求項に記載の水処理方法。 A portion of the final sludge, water treatment method according to claim 3 to return to perform the aging step. 前記上澄液を、前記アルカリ添加工程を行うために戻し、前記被処理水と共に再度の処理を行う請求項2〜4のいずれか1項に記載の水処理方法。 The supernatant returned to perform the alkali addition step, the water treatment method according to any one of claims 2-4 for performing again the process with the water to be treated. 前記第2の固液分離工程で得られた前記最終的なスラッジを脱水処理する脱水工程をさらに含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の水処理方法。The water treatment method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a dehydration step of dehydrating the final sludge obtained in the second solid-liquid separation step. 前記酸添加工程を酸添加槽にて行い、
前記酸添加後のスラッジを前記酸添加槽から熟成槽に移送して、その熟成槽において前記熟成工程を行う請求項1〜のいずれか1項に記載の水処理方法。
The acid addition step is performed in an acid addition tank,
And transferring the sludge after addition of the acid to the aging tank from the acid addition tank, water treatment method according to any one of claims 1 to 6 for the aging process in the aging tank.
前記熟成槽を複数用い、前記熟成槽ごとに連続して前記熟成工程を行う請求項に記載の水処理方法。 The water treatment method according to claim 7 , wherein a plurality of the aging tanks are used, and the aging step is continuously performed for each of the aging tanks. 第1の固液分離工程で前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質由来のスラッジとは分離された上澄水にアルカリ剤を添加して、前記上澄水中に2段目の懸濁物質を生成させる2段目のアルカリ添加工程と、
該2段目のアルカリ添加工程により、前記上澄水中のフッ化物イオンが取り込まれた前記2段目の懸濁物質を固液分離する2段目の固液分離工程と、
をさらに含む請求項1〜8のいずれか1項に記載の水処理方法。
Before SL by adding an alkali agent on the supernatant water of the first solid-liquid the fluoride ions in the separation step is separated from the suspended solids from sludge taken, suspended in the second stage to the supernatant water A second stage alkali addition step to generate turbid substances,
A second solid-liquid separation step of performing solid-liquid separation of the second-stage suspended substance in which the fluoride ions in the supernatant water are incorporated by the second-step alkali addition step;
The water treatment method according to claim 1, further comprising:
前記被処理水が、排煙脱硫装置から排出された廃水である請求項1〜9のいずれか1項に記載の水処理方法。 The water treatment method according to any one of claims 1 to 9, wherein the water to be treated is waste water discharged from a flue gas desulfurization device. フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整し、前記被処理水中に前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を生成させる反応槽と、
前記反応槽で前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する第1の固液分離槽と、
前記第1の固液分離槽で分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加し、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整して、酸添加後のスラッジを得る酸添加槽と、
前記酸を添加した後に、前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌する熟成槽と、
前記熟成槽にて前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌した後、前記酸添加後のスラッジを固液分離し、最終的なスラッジと、その最終的なスラッジとは分離された上澄液とを得る第2の固液分離槽と、を備え
前記上澄液を、前記反応槽に戻し、前記被処理水と共に再度の処理を行う、水処理システム。
By adding an alkali agent to the water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions, wherein adjusting the pH of the water to be treated within the scope of 8.5 to 10.5, the fluoride ions the water to be treated a reaction vessel to produce a suspended matter is captured,
A first solid-liquid separation tank for performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are taken in the reaction tank;
An acid is added to the sludge derived from the suspended solids separated in the first solid-liquid separation tank, the pH of the sludge is adjusted to a range of 3.0 to 8.5, and the sludge after the addition of the acid is adjusted. An acid addition tank for obtaining
After adding the acid, an aging tank for stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time,
After stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time in the aging tank, the sludge after the acid addition is solid-liquid separated, and the final sludge and the final sludge are separated into a supernatant. and a second solid-liquid separation tank to obtain,
A water treatment system in which the supernatant is returned to the reaction tank and treated again with the water to be treated .
フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有する被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整し、前記被処理水中に前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を生成させる反応槽と、
前記反応槽で前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する第1の固液分離槽と、
前記第1の固液分離槽で分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加し、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整して、酸添加後のスラッジを得る酸添加槽と、
前記酸を添加した後に、前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌する熟成槽と、
前記熟成槽にて前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌した後、前記酸添加後のスラッジを固液分離し、最終的なスラッジと、その最終的なスラッジとは分離された上澄液とを得る第2の固液分離槽と、を備え
前記最終的なスラッジの一部を、前記熟成槽に返送する、水処理システム。
By adding an alkali agent to the water to be treated containing fluoride ions and magnesium ions, wherein adjusting the pH of the water to be treated within the scope of 8.5 to 10.5, the fluoride ions the water to be treated a reaction vessel to produce a suspended matter is captured,
A first solid-liquid separation tank for performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are taken in the reaction tank;
An acid is added to the sludge derived from the suspended solids separated in the first solid-liquid separation tank, the pH of the sludge is adjusted to a range of 3.0 to 8.5, and the sludge after the addition of the acid is adjusted. An acid addition tank for obtaining
After adding the acid, an aging tank for stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time,
After stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time in the aging tank, the sludge after the acid addition is solid-liquid separated, and the final sludge and the final sludge are separated into a supernatant. and a second solid-liquid separation tank to obtain,
A water treatment system in which a part of the final sludge is returned to the aging tank .
フッ化物イオン及びマグネシウムイオンを含有すると共にMg濃度が2000〜20000mg/Lである被処理水にアルカリ剤を添加して、前記被処理水のpHを8.5〜10.5の範囲内に調整することにより、前記被処理水中に、前記マグネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして析出させ、析出した水酸化マグネシウムに前記フッ化物イオンが取り込まれた懸濁物質を生成させる反応槽と、
前記反応槽で前記フッ化物イオンが取り込まれた前記懸濁物質を固液分離する第1の固液分離槽と、
前記第1の固液分離槽で分離された前記懸濁物質由来のスラッジに酸を添加し、前記スラッジのpHを3.0〜8.5の範囲内に調整して、前記スラッジ中の前記水酸化マグネシウムが溶解した、酸添加後のスラッジを得る酸添加槽と、
前記酸を添加した後に、前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌する熟成槽と、
前記熟成槽にて前記酸添加後のスラッジを所定時間撹拌した後、前記酸添加後のスラッジを固液分離し、最終的なスラッジと、その最終的なスラッジとは分離された上澄液とを得る第2の固液分離槽と、を備え
前記酸添加槽及び前記熟成槽において、前記酸添加後のスラッジ中に取り込まれていた前記フッ化物イオンをフッ化マグネシウムとして析出させて、そのフッ化マグネシウムを前記最終的なスラッジに残存させる、水処理システム。
The pH of the water to be treated is adjusted within the range of 8.5 to 10.5 by adding an alkaline agent to the water to be treated which contains fluoride ions and magnesium ions and has a Mg concentration of 2000 to 20000 mg /L. By doing so, in the water to be treated, the magnesium ions are precipitated as magnesium hydroxide, and a reaction tank for generating a suspended substance in which the fluoride ions are incorporated into the precipitated magnesium hydroxide ,
A first solid-liquid separation tank for performing solid-liquid separation on the suspended substance in which the fluoride ions are taken in the reaction tank;
An acid is added to the sludge derived from the suspended solids separated in the first solid-liquid separation tank to adjust the pH of the sludge within a range of 3.0 to 8.5, An acid addition tank in which magnesium hydroxide is dissolved to obtain sludge after acid addition,
After adding the acid, an aging tank for stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time,
After stirring the sludge after the acid addition for a predetermined time in the aging tank, the sludge after the acid addition is solid-liquid separated, and the final sludge and the final sludge are separated into a supernatant. and a second solid-liquid separation tank to obtain,
In the acid addition tank and the aging tank, the fluoride ions taken in the sludge after the acid addition is precipitated as magnesium fluoride, and the magnesium fluoride is left in the final sludge, water Processing system.
JP2016078962A 2016-04-11 2016-04-11 Water treatment method and water treatment system Active JP6723057B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016078962A JP6723057B2 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Water treatment method and water treatment system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016078962A JP6723057B2 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Water treatment method and water treatment system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017189724A JP2017189724A (en) 2017-10-19
JP6723057B2 true JP6723057B2 (en) 2020-07-15

Family

ID=60086476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016078962A Active JP6723057B2 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Water treatment method and water treatment system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6723057B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7142600B2 (en) * 2019-04-09 2022-09-27 日本製鉄株式会社 Water treatment method for removing fluoride ions

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034986A (en) * 1989-06-02 1991-01-10 Ube Ind Ltd Treatment of silica containing waste water
JP4543481B2 (en) * 2000-03-01 2010-09-15 栗田工業株式会社 Method for treating water containing boron and fluorine
JP5901288B2 (en) * 2011-12-28 2016-04-06 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 Wastewater treatment equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017189724A (en) 2017-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104936907B (en) The technique for reducing sulfate concentration in waste water stream by using regeneration gibbsite
JP6483406B2 (en) Treatment method for fluorine-containing wastewater
JP5118572B2 (en) Sewage treatment method
JP4879590B2 (en) Method and apparatus for concentration and volume reduction of sludge
JP6723057B2 (en) Water treatment method and water treatment system
JP2007125510A (en) Method for treating fluorine-containing water
JP6723058B2 (en) Water treatment method and water treatment system
KR20150120971A (en) Method and apparatus for treating borofluoride-containing water
JP7084704B2 (en) Silica-containing water treatment equipment and treatment method
JP2005125153A (en) Method and apparatus for treating fluorine-containing waste water
JP6738268B2 (en) Water treatment method and water treatment system
JP2002177963A (en) Water cleaning treatment system and water cleaning method
JP2010075849A (en) Treatment method for chlorine-containing fine powder waste
JP3709156B2 (en) Treatment method for fluorine-containing wastewater
JP2005296837A (en) Method for treating water containing fluorine and phosphorus
JP2007260556A (en) Phosphoric acid-containing wastewater treatment method and apparatus
JP7142600B2 (en) Water treatment method for removing fluoride ions
JP6045966B2 (en) Fluorine-containing wastewater treatment method and fluorine-containing wastewater treatment equipment
JP5057955B2 (en) Sludge concentration method and sludge concentration apparatus
JP2001038368A (en) Treatment of water containing fluorine
JP5693992B2 (en) Method for recovering dissolved iron from wastewater containing various metal ions
JPH11267662A (en) Method of removing fluorine in waste water of flue gas desulfurization
JP2019069399A (en) Processor and processing method for silica-containing water
JP2005254158A (en) Apparatus and method for removing fluorine in waste water
JP2010075780A (en) Apparatus for treating phosphoric acid-containing water

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20160706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160706

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6723057

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250