JPH0780472A - フッ素含有水からの水回収方法 - Google Patents

フッ素含有水からの水回収方法

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JPH0780472A
JPH0780472A JP23122693A JP23122693A JPH0780472A JP H0780472 A JPH0780472 A JP H0780472A JP 23122693 A JP23122693 A JP 23122693A JP 23122693 A JP23122693 A JP 23122693A JP H0780472 A JPH0780472 A JP H0780472A
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忠 高土居
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伸 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フッ素含有水から高い水回収率にて安価に水
を回収して再利用する。 【構成】 フッ素含有水を炭酸カルシウムと接触させた
後、脱塩処理する。 【効果】 CaCO3 接触塔流出水のフッ素含有量は著
しく低く、炭酸イオンの若干の増加はあるものの、その
他の塩分増加は殆どなく、このため、この流出水を脱塩
処理することにより、純水として高い回収率で安価に水
回収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフッ素含有水からの水回
収方法に係り、特に、半導体工場等から排出されるフッ
素含有水からフッ素を除去した後の水を純水として高い
回収率にて安価に回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体工場等から排出されるフッ素含有
水は、一般に、塩化カルシウム(CaCl2 )や水酸化
カルシウム(Ca(OH)2 )等のカルシウム塩をフッ
素濃度の2〜10倍当量添加し、生成するフッ化カルシ
ウム(CaF2 )を固液分離して無害化処理されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のフッ素含有
水の処理方法では、水中に過剰のカルシウムイオンや塩
素イオン等が溶解するため、処理水の塩分量が極めて多
い。このためこの処理水をイオン交換処理で純水化する
には、イオン交換樹脂の再生頻度が極めて高いものとな
り、従って、再生剤を多く必要とすることから経済的に
不利である。
【0004】このため、従来のフッ素含有水の処理にお
いては、処理水、即ち、フッ素含有水をカルシウム塩を
添加し、フッ化カルシウムを固液分離した後の分離水
は、純水化のために回収再使用することなく、廃棄され
ていた。
【0005】なお、フッ素含有水のうち、フッ素をフッ
酸として含むものについては、弱塩基性陰イオン交換樹
脂を用いたイオン交換処理により純水化する試みがなさ
れている。しかしながら、この処理においては、イオン
交換樹脂の再生廃液として高濃度にフッ化ナトリウムを
含有する廃液が発生する。このため、この再生廃液のフ
ッ素除去や脱塩処理に莫大な費用がかかるという欠点が
ある。
【0006】本発明は上記従来の問題点を解決し、フッ
素含有水から高い水回収率にて安価に水を回収して再利
用することを可能とするフッ素含有水からの水回収方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のフッ素含有水か
らの水回収方法は、フッ素含有水を炭酸カルシウムと接
触させた後、脱塩処理することを特徴とする。
【0008】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。
【0009】図1は本発明のフッ素含有水からの水回収
方法の一実施例方法を示す系統図である。
【0010】図1において、1は炭酸カルシウム(Ca
CO3 )充填塔、2はH形陽イオン交換樹脂充填塔、3
は脱炭酸(CO2 )塔、4はOH形陰イオン交換樹脂充
填塔、11〜16の各符号は配管である。
【0011】本実施例の方法においては、まず、原水で
あるフッ素含有水を配管11よりCaCO3 充填塔1に
通水して含有されるフッ素をフッ化カルシウム(Ca
F)として固定、除去する。
【0012】このCaCO3 充填塔1に充填するCaC
3 の粒径には特に制限はなく、フッ素との反応速度の
面からは小粒径であることが、また、取り扱い性の面か
らは大粒径であることが好ましく、これらの両特性の面
から通常の場合、粒径0.15〜1.0mm程度のもの
が好ましい。
【0013】また、CaCO3 充填塔による処理は1塔
方式であっても、複数の充填塔を直列に配置して通水す
る多段方式であっても、また、複数直列配置した充填塔
の通水順序を順次変えてゆくメリーゴーランド方式であ
っても良い。
【0014】このCaCO3 充填塔の通水方式は、下向
流、上向流のいずれであっても良いが、CaCO3 が反
応によりCaF2 となる過程で、粒子の固着化現象が生
起する場合があるため、上向流通水とし、かつ、濾材
(CaCO3 )を流動させる流通速度とするのが望まし
い。
【0015】CaCO3 との反応で、フッ素が除去され
たCaCO3 充填塔1の流出水は、必要に応じて配管1
3より工業用水等を混合した後、配管12よりH形陽イ
オン交換樹脂充填塔2に通水する。次いで、配管14よ
り脱炭酸塔3に導入して処理し、更に配管15よりOH
形陰イオン交換樹脂充填塔4に通水する。
【0016】このようなイオン交換処理により、CaC
3 充填塔1の流出水中の塩分は効率的に脱塩され、高
水質の純水が得られるため、このOH形陰イオン交換樹
脂充填塔4の流出水は、配管16より処理水として系外
に排出し、純水として、或いは超純水の製造工程の原水
として再利用することができる。
【0017】H形陽イオン交換樹脂充填塔2に充填する
陽イオン交換樹脂は、強酸性、弱酸性、或いはこれらの
混合系のいずれであっても良く、また、OH形陽イオン
交換樹脂充填塔4に充填する陰イオン交換樹脂として
も、強塩基性、弱塩基性或いはこれらの混合系のいずれ
であっても良い。
【0018】脱炭酸塔3は必ずしも必要とされないが、
脱炭酸塔3をH形陽イオン交換樹脂充填塔2とOH形陰
イオン交換樹脂充填塔4との間に設け、陽イオン交換樹
脂処理後の低pH水中の溶存CO2 ガスを放出処理した
後、陰イオン交換樹脂処理することにより、イオン交換
樹脂に対するイオン負荷を低減することができ、有利で
ある。この脱炭酸塔3としては、空気曝気塔、窒素曝気
塔又は真空脱気塔を用いることができる。
【0019】なお、原水のフッ素含有水としては、高濃
度フッ素含有水と低濃度フッ素含有水とを分別して処理
しても、これらを混合して処理しても良い。また、Ca
CO3 充填塔の流出水には、図示の如く、希薄系低濃度
排水や河川水等の工業用水を混合して処理することもで
き、この場合、工業用水は、通常行なわれる凝集処理や
濾過処理を施してから、あるいは工業用水を混合後、凝
集処理や濾過処理を施してもよい。
【0020】図示の方法は本発明の一実施例であって、
本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示の実施例に
限定されるものではない。
【0021】例えば、図1に示す方法では、CaCO3
充填塔の流出水の脱塩処理としてイオン交換法を採用し
ているが、脱塩処理としては、イオン交換樹脂によるも
のの他、逆浸透膜分離処理、又は逆浸透膜分離処理とイ
オン交換処理との組み合せ、更には、蒸発処理などを採
用することができる。蒸発処理は、高濃度フッ素含有水
を分別して処理する場合に有利である。
【0022】
【作用】本発明は従来法の欠点である処理水中の塩分増
加を防いで、フッ素をCaF2として固定し、その処理
水をイオン交換処理等の脱塩処理によって純水化するも
のである。本発明によれば、原水中のフッ素イオンは次
の反応によって除去される。
【0023】
【化1】
【0024】フッ素とCaCO3 との反応は、固定床、
流動床のどちらでもよいが、CaCO3 を反応槽に添加
し、フッ素と反応後に固液分離する流動床とすると、分
離された固形物はCaF2 とCaCO3 の混合系とな
り、CaCO3 の利用率が低く、CaF2 としての純度
が低く再利用する場合の価値が低い。また、脱水処理が
必要等の欠点がある。このため、本発明においては、濾
過タイプの充填塔方式を採用する方が好ましい。
【0025】CaCO3 充填塔流出水のフッ素含有量は
著しく低く、炭酸イオンの若干の増加はあるものの、そ
の他の塩分増加は殆どなく、このため、この流出水を脱
塩処理することにより、純水として高い回収率で安価に
水回収することができる。
【0026】しかも、本発明方法では、CaCO3 充填
塔流出水中の塩分増加がないことから、クローズド処理
における灰分量の低減が図れ、また、CaCO3 充填塔
からフッ素含有汚泥を分別回収して再利用することもで
き、工業的に極めて有利である。
【0027】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0028】実施例1 半導体工場から排出された、表1に示す水質のフッ素含
有水の処理を図1に示す方法に従って行なった。各充填
塔の仕様は下記の通りである。また、脱炭酸塔としては
散気管による空気曝気塔を設けた。
【0029】CaCO 3 充填塔 CaCO3 粒径 :直径0.32mm CaCO3 充填量:200ml(充填高さ280mm) 通水流量 :400ml/hrH形陽イオン交換樹脂充填塔 陽イオン交換樹脂:塩酸で再生、水洗したH形強酸性陽
イオン交換樹脂 樹脂充填量 :50ml 通水流量 :400ml/hrOH形陰イオン交換樹脂充填塔 陰イオン交換樹脂:苛性ソーダで再生、水洗したOH形
強塩基性陰イオン交換樹脂 樹脂充填量 :50ml 通水流量 :400ml/hr 48時間連続通水処理後のCaCO3 充填塔の流出水の
水質を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】また、処理水(OH形陰イオン交換樹脂充
填塔の流出水)の電気伝導度の経時変化(処理水量対
応)を表2に示す。
【0032】実施例2 脱炭酸塔を設けなかったこと以外は実施例1と同様に行
なった。処理水の電気伝導度の経時変化を表2に示す。
【0033】比較例1 CaCO3 充填塔及び脱炭酸塔を設けなかったこと以外
は実施例1と同様に行なった。処理水の電気伝導度の経
時変化を表2に示す。
【0034】比較例2 表1に示す水質の原水に水酸化カルシウム7600mg
/l,硫酸5500mg/lを添加し、凝集沈澱処理に
より上澄水を得た。上澄水の濾過水はpH7.0,フッ
素9.2mg/l,電気伝導度13000μs/cmで
あった。この濾過水を実施例1で用いたと同様のH形陽
イオン交換樹脂塔とOH形陰イオン交換塔に同様の条件
で通水した。得られた処理水の電気伝導度の経時変化を
表2に示す。
【0035】
【表2】
【0036】表2より、本発明の方法によれば、フッ素
含有水から、高純度の純水を長期にわたり高い回収率に
て安定に回収することができることがわかる。
【0037】これに対して、CaCO3 によるフッ素除
去処理を行なわない比較例1では、イオン交換による脱
塩が殆ど不可能である。
【0038】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のフッ素含有
水からの水回収方法によれば、半導体工場等から排出さ
れるフッ素含有水から、低コストで、容易に、しかも高
回収率で純度の良い水を回収することができる。このた
め、従来廃水として廃棄されていた水を有効に回収、再
利用することが可能とされ、水資源の有効活用が図れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフッ素含有水からの水回収方法の一実
施例方法を示す系統図である。
【符号の説明】
1 CaCO3 充填塔 2 H形陽イオン交換樹脂充填塔 3 脱炭酸塔 4 OH形陰イオン交換樹脂充填塔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ素含有水を炭酸カルシウムと接触さ
    せた後、脱塩処理することを特徴とするフッ素含有水か
    らの水回収方法。
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JP4543482B2 (ja) * 2000-03-06 2010-09-15 栗田工業株式会社 フッ素含有水の処理方法

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