JPH05269472A - アンモニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法 - Google Patents
アンモニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法Info
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- JPH05269472A JPH05269472A JP4071650A JP7165092A JPH05269472A JP H05269472 A JPH05269472 A JP H05269472A JP 4071650 A JP4071650 A JP 4071650A JP 7165092 A JP7165092 A JP 7165092A JP H05269472 A JPH05269472 A JP H05269472A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンモニアおよびフッ素イオン含有水から、
アルカリ土類金属イオン、アルミニウムイオン等の影響
を少なくして、効率よくアンモニアおよびフッ素イオン
を除去する処理方法を得る。 【構成】 アンモニアおよびフッ素イオン含有水を、ア
ルカリ金属形カチオン交換樹脂と接触させて、イオン交
換によりアンモニアを交換吸着した後、凝集分離により
フッ素イオンを除去する。
アルカリ土類金属イオン、アルミニウムイオン等の影響
を少なくして、効率よくアンモニアおよびフッ素イオン
を除去する処理方法を得る。 【構成】 アンモニアおよびフッ素イオン含有水を、ア
ルカリ金属形カチオン交換樹脂と接触させて、イオン交
換によりアンモニアを交換吸着した後、凝集分離により
フッ素イオンを除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンモニアおよびフッ
素イオン含有水からアンモニアおよびフッ素イオンを除
去するための処理方法に関するものである。
素イオン含有水からアンモニアおよびフッ素イオンを除
去するための処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工場から生ずる廃液には、フ
ッ素化合物、ＢＯＤ成分のほかに、アンモニアが含まれ
ている。このようなアンモニアおよびフッ素イオン含有
廃水のフッ素の処理は、一般にカルシウム、マグネシウ
ム等のアルカリ土類金属イオンが使用されている。
ッ素化合物、ＢＯＤ成分のほかに、アンモニアが含まれ
ている。このようなアンモニアおよびフッ素イオン含有
廃水のフッ素の処理は、一般にカルシウム、マグネシウ
ム等のアルカリ土類金属イオンが使用されている。
【０００３】従来、アンモニア含有水からアンモニアを
除去する方法として知られているストリッピング、塩素
酸化法などの方法は、高濃度にアンモニアを含有する廃
水の処理には適しているが、半導体工場廃水のように低
濃度のアンモニア含有水には、経済性、二次公害等の面
から適用できない。このため低濃度アンモニアおよびフ
ッ素イオン含有水の処理には、一般に凝集沈殿分離によ
りフッ素イオンを除去した後、生物学的硝化脱窒法が適
用されているが、硝化工程に長時間を要し、装置も大形
化するという問題点がある。
除去する方法として知られているストリッピング、塩素
酸化法などの方法は、高濃度にアンモニアを含有する廃
水の処理には適しているが、半導体工場廃水のように低
濃度のアンモニア含有水には、経済性、二次公害等の面
から適用できない。このため低濃度アンモニアおよびフ
ッ素イオン含有水の処理には、一般に凝集沈殿分離によ
りフッ素イオンを除去した後、生物学的硝化脱窒法が適
用されているが、硝化工程に長時間を要し、装置も大形
化するという問題点がある。
【０００４】一方、イオン交換によりアンモニアを除去
する方法も知られている（特公昭５３−２５３１３
号）。この方法はアンモニア含有水をアルカリ金属形カ
チオン交換樹脂と接触させてアンモニアを交換吸着した
後、水酸化ナトリウム等のアルカリ液で再生する方法で
あり、効率よくアンモニアの交換吸着および再生を行う
ことができる。
する方法も知られている（特公昭５３−２５３１３
号）。この方法はアンモニア含有水をアルカリ金属形カ
チオン交換樹脂と接触させてアンモニアを交換吸着した
後、水酸化ナトリウム等のアルカリ液で再生する方法で
あり、効率よくアンモニアの交換吸着および再生を行う
ことができる。
【０００５】しかしこの方法では、アルカリ土類金属イ
オンあるいはアルミニウムイオンが共存すると、そのイ
オンがアンモニアよりも強い選択性で交換吸着され、こ
れが再生の際に水酸化物として析出し、樹脂層を閉塞す
る。このためフッ素イオンの除去後にこの方法を適用す
ると、フッ素イオン除去のために添加したカルシウムイ
オン、アルミニウムイオン等が処理を阻害するなどの問
題点がある。
オンあるいはアルミニウムイオンが共存すると、そのイ
オンがアンモニアよりも強い選択性で交換吸着され、こ
れが再生の際に水酸化物として析出し、樹脂層を閉塞す
る。このためフッ素イオンの除去後にこの方法を適用す
ると、フッ素イオン除去のために添加したカルシウムイ
オン、アルミニウムイオン等が処理を阻害するなどの問
題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決するため、アルカリ土類イオン、アルミ
ニウムイオンなどの影響を少なくして、効率よくアンモ
ニアおよびフッ素イオンを除去することが可能なアンモ
ニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法を得ることで
ある。
の問題点を解決するため、アルカリ土類イオン、アルミ
ニウムイオンなどの影響を少なくして、効率よくアンモ
ニアおよびフッ素イオンを除去することが可能なアンモ
ニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法を得ることで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、アンモニアお
よびフッ素イオン含有水を、アルカリ金属形カチオン交
換樹脂と接触させて、イオン交換によりアンモニアを交
換吸着した後、凝集分離によりフッ素イオンを除去する
ことを特徴とするアンモニアおよびフッ素イオン含有水
の処理方法である。
よびフッ素イオン含有水を、アルカリ金属形カチオン交
換樹脂と接触させて、イオン交換によりアンモニアを交
換吸着した後、凝集分離によりフッ素イオンを除去する
ことを特徴とするアンモニアおよびフッ素イオン含有水
の処理方法である。
【０００８】本発明において処理対象とする被処理水と
してのアンモニアおよびフッ素イオン含有水は、アンモ
ニアおよびフッ素イオンを含む水であり、このほかにカ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属イオンを
含有していてもよい。このような被処理水は、用水、廃
水、プロセス水等の区別なく、あらゆる水が処理対象と
なる。被処理水中のアンモニア濃度は制限されないが、
低濃度のものが処理に適している。フッ素イオンの量は
凝集分離が可能な程度に含まれていればよい。またアル
カリ土類金属イオンが含まれる場合、アルカリ土類金属
イオンは実質的にカチオン交換樹脂にＮＨ3が交換吸着
されることを阻害しない程度に含まれていればよい。こ
のような被処理水としては、半導体工場廃水、肥料工場
廃水などがあげられる。被処理水中にはアンモニア、フ
ッ素イオンおよびアルカリ土類金属以外の成分が含まれ
ていてもよい。
してのアンモニアおよびフッ素イオン含有水は、アンモ
ニアおよびフッ素イオンを含む水であり、このほかにカ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属イオンを
含有していてもよい。このような被処理水は、用水、廃
水、プロセス水等の区別なく、あらゆる水が処理対象と
なる。被処理水中のアンモニア濃度は制限されないが、
低濃度のものが処理に適している。フッ素イオンの量は
凝集分離が可能な程度に含まれていればよい。またアル
カリ土類金属イオンが含まれる場合、アルカリ土類金属
イオンは実質的にカチオン交換樹脂にＮＨ3が交換吸着
されることを阻害しない程度に含まれていればよい。こ
のような被処理水としては、半導体工場廃水、肥料工場
廃水などがあげられる。被処理水中にはアンモニア、フ
ッ素イオンおよびアルカリ土類金属以外の成分が含まれ
ていてもよい。
【０００９】アンモニアおよびフッ素イオンを含む廃水
として代表的な半導体工場廃水の分析例を以下の表１に
示す。
として代表的な半導体工場廃水の分析例を以下の表１に
示す。
【表１】
【００１０】本発明で使用するカチオン交換樹脂は、強
酸性カチオン交換樹脂が好ましく、Ｎａ形等のアルカリ
金属形で使用する。カチオン交換樹脂をアルカリ金属形
とするには、樹脂をアルカリ金属塩と接触させることに
より行う。
酸性カチオン交換樹脂が好ましく、Ｎａ形等のアルカリ
金属形で使用する。カチオン交換樹脂をアルカリ金属形
とするには、樹脂をアルカリ金属塩と接触させることに
より行う。
【００１１】本発明の処理方法は、まず被処理水、すな
わちアンモニアおよびフッ素イオン含有水を、アルカリ
金属形のカチオン交換樹脂と接触させて、イオン交換に
よりアンモニアおよびアルカリ土類金属イオンが共存す
る場合は同イオンを交換吸着する。
わちアンモニアおよびフッ素イオン含有水を、アルカリ
金属形のカチオン交換樹脂と接触させて、イオン交換に
よりアンモニアおよびアルカリ土類金属イオンが共存す
る場合は同イオンを交換吸着する。
【００１２】接触の方法としては、カチオン交換樹脂を
被処理水中に添加して攪拌する方法など、任意の方法を
採用できるが、カチオン交換樹脂層に被処理水を通水し
て接触させる方法が好ましい。このときの通水速度は、
含まれるアンモニアおよびアルカリ土類金属イオンの量
その他の条件によって異なるが、一般的にはＳＶ５〜２
０ｈｒ-1程度が好ましい。
被処理水中に添加して攪拌する方法など、任意の方法を
採用できるが、カチオン交換樹脂層に被処理水を通水し
て接触させる方法が好ましい。このときの通水速度は、
含まれるアンモニアおよびアルカリ土類金属イオンの量
その他の条件によって異なるが、一般的にはＳＶ５〜２
０ｈｒ-1程度が好ましい。
【００１３】上記のイオン交換により、被処理水中のア
ンモニアおよびアルカリ土類金属は、アルカリ金属がナ
トリウムで、アルカリ土類金属がカルシウムの場合、次
式によりカチオン交換樹脂に交換吸着する。 Ｒ−Ｎａ＋ＮＨ4 +→Ｒ−ＮＨ4＋Ｎａ+ …（１） Ｒ−（Ｎａ）2＋Ｃａ2+→Ｒ−Ｃａ＋２Ｎａ+ …（２）
ンモニアおよびアルカリ土類金属は、アルカリ金属がナ
トリウムで、アルカリ土類金属がカルシウムの場合、次
式によりカチオン交換樹脂に交換吸着する。 Ｒ−Ｎａ＋ＮＨ4 +→Ｒ−ＮＨ4＋Ｎａ+ …（１） Ｒ−（Ｎａ）2＋Ｃａ2+→Ｒ−Ｃａ＋２Ｎａ+ …（２）
【００１４】上記反応において、アルカリ土類金属イオ
ンの方が選択性が高いため、アンモニアよりも先に交換
吸着されるが、カチオン交換樹脂の交換容量に余裕をも
たせることにより、アンモニアを交換吸着することがで
きる。
ンの方が選択性が高いため、アンモニアよりも先に交換
吸着されるが、カチオン交換樹脂の交換容量に余裕をも
たせることにより、アンモニアを交換吸着することがで
きる。
【００１５】アンモニアの交換吸着量は、図１に示すよ
うに、共存するカルシウムイオン等のアルカリ土類金属
イオンあるいはアルミニウムイオンの量が少ないほど多
い。従って、カルシウムイオン、アルミニウムイオン等
を大量に添加するフッ素イオンの凝集分離の前に、カチ
オン交換樹脂により、アンモニアを除去することによ
り、アンモニアの交換吸着量は大幅に増大する。
うに、共存するカルシウムイオン等のアルカリ土類金属
イオンあるいはアルミニウムイオンの量が少ないほど多
い。従って、カルシウムイオン、アルミニウムイオン等
を大量に添加するフッ素イオンの凝集分離の前に、カチ
オン交換樹脂により、アンモニアを除去することによ
り、アンモニアの交換吸着量は大幅に増大する。
【００１６】またこれらの共存イオンが存在しないこと
により、再生効率も良好になり、完全に再生されるた
め、アンモニアの除去率は高くなる。このため、イオン
交換樹脂の再生廃液、脱水機の洗浄廃水等のカルシウム
イオンを多量に含む水は、カチオン交換樹脂によるアン
モニア除去後に混合するのが好ましい。
により、再生効率も良好になり、完全に再生されるた
め、アンモニアの除去率は高くなる。このため、イオン
交換樹脂の再生廃液、脱水機の洗浄廃水等のカルシウム
イオンを多量に含む水は、カチオン交換樹脂によるアン
モニア除去後に混合するのが好ましい。
【００１７】イオン交換工程は、アンモニアが処理水中
にリークする時点で終了し、再生工程に移る。イオン交
換工程の終点は、処理水中のアンモニア濃度をチェック
することにより判定することができるが、被処理水の水
質から、計算した通水量の通水を終了した時点を終点と
してもよい。
にリークする時点で終了し、再生工程に移る。イオン交
換工程の終点は、処理水中のアンモニア濃度をチェック
することにより判定することができるが、被処理水の水
質から、計算した通水量の通水を終了した時点を終点と
してもよい。
【００１８】カチオン交換樹脂と接触させて、アンモニ
アを除去した被処理水は、続いて凝集分離によりフッ素
イオンを除去する。ここで使用する薬剤としては、フッ
素イオンを不溶性化合物として析出させることができる
薬剤であればよいが、析出と同時に凝集させることがで
きるものが好ましい。このような薬剤としては、消石
灰、塩化カルシウム等のカルシウム化合物、硫酸バン
ド、ＰＡＣ等のアルミニウム化合物などがあげられる
が、カルシウム塩を使用すると汚泥発生量が少なくて好
ましい。
アを除去した被処理水は、続いて凝集分離によりフッ素
イオンを除去する。ここで使用する薬剤としては、フッ
素イオンを不溶性化合物として析出させることができる
薬剤であればよいが、析出と同時に凝集させることがで
きるものが好ましい。このような薬剤としては、消石
灰、塩化カルシウム等のカルシウム化合物、硫酸バン
ド、ＰＡＣ等のアルミニウム化合物などがあげられる
が、カルシウム塩を使用すると汚泥発生量が少なくて好
ましい。
【００１９】フッ素イオンの凝集分離は、被処理水に前
記薬剤を添加して、フッ素イオンを不溶性化合物として
析出させる。この場合、必要により析出に適したｐＨに
調整する。カルシウム化合物を用いる場合は、フッ化カ
ルシウムとして析出する。アルミニウム化合物を用いる
場合はフッ化アルミニウムとして析出した状態で、水酸
化アルミニウムフロックにより凝集する。これらの場
合、析出および凝集に必要な薬剤量を使用する。例えば
カルシウム化合物の場合５００〜２０００ｍｇ／ｌ、ア
ルミニウム化合物の場合５００〜１０００ｍｇ／ｌ程度
が適当である。
記薬剤を添加して、フッ素イオンを不溶性化合物として
析出させる。この場合、必要により析出に適したｐＨに
調整する。カルシウム化合物を用いる場合は、フッ化カ
ルシウムとして析出する。アルミニウム化合物を用いる
場合はフッ化アルミニウムとして析出した状態で、水酸
化アルミニウムフロックにより凝集する。これらの場
合、析出および凝集に必要な薬剤量を使用する。例えば
カルシウム化合物の場合５００〜２０００ｍｇ／ｌ、ア
ルミニウム化合物の場合５００〜１０００ｍｇ／ｌ程度
が適当である。
【００２０】凝集分離に際しては、析出に用いた薬剤で
凝集沈殿が起らない場合は、有機高分子凝集剤などの凝
集助剤を添加して攪拌し、凝集を促進することができ
る。凝集分離は、不溶性化合物が凝集した状態で、沈
降、濾過等の操作により、固液分離することにより行わ
れる。
凝集沈殿が起らない場合は、有機高分子凝集剤などの凝
集助剤を添加して攪拌し、凝集を促進することができ
る。凝集分離は、不溶性化合物が凝集した状態で、沈
降、濾過等の操作により、固液分離することにより行わ
れる。
【００２１】このようにアンモニアおよびフッ素イオン
を除去した処理水はそのまま、または生物学的脱窒等の
後処理を行って放流する。
を除去した処理水はそのまま、または生物学的脱窒等の
後処理を行って放流する。
【００２２】アンモニアを交換吸着したカチオン交換樹
脂は、再生工程においてアンモニアその他の交換吸着し
たイオンを溶離して、再生する。再生工程では、カチオ
ン交換樹脂を、再生剤として、まずアルカリ水溶液と接
触させて交換吸着しているアンモニアを溶離した後、ア
ルカリ金属塩水溶液と接触させてアルカリ土類金属イオ
ン等を溶離させる。アルカリ水溶液は水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液
であり、水酸化ナトリウム水溶液が一般的である。アル
カリ金属塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム等のアル
カリ金属の中性塩が使用でき、塩化ナトリウムが一般的
である。
脂は、再生工程においてアンモニアその他の交換吸着し
たイオンを溶離して、再生する。再生工程では、カチオ
ン交換樹脂を、再生剤として、まずアルカリ水溶液と接
触させて交換吸着しているアンモニアを溶離した後、ア
ルカリ金属塩水溶液と接触させてアルカリ土類金属イオ
ン等を溶離させる。アルカリ水溶液は水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液
であり、水酸化ナトリウム水溶液が一般的である。アル
カリ金属塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム等のアル
カリ金属の中性塩が使用でき、塩化ナトリウムが一般的
である。
【００２３】これらの再生剤との接触方法も制限されな
いが、イオン交換工程における接触方法と一致させるの
が好ましい。従ってイオン交換工程において、カチオン
交換樹脂層に通液した場合は、そのカチオン交換樹脂層
に再生剤を通液再生を行うのが好ましい。この場合向流
再生を行うのが好ましいが、並流再生でもよい。
いが、イオン交換工程における接触方法と一致させるの
が好ましい。従ってイオン交換工程において、カチオン
交換樹脂層に通液した場合は、そのカチオン交換樹脂層
に再生剤を通液再生を行うのが好ましい。この場合向流
再生を行うのが好ましいが、並流再生でもよい。
【００２４】再生剤として用いるアルカリ水溶液の濃度
は、あまり高いとアルカリ土類金属水酸化物が析出しや
すいので、アンモニアの溶離が可能な範囲において、で
きるだけ低濃度の水溶液を使用するのが好ましく、一般
的には０．１〜５重量％の濃度とするのが好ましい。こ
の場合、アンモニア／アルカリ土類金属イオンのモル比
が１以下の場合は、アルカリ水溶液の濃度として０．１
〜０．５重量％、１以上の場合は０．５〜５重量％とす
るのが好ましい。
は、あまり高いとアルカリ土類金属水酸化物が析出しや
すいので、アンモニアの溶離が可能な範囲において、で
きるだけ低濃度の水溶液を使用するのが好ましく、一般
的には０．１〜５重量％の濃度とするのが好ましい。こ
の場合、アンモニア／アルカリ土類金属イオンのモル比
が１以下の場合は、アルカリ水溶液の濃度として０．１
〜０．５重量％、１以上の場合は０．５〜５重量％とす
るのが好ましい。
【００２５】再生に用いるアルカリ水溶液の量は、カチ
オン交換樹脂に交換吸着されたアンモニアと化学量論的
にほぼ同量とすることにより、交換吸着されたアルカリ
土類金属イオンが水酸化物となって析出するのを防止す
ることができる。
オン交換樹脂に交換吸着されたアンモニアと化学量論的
にほぼ同量とすることにより、交換吸着されたアルカリ
土類金属イオンが水酸化物となって析出するのを防止す
ることができる。
【００２６】カチオン交換樹脂をアルカリ水溶液と接触
させることにより、選択吸着性の低いアンモニアが次式
により溶離する。 Ｒ−ＮＨ4＋ＮａＯＨ→Ｒ−Ｎａ＋ＮＨ4ＯＨ …（３）
させることにより、選択吸着性の低いアンモニアが次式
により溶離する。 Ｒ−ＮＨ4＋ＮａＯＨ→Ｒ−Ｎａ＋ＮＨ4ＯＨ …（３）
【００２７】上記（３）式において、生成する水酸化ア
ンモニウムは弱塩基であるため、次式に示すように、イ
オン化状態で存在することができず、カチオン交換樹脂
に交換吸着されない状態になる。 ＮＨ4 +＋ＯＨ-→ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ …（４） これにより、反応は一方的に右側に進行するため、アル
カリ金属塩で再生する場合よりも再生効率がよく、必要
な再生剤量も化学量論的にほぼ同量でよくなる。
ンモニウムは弱塩基であるため、次式に示すように、イ
オン化状態で存在することができず、カチオン交換樹脂
に交換吸着されない状態になる。 ＮＨ4 +＋ＯＨ-→ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ …（４） これにより、反応は一方的に右側に進行するため、アル
カリ金属塩で再生する場合よりも再生効率がよく、必要
な再生剤量も化学量論的にほぼ同量でよくなる。
【００２８】すなわちアルカリ金属塩で再生する場合
は、次式のように中性塩が生成する平衡反応となる。
は、次式のように中性塩が生成する平衡反応となる。
【化１】 ここでアンモニアとナトリウムイオンは選択性が近似し
ており、濃度差により再生が行われるため、高濃度の再
生剤を大量に必要とし、再生効率が悪くて、完全再生は
困難である。
ており、濃度差により再生が行われるため、高濃度の再
生剤を大量に必要とし、再生効率が悪くて、完全再生は
困難である。
【００２９】再生工程において、効率のよいアルカリ水
溶液によりアンモニアを溶離することにより、塩で再生
する場合よりも効率よく、高溶離率で溶離することがで
きる。アルカリ水溶液により溶離すると、カチオン交換
樹脂に交換吸着されているアルカリ土類金属が水酸化物
として析出するが、溶離に要するアルカリ水溶液の量は
アンモニアと化学量論的にほぼ同量でよいから、アルカ
リ土類金属水酸化物をほとんど析出させることなく、ア
ンモニアのみを溶離させることができる。
溶液によりアンモニアを溶離することにより、塩で再生
する場合よりも効率よく、高溶離率で溶離することがで
きる。アルカリ水溶液により溶離すると、カチオン交換
樹脂に交換吸着されているアルカリ土類金属が水酸化物
として析出するが、溶離に要するアルカリ水溶液の量は
アンモニアと化学量論的にほぼ同量でよいから、アルカ
リ土類金属水酸化物をほとんど析出させることなく、ア
ンモニアのみを溶離させることができる。
【００３０】アンモニアを溶離させた後、カチオン交換
樹脂をアルカリ金属塩水溶液と接触させることにより、
次式によりアルカリ土類金属イオン等を溶離し、カチオ
ン交換樹脂をアルカリ金属形に再生する。
樹脂をアルカリ金属塩水溶液と接触させることにより、
次式によりアルカリ土類金属イオン等を溶離し、カチオ
ン交換樹脂をアルカリ金属形に再生する。
【化２】
【００３１】上記（６）式は平衡反応であるから、高濃
度のアルカリ金属塩を過剰に接触させることにより、ア
ルカリ金属塩を溶離させる。アルカリ金属塩水溶液の濃
度は５〜１５重量％程度が好ましい。なおアルカリ金属
塩水溶液の通液に先立って、純水を通液して、アルカリ
水溶液を押出しておくのが好ましい。
度のアルカリ金属塩を過剰に接触させることにより、ア
ルカリ金属塩を溶離させる。アルカリ金属塩水溶液の濃
度は５〜１５重量％程度が好ましい。なおアルカリ金属
塩水溶液の通液に先立って、純水を通液して、アルカリ
水溶液を押出しておくのが好ましい。
【００３２】上記により生成する再生廃液はアンモニア
またはアルカリ土類金属を高濃度で含むため、これらを
回収したり、あるいは酸化分解等の処理を行うことがで
きる。
またはアルカリ土類金属を高濃度で含むため、これらを
回収したり、あるいは酸化分解等の処理を行うことがで
きる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の処理方法によれば、フッ素イオ
ンの凝集分離を行う前に、イオン交換によりアンモニア
を除去するため、フッ素イオンの凝集のために添加する
アルカリ土類金属、アルミニウム等の影響を受けること
なく、アンモニアをカチオン交換樹脂に交換吸着するこ
とができ、これによりアンモニアおよびフッ素イオンを
効率よく除去することができ、後段の生物学的硝化脱窒
処理を省略するか、あるいは小型化することができる。
ンの凝集分離を行う前に、イオン交換によりアンモニア
を除去するため、フッ素イオンの凝集のために添加する
アルカリ土類金属、アルミニウム等の影響を受けること
なく、アンモニアをカチオン交換樹脂に交換吸着するこ
とができ、これによりアンモニアおよびフッ素イオンを
効率よく除去することができ、後段の生物学的硝化脱窒
処理を省略するか、あるいは小型化することができる。
【００３４】この場合、アンモニアおよびアルカリ土類
金属イオンが交換吸着したカチオン交換樹脂を、アルカ
リ水溶液と接触させアンモニアを溶離した後、アルカリ
金属塩と接触させてアルカリ土類金属塩を溶離して再生
するため、アルカリ土類金属水酸化物の生成を防止し
て、必要最低限のアルカリでアンモニアを効率よく高溶
離率で溶離することができ、アルカリ土類金属イオンの
蓄積もなくなる。
金属イオンが交換吸着したカチオン交換樹脂を、アルカ
リ水溶液と接触させアンモニアを溶離した後、アルカリ
金属塩と接触させてアルカリ土類金属塩を溶離して再生
するため、アルカリ土類金属水酸化物の生成を防止し
て、必要最低限のアルカリでアンモニアを効率よく高溶
離率で溶離することができ、アルカリ土類金属イオンの
蓄積もなくなる。
【００３５】このためイオン交換時における残留アンモ
ニアのリークがなくなり、大量の被処理水を処理するこ
とができ、大量のアンモニアを交換吸着して、効率よく
溶離することができる。
ニアのリークがなくなり、大量の被処理水を処理するこ
とができ、大量のアンモニアを交換吸着して、効率よく
溶離することができる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実験例および実施例により説
明する。各例中の％は重量基準である。 実験例 ｐＨ７．２、ＮａＣｌ：１０００ｍｇ／ｌ、Ｆ：６３ｍ
ｇ／ｌ、Ｃａ：０〜５００ｍｇ／ｌの人工廃水を、振盪
時間４時間でＮａ形強酸性カチオン交換樹脂（ダイヤイ
オンＳＫ１Ｂ、三菱化成（株）製）と接触させ、平衡吸
着量を測定した。結果を図１に示す。
明する。各例中の％は重量基準である。 実験例 ｐＨ７．２、ＮａＣｌ：１０００ｍｇ／ｌ、Ｆ：６３ｍ
ｇ／ｌ、Ｃａ：０〜５００ｍｇ／ｌの人工廃水を、振盪
時間４時間でＮａ形強酸性カチオン交換樹脂（ダイヤイ
オンＳＫ１Ｂ、三菱化成（株）製）と接触させ、平衡吸
着量を測定した。結果を図１に示す。
【００３７】図１の結果より、アンモニアの交換吸着に
際し、共存カルシウムイオンの影響が大きく、カルシウ
ムイオン濃度が低いほど、アンモニアの吸着量が大きい
ことがわかる。
際し、共存カルシウムイオンの影響が大きく、カルシウ
ムイオン濃度が低いほど、アンモニアの吸着量が大きい
ことがわかる。
【００３８】実施例１ ｐＨ７．１、ＣＯＤMn：６３．３ｍｇ／ｌ、Ｃａ：２７
ｍｇ／ｌ、Ｆ：７０．０ｍｇ／ｌ、ＮＨ4−Ｎ：５０ｍ
ｇ／ｌ、（ＮＯ3＋ＮＯ2）−Ｎ：０．４ｍｇ／ｌの半導
体工場廃水を、ｐＨ調整することなく、Ｎａ形強酸性カ
チオン交換樹脂層に通水し、アンモニアを吸着させたと
ころ、樹脂層出口のＮＨ4−Ｎ濃度が１ｍｇ／ｌとなる
までのアンモニアの吸着量は、１．５０ｇ−Ｎ／ｇ−樹
脂であった。
ｍｇ／ｌ、Ｆ：７０．０ｍｇ／ｌ、ＮＨ4−Ｎ：５０ｍ
ｇ／ｌ、（ＮＯ3＋ＮＯ2）−Ｎ：０．４ｍｇ／ｌの半導
体工場廃水を、ｐＨ調整することなく、Ｎａ形強酸性カ
チオン交換樹脂層に通水し、アンモニアを吸着させたと
ころ、樹脂層出口のＮＨ4−Ｎ濃度が１ｍｇ／ｌとなる
までのアンモニアの吸着量は、１．５０ｇ−Ｎ／ｇ−樹
脂であった。
【００３９】このアンモニアを除去した一次処理水に、
消石灰を１５００ｍｇ／ｌとなるように添加して、硫酸
によりｐＨ７．５に調整し、フッ素イオンの凝集沈殿分
離をを行ったところ、ＣＯＤMn：３４ｍｇ／ｌ、Ｃａ：
６３０ｍｇ／ｌ、Ｆ：１１．５ｍｇ／ｌ、ＮＨ4−Ｎ：
１ｍｇ／ｌ以下、（ＮＯ3＋ＮＯ2）−Ｎ：０．４ｍｇ／
ｌであった。
消石灰を１５００ｍｇ／ｌとなるように添加して、硫酸
によりｐＨ７．５に調整し、フッ素イオンの凝集沈殿分
離をを行ったところ、ＣＯＤMn：３４ｍｇ／ｌ、Ｃａ：
６３０ｍｇ／ｌ、Ｆ：１１．５ｍｇ／ｌ、ＮＨ4−Ｎ：
１ｍｇ／ｌ以下、（ＮＯ3＋ＮＯ2）−Ｎ：０．４ｍｇ／
ｌであった。
【００４０】比較例１ 実施例１の原水に消石灰を１５００ｍｇ／ｌになるよう
に添加して、硫酸でｐＨ７．５に調整して、フッ素イオ
ンの凝集分離を行ったところ、ＣＯＤMn：３５．５ｍｇ
／ｌ、Ｃａ：６５０ｍｇ／ｌ、Ｆ：１２．０ｍｇ／ｌ、
ＮＨ4−Ｎ：４９ｍｇ／ｌ、（ＮＯ3＋ＮＯ2）−Ｎ：
０．４ｍｇ／ｌであった。
に添加して、硫酸でｐＨ７．５に調整して、フッ素イオ
ンの凝集分離を行ったところ、ＣＯＤMn：３５．５ｍｇ
／ｌ、Ｃａ：６５０ｍｇ／ｌ、Ｆ：１２．０ｍｇ／ｌ、
ＮＨ4−Ｎ：４９ｍｇ／ｌ、（ＮＯ3＋ＮＯ2）−Ｎ：
０．４ｍｇ／ｌであった。
【００４１】この一次処理水を実施例のＮａ形カチオン
交換樹脂に通水したところ、アンモニアの吸着量は０．
８３ｇ−Ｎ／ｇ−樹脂であった。
交換樹脂に通水したところ、アンモニアの吸着量は０．
８３ｇ−Ｎ／ｇ−樹脂であった。
【００４２】以上の結果より、実施例１のようにフッ素
イオンの凝集分離の前にアンモニアをカチオン交換樹脂
で除去することにより、大量のアンモニアを除去できる
ことがわかる。
イオンの凝集分離の前にアンモニアをカチオン交換樹脂
で除去することにより、大量のアンモニアを除去できる
ことがわかる。
【００４３】実施例２ 実施例１でアンモニアおよびアルカリ土類金属イオンを
吸着したカチオン交換樹脂に、０．５％水酸化ナトリウ
ムをＳＶ２で通液してアンモニアを溶離させた後、１０
％食塩水溶液を通液してアルカリ土類金属を溶離して、
カチオン交換樹脂を再生した。この時の再生廃液中のア
ンモニア濃度は３０６ｍｇ／ｌ、Ｃａ濃度は１８００ｍ
ｇ／ｌであった。
吸着したカチオン交換樹脂に、０．５％水酸化ナトリウ
ムをＳＶ２で通液してアンモニアを溶離させた後、１０
％食塩水溶液を通液してアルカリ土類金属を溶離して、
カチオン交換樹脂を再生した。この時の再生廃液中のア
ンモニア濃度は３０６ｍｇ／ｌ、Ｃａ濃度は１８００ｍ
ｇ／ｌであった。
【００４４】比較例２ 実施例２において、１０％食塩水溶液のみで再生を行っ
たときの再生廃液中のアンモニア濃度は１３８ｍｇ／
ｌ、Ｃａ濃度は２７００ｍｇ／ｌであった。
たときの再生廃液中のアンモニア濃度は１３８ｍｇ／
ｌ、Ｃａ濃度は２７００ｍｇ／ｌであった。
【００４５】以上の結果より、実施例２のように、アル
カリ水溶液で再生後、アルカリ金属塩水溶液で再生する
ことにより、アンモニアおよびアルカリ土類金属が大量
に溶離し、効率よく、高溶離率で再生できることがわか
る。
カリ水溶液で再生後、アルカリ金属塩水溶液で再生する
ことにより、アンモニアおよびアルカリ土類金属が大量
に溶離し、効率よく、高溶離率で再生できることがわか
る。
【図１】実験例の結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 アンモニアおよびフッ素イオン含有水
を、アルカリ金属形カチオン交換樹脂と接触させて、イ
オン交換によりアンモニアを交換吸着した後、凝集分離
によりフッ素イオンを除去することを特徴とするアンモ
ニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071650A JPH05269472A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | アンモニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071650A JPH05269472A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | アンモニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269472A true JPH05269472A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=13466708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071650A Pending JPH05269472A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | アンモニアおよびフッ素イオン含有水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05269472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101898233A (zh) * | 2010-08-20 | 2010-12-01 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | 一种降低连铸二冷水氟含量的方法 |
| CN107986374A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-04 | 北京科技大学 | 生物吸附材料与树脂基复合材料协同脱除水中氟的方法 |
| JP2019098206A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | オルガノ株式会社 | アンモニア濃縮方法及び装置 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4071650A patent/JPH05269472A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101898233A (zh) * | 2010-08-20 | 2010-12-01 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | 一种降低连铸二冷水氟含量的方法 |
| CN107986374A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-04 | 北京科技大学 | 生物吸附材料与树脂基复合材料协同脱除水中氟的方法 |
| JP2019098206A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | オルガノ株式会社 | アンモニア濃縮方法及び装置 |
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