JPH0623384A - 廃水の処理方法及び装置 - Google Patents

廃水の処理方法及び装置

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JPH0623384A
JPH0623384A JP3183224A JP18322491A JPH0623384A JP H0623384 A JPH0623384 A JP H0623384A JP 3183224 A JP3183224 A JP 3183224A JP 18322491 A JP18322491 A JP 18322491A JP H0623384 A JPH0623384 A JP H0623384A
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Tatsuo Sumino
立夫 角野
Nobuko Hashimoto
信子 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定化微生物ペレットの活性を低下させるこ
となくフッ素含有有機性廃水を処理でき、高いフッ素除
去率及びBOD除去率を達成する。 【構成】 フッ素含有廃水に消石灰を添加し、フッ化カ
ルシウムを凝集沈殿させた後、固定化微生物ペレットを
流動させた曝気槽2内で生物処理することによって廃水
を処理する際に、曝気槽内のペレットの色調及び/又は
大きさを画像処理装置5により解析し、ペレットへの炭
酸カルシウムの付着の有無を判定し、付着が起こった
ら、酸供給装置6より酸を添加して液のpHを6〜7に調
整する。 【効果】 固定化微生物ペレットに炭酸カルシウムが付
着しないため、ペレットの活性低下がなく、高いBOD
除去率を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素を含む有機性廃
水の処理方法及び処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、工業技術の高度化に伴って電子工
業分野では、フッ酸とメタノール等を含有する有機性廃
水が排出される。特に、半導体製造業では、工程で使用
されたメタノール、イソプロパノール等の溶剤とフッ酸
とが含まれる廃水が多量に排出される。
【0003】従来、この種の廃水については、フッ酸を
凝集沈澱処理し、有機物を生物処理する方法が用いられ
ていた。フッ酸の凝集沈澱処理には、消石灰を用い、次
式によりフッ化カルシウムとして沈澱除去した。 2F- +Ca(OH)2 →CaF2
【0004】また、有機物の生物処理には、活性汚泥
法、接触酸化法等が用いられていた。しかしながら、こ
れらの方法ではBOD除去率をあまり高くできない。そ
こで、固定化微生物を用いることにより高速処理を可能
とすることが考えられる。ところが、カルシウム沈殿法
と固定化微生物を用いる曝気処理とを組み合わせると、
次第に固定化微生物ペレットの活性が低下し、BOD除
去率が低下してしまうという欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、固定化微生物ペレットの活性を低下
させることなく、高いフッ素除去率及びBOD除去率を
達成しうるフッ素含有有機性廃水の処理方法及び処理装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、カルシウム
沈澱法によりフッ素を沈殿除去した後の上澄液には、過
剰のカルシウムイオンが存在し、これが曝気槽内で炭酸
カルシウム等の難溶性カルシウム化合物を形成して固定
化微生物ペレットの細孔に付着すると、目詰まりを起こ
し、BOD除去活性が低下するが、炭酸カルシウムが付
着すると、ペレットの色調が茶色から白色に変化した
り、ペレット径が増大したりすることを見出し、ペレッ
トの色調及び/又は大きさによって炭酸カルシウムの付
着を判定し、液のpHを6〜7に調整すれば、炭酸カルシ
ウムを溶解・剥離させることができることを見出した。
本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
【0007】すなわち、本発明による廃水の処理方法
は、フッ素含有廃水に水溶性カルシウム化合物を添加
し、生成するフッ化カルシウムを凝集沈殿させ、次いで
曝気槽内で固定化微生物ペレットと接触させてBOD成
分を除去することから成る廃水の処理方法において、曝
気槽内の固定化微生物ペレットの色調及び/又は大きさ
の変化により該ペレットへの難溶性カルシウム化合物の
付着の有無を判定し、付着が起こったとき、液のpHを6
〜7に調整することを特徴とする。
【0008】また、本発明の廃水の処理装置は、フッ化
カルシウムの凝集沈殿槽と固定化微生物ペレットを流動
させる曝気槽から成る廃水の処理装置において、ペレッ
トの色調及び/又は大きさを判定する画像処理装置を設
置したことを特徴とする。
【0009】本発明においては、まず、廃水中に含まれ
るフッ素をカルシウム沈澱法により除去する。水溶性カ
ルシウム化合物としては、カルシウム沈澱法に通常使用
される任意の水溶性カルシウム化合物を使用することが
でき、例えば水酸化カルシウム、塩化カルシウムなどが
挙げられる。カルシウム化合物の添加量は、廃水に含ま
れるフッ素の濃度によって異なるが、水酸化カルシウム
を用いる場合には、一般に、廃水のpHが9〜12になる
程度に水酸化カルシウムを添加する。これによりフッ化
カルシウムを凝集沈殿させる。ここで、必要に応じて、
凝集剤を添加することができる。凝集剤としては、例え
ば、硫酸アルミニウム、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄、アル
ミン酸ナトリウム、アンモニウム明ばん等の無機凝集剤
あるいは様々な高分子物質からなる有機凝集剤を使用す
ることができる。
【0010】この凝集沈澱後の上澄液には、余剰のカル
シウム化合物が多量に含まれ、一般に、カルシウムイオ
ンが200〜500mg/l の濃度で存在し、生物処理の
過程で炭酸カルシウム等の難溶性カルシウム化合物を形
成する。このような上澄液をそのまま固定化微生物ペレ
ットと接触させて生物処理に付すと、固定化微生物ペレ
ットの細孔にカルシウムが付着し、目詰まりが起こり、
有機物が透過せず、BODの除去活性が低下してしま
う。
【0011】しかし、この種の付着物は、液のpHを6〜
7に調整すると、炭酸カルシウムが溶解し、ペレットか
ら剥離する。pHがこの範囲外であると、炭酸カルシウム
が溶解せず、ペレットの表面の付着物を溶解除去するこ
とができない。そこで、本発明においては、pHを調整す
るための酸の添加を自動的に行うために、付着の有無の
判定をペレットの色調及び/又は大きさによって行う。
ペレットの色調及び/又は大きさは、水中カメラを接続
した画像処理装置を用いるか、又はペレットをサンプリ
ングして画像処理することによって容易に行うことがで
きる。
【0012】使用する微生物の種類は、特に制限はな
く、処理対象の廃水の性質に応じて適宜選定することが
できる。例えば、電子工業分野で排出されるメタノー
ル、イソプロパノール等の溶剤とフッ酸とを含む廃水を
処理する場合には、主成分である低級アルコールを分解
する分子量10万以上のデヒドロゲナーゼ等の酵素を多
量に分泌する微生物、例えば、メチロモナス属菌(Meth
ylomonas sp.) 、サッカロミセス科( Saccharomycetace
ae) の菌、スポロボロミセス科 (Sporobolomycetacea
e)、クリプトコックス科( Cryptococcaceae)等の酵母が
好適であり、これらの微生物を多く含んでいる活性汚泥
が最適である。
【0013】本発明においては、上記のような微生物を
固定化材料で包括固定して用いる。固定化材料として
は、特に制限はないが、分画分子量が67,000以下
の細孔を持ち、BOD成分の分解に関与するデヒドロゲ
ナーゼ等の酵素をペレット内部に保持でき、材料からの
BOD成分の溶出がないポリウレタン、ポリビニルアル
コール、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド
などを使用することが好ましい。
【0014】上記のように、固定化微生物ペレットと接
触させて曝気処理を行った際に微生物の漏出は極めて少
ないが、漏出した微生物と残存フッ素を共沈させるた
め、次に、凝集剤を添加する。ここで、凝集剤として
は、前記のような各種の無機あるいは有機凝集剤を使用
することができる。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の装置の一実施例を示す系統
図である。図1に示した装置で廃水を処理する場合、廃
水はまず凝集沈殿槽1で水溶性カルシウム化合物、例え
ば消石灰と混合され、廃水中のフッ酸をフッ化カルシウ
ムの形で沈殿させて除去する。次に、曝気槽2で流動す
る固定化微生物ペレットと接触させてBOD成分を除去
し、さらに、凝集沈殿槽3で固定化微生物ペレットから
漏出した微生物と残存フッ酸を共沈させるため、凝集剤
を添加して処理される。
【0016】曝気槽2には、画像処理装置5に接続され
たカメラ4が設置されており、カメラ4により固定化微
生物ペレットが撮影され、画像処理装置5でペレットの
色調及び/又は大きさが解析・判定される。炭酸カルシ
ウムが固定化微生物ペレットに付着すると、ペレットが
茶色から白色に変化し、ペレット径が増大する。これに
よりペレットへの炭酸カルシウムの付着の有無を判定す
ることができる。ペレットの色調及び/又は大きさを正
確に判定するため、カメラ4は曝気槽2内で水没して配
置されるのが好ましい。そのため、カメラとしては、水
中カメラが好ましい。
【0017】画像処理装置5がペレットに付着したと判
定すると、オンラインで酸供給装置6を作動させ、酸を
曝気槽2に添加し、液のpHを6〜7に調整し、付着した
炭酸カルシウムを溶解剥離させる。酸供給装置として
は、酸注入ポンプなどを使用するのが好ましい。また、
酸としては、塩酸、リン酸などの無機酸が好ましい。こ
の処理により、固定化微生物ペレットの活性は向上し、
BOD成分の除去を効率よく行うことができる。
【0018】実施例1 この実施例ではT社のBOD240〜310mg/lの廃
水を処理対象水として用いた。メチロモナス属菌を多く
含む活性汚泥2重量%、ポリエチレングリコールジメタ
クリレート8重量%、アクリルアミド5重量%、N,
N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン 0.5重
量%及び過硫酸カリウム 0.25重量%を用いてゲルを作
製し、3mm角の立方体の固定化微生物ペレットを得た。
【0019】廃水に消石灰を添加し、凝集沈殿を行い、
フッ素濃度8〜37mg/l、BOD240〜310mg/
lとした廃水を次に、上記の固定化微生物ペレットを1
0%投入した曝気槽2に入れ、生物処理した。画像処理
装置5としては日立製作所製HIDIC/IP−200
を用いた。ペレットの色が白くなった時に塩酸を添加す
るように制御した。曝気処理した水をさらに凝集沈殿槽
3へ送り、アルミニウム明礬を添加し、ペレットから漏
出した微生物と残存フッ素を共沈させた。得られた処理
水のBOD値を測定し、下記の表1に示す。また、処理
終了後のペレットの組成及び活性を測定し、表1に示
す。
【0020】従来法として、画像処理を行わず、塩酸添
加なしで運転した際の処理水質、ペレットの組成及び活
性を測定し、結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】本発明によれば、従来法に比べて明らかに
BOD除去率が高く、ペレットの活性が高いことが分か
る。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、固定化微生物ペレット
に炭酸カルシウム等の難溶性カルシウム化合物が付着し
ないため、ペレットの活性低下がなく、長時間にわたっ
て高いBOD除去率を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の一実施例を示す系統図である。
【符号の説明】
1 凝集沈殿槽 2 曝気槽 4 カメラ 5 画像処理装置 6 酸供給装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 ZAB A 7446−4D

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ素含有廃水に水溶性カルシウム化合
    物を添加し、生成するフッ化カルシウムを凝集沈殿さ
    せ、次いで曝気槽内で固定化微生物ペレットと接触させ
    てBOD成分を除去することから成る廃水の処理方法に
    おいて、曝気槽内の固定化微生物ペレットの色調及び/
    又は大きさの変化により該ペレットへの難溶性カルシウ
    ム化合物の付着の有無を判定し、付着が起こったとき、
    液のpHを6〜7に調整することを特徴とする廃水の処理
    方法。
  2. 【請求項2】 フッ化カルシウムの凝集沈殿槽と固定化
    微生物ペレットを流動させる曝気槽から成る廃水の処理
    装置において、ペレットの色調及び/又は大きさを判定
    する画像処理装置を設置したことを特徴とする廃水の処
    理装置。
  3. 【請求項3】 画像処理装置に酸供給装置を接続した請
    求項2記載の廃水の処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010184211A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 廃水処理方法
WO2013054875A1 (ja) * 2011-10-13 2013-04-18 セントラル硝子株式会社 フルオロリン酸化合物を含む廃水の処理方法

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JP2010184211A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Sumitomo Chemical Co Ltd 廃水処理方法
WO2013054875A1 (ja) * 2011-10-13 2013-04-18 セントラル硝子株式会社 フルオロリン酸化合物を含む廃水の処理方法

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