JPH0143594B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ホウ素含有水の処理方法に関し、と
くにホウ素含有水をアニオン交換樹脂で処理し、
生成した再生廃液を排出することなく、ホウ素化
合物を回収するようにしたホウ素含有水の処理方
法に関する。

ホウ素化合物は、医薬、化粧品原料、石ケン工
業、電気メツキなど種々の用途に使用され、これ
らの製造工程から生ずる廃水はホウ素化合物を含
有している。このほか原子力発電所から発生する
放射性廃液、地熱発電廃水、あるいは排煙脱硫ま
たは脱硝廃水、ゴミ焼却場洗煙廃水等にもホウ素
化合物が含まれている。

ホウ素含有排水の処理方法としては、イオン交
換樹脂により吸着させる方法と、硫酸アルミニウ
ムにより不溶性沈殿物とする方法があるが、いず
れも効率的な方法とはいえない。すなわち、前者
の方法では再生廃液の処理、後者の方法では不溶
性沈殿物の処理を必要とした。

本発明は、上記問題を解決し、ホウ素含有水中
のホウ素およびイオン交換樹脂再生用の酸を回収
することができ、また再生廃液を排出することが
ない、ホウ素含有水の処理方法を提供するもので
ある。すなわち、本発明の要旨は、ホウ素含有水
をアニオン交換樹脂と接触させて処理したのち、
該アニオン交換樹脂を酸と接触させて得られる再
生廃液を濃縮してホウ素化合物を析出させたの
ち、固液分離することを特徴とするホウ素含有水
の処理方法にある。

ホウ素含有水は、前記の種々の工程から排出さ
れる廃水、その他のホウ素化合物を含む水であ
り、通常BO³ ₃ ^-の形でホウ素を含んでいる。

本発明では先ずホウ素含有水とアニオン交換樹
脂とを接触させて処理する。

なお、ホウ素含有水は必要に応じて砂過、凝
集沈殿等の前処理により微細な固形物を除去した
のち、イオン交換工程に送つてもよい。イオン交
換の際PH９以上では、原水中の残留ホウ素は次式 H₃BO₃＋H₂OＢ（OH）^- ₄＋H⁺ によりＢ（OH）^- ₄となつていると考えられ、イオ
ン交換効率が良くなるので好ましい。なお、アニ
オン交換樹脂がSO₄形の場合は、PH９以上でない
と処理不可能であり、またOH形の場合は、中性
付近においても処理できるが、とくにPH９以上と
することによりイオン交換量が増大するので好ま
しい。アニオン交換樹脂との接触により、上記Ｂ
（OH）^- ₄が樹脂に交換吸着され除去される。

アニオン交換樹脂としては弱塩基性、強塩基性
いずれでもよいが、弱塩基性の方が再生効率は良
い。またホウ素の吸着量を高めた特別の樹脂を使
用することもできる。例えば、ホウ素を選択的に
吸着するＮ―メチルグルカミン型の樹脂を用いる
と、回収ホウ素化合物（ホウ酸）の純度が高くな
るので有利である。

上記アニオン交換樹脂よりなる樹脂層にホウ素
含有水を通水してホウ素を交換吸着させ濃縮す
る。

上記アニオン交換樹脂がホウ素で飽和したの
ち、樹脂層を逆洗し、再生剤を通液して交換吸着
したホウ素を溶離させる。再生剤としては、硫
酸、塩酸または硝酸を用いることができる。再生
剤の通液によりホウ素が溶離し、高濃度ホウ素を
含有する再生廃液が発生する。ホウ素の溶離を終
つた樹脂は、必要により水酸化ナトリウムでOH
形にしたのち、再びホウ素の濃縮に用いることが
できる。

硫酸で再生した再生廃液は、水酸化ナトリウム
などで中和したのち、蒸発濃縮して硫酸ナトリウ
ムとホウ酸を回収することができる。そのさい、
中和しないで蒸発濃縮すれば、濃縮液中に濃縮さ
れた硫酸を再生剤として回収利用できる。すなわ
ち蒸発濃縮した濃縮液を好ましくは30℃以下に冷
却してホウ素化合物を析出させ、過器などを用
いて固液分離して回収し、液側の硫酸は再生剤と
して再利用することができる。しかし、このとき
硫酸濃度が約1000ｇ／以上になると、冷却して
もホウ素化合物が析出しない。したがつて、濃縮
し過ぎた場合は、濃縮液を熱水あるいは冷水など
で溶解し硫酸濃度を下げることがのぞましい、な
お冷却温度が30℃を越えると、析出効果が次第に
低下する。

塩酸または硝酸で再生したときの再生廃液は、
水酸化ナトリウムなどで中和したのち蒸発濃縮し
て、塩化ナトリウムまたは硝酸ナトリウムとホウ
酸を回収することができる。中和しないで蒸発濃
縮すれば、塩酸または硝酸を気相側で回収し、再
利用することができ、蒸発濃縮した濃縮液はこれ
を好ましくは30℃以下に冷却してホウ素化合物を
析出させ、過器などを用いて固液分離して回収
することができる。回収したホウ素化合物を加熱
などにより乾燥する場合は、酸性では揮散しやす
いので、中和したのち固液分離した方がよい。

回収したホウ素化合物は、中和→重力過→乾
燥の工程を経て、純度約90％のものを得ることが
できる。また、水洗あるいは熱水に溶解したのち
冷却し、再結晶するなどの方法を用いて、さらに
純度を上げることができる。

第１図は本発明のホウ素含有水の処理方法を示
す代表的なフローシートを示し、１は原水、２は
アニオン交換樹脂装置、３は濃縮工程、４は冷却
工程、５は固液分離工程を示す。原水１を、アニ
オン交換樹脂装置２に通水し、ホウ素は装置内で
交換吸着され、ホウ素濃度１mg／以下の水質に
まで処理されて、処理水６としてそのまま放流さ
れるか、または再利用される。アニオン交換樹脂
装置２内のアニオン交換樹脂がホウ素で飽和した
とき、再生剤７を通液してアニオン交換樹脂に交
換吸着されたホウ素を溶離させると、再生廃液８
が生じる。この再生廃液８は濃縮工程３で濃縮さ
れる。濃縮液は好ましくは冷却工程４で30℃以
下、より好ましくは15℃以下の温度に放冷、また
は水冷、氷冷などにより冷却され、ホウ素がホウ
素化合物として結晶化し、酸水溶液から分離す
る。これを固液分離工程５によつてホウ酸を固形
物として分離する。

上記冷却温度は、30℃以下に維持するものであ
るが、０℃に近くするほど好ましい。

再生剤７として塩酸または硝酸を用いた場合
は、再生廃液中に存在する塩酸または硝酸は濃縮
工程３で蒸発し、蒸気として回収されるので、こ
れを冷却し、水に溶解し、再生剤として再利用す
ることができる。

また、再生剤７として硫酸を用いた場合は、固
液分離工程５での分離液として硫酸を回収できる
ので、これを再生剤として再利用することができ
る。

なお、第２図のように、再生廃液を水酸化ナト
リウムで中和したのち、濃縮工程３で濃縮し、次
に濃縮液を固液分離工程９で過し、再生剤とし
て塩酸を用いた場合は塩化ナトリウム、硫酸を用
いた場合は硫酸ナトリウムなどを分離する。次い
で液を冷却し、固液分離工程１０で過し、ホ
ウ素をホウ素化合物として回収することもでき
る。

上記濃縮工程は、加熱濃縮、真空蒸発等、種々
の方法を適用できるが、加熱濃縮が好ましい。た
だし、この場合、液温が上昇するので、次工程に
おいて冷却する方が好ましい結果が得られる。

また、固液分離工程は過、遠心分離など適当
な方法を採用することができる。

本発明のホウ素含有水の処理方法は、再生廃液
中のホウ素と再生剤である酸を回収することがで
き、また再生廃液を全く排出することがない。さ
らに、通常の凝集沈殿と異なり、汚泥が発生しな
いので、汚泥処理工程を必要としないなどの多く
の利点がある。

実施例 １ ホウ素含有水をアニオン性イオン交換樹脂と接
触させたのち、塩酸10を用いて再生した。その
結果HCl42.7ｇ／、ホウ素1.5ｇ／を含む再生
廃液が得られた。

次にこの廃液を100℃に加熱して50倍に濃縮し
た。なお、発生する蒸気は凝縮させた後、回収し
た。

濃縮液中のホウ素含有量は73.5ｇ／、塩酸は
200ｇ／であつた。続いて、濃縮液を約10℃下
に冷却放置したのち、NaOHを添加して生成す
る沈殿物と上澄液とを過により分離した。液
中のホウ素は3.02ｇ／であつた。この結果、約
96％のホウ素が回収された。なお、この沈殿を純
水で水洗したところ、純度99.7％のホウ酸塩が得
られた。なお、凝縮水中のHClは39.2ｇ／にの
ぼつた。

実施例 ２ 実施例１において再生剤として硫酸10を用い
た他は同様に操作して、ホウ素1.5ｇ／、硫酸
50ｇ／を含む再生廃液を得た。この廃液を100
℃に加熱して約18倍濃縮したところ、ホウ素15.1
ｇ／、硫酸884ｇ／を含む濃縮液を得た。次
に濃縮液を10℃下に放置し、沈殿物を生成させた
後、遠心分離機により固液分離した。

その結果、分離液中にはホウ素が3.24ｇ／含
まれており、回収率が88％であることがわかつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の処理方法の代表例を示すフ
ローシート、第２図は別の例を示す。 １…原水、２…アニオン交換樹脂装置、３…濃
縮工程、４…冷却工程、５，９，１０…固液分離
工程、８…再生廃液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホウ素含有水をアニオン交換樹脂と接触させ
   て処理したのち、該アニオン交換樹脂を酸と接触
   させて得られる再生廃液を濃縮してホウ素化合物
   を析出させたのち、固液分離することを特徴とす
   るホウ素含有水の処理方法。 ２ 上記酸が硫酸である特許請求の範囲第１項に
   記載のホウ素含有水の処理方法。 ３ 上記酸が塩酸または硝酸である特許請求の範
   囲第１項に記載のホウ素含有水の処理方法。 ４ 上記濃縮が、加熱または真空蒸発による特許
   請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のホ
   ウ素含有水の処理方法。 ５ 上記濃縮時に発生する気相側の塩酸または硝
   酸を冷却して回収する特許請求の範囲第３項に記
   載のホウ素含有水の処理方法。