JPH08197070A - フッ素含有水の処理方法 - Google Patents

フッ素含有水の処理方法

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JPH08197070A
JPH08197070A JP886495A JP886495A JPH08197070A JP H08197070 A JPH08197070 A JP H08197070A JP 886495 A JP886495 A JP 886495A JP 886495 A JP886495 A JP 886495A JP H08197070 A JPH08197070 A JP H08197070A
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sludge
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fluorine
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JP886495A
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Takaaki Nanba
孝明 難波
Tsutomu Fujinoya
勉 藤野屋
Tadashi Takadoi
忠 高土居
Shin Sato
伸 佐藤
Hideyo Yamauchi
英世 山内
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Kurita Water Industries Ltd
NEC Corp
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第一工程においてフッ素含有水にカルシウム
化合物を加えた後、第二工程において非重合性アルミニ
ウム化合物を加えて、第三工程で固液分離して処理水を
得ると共に、分離汚泥を第一工程に返送するフッ素含有
水の処理方法において、得られる汚泥の脱水性を改善す
る。 【構成】 アルミニウム化合物として非重合性アルミニ
ウム化合物を添加する。 【効果】 非重合性アルミニウム化合物によれば、従来
のポリ塩化アルミニウムにおけるゲル化による晶析阻害
をひき起こすことなく、高濃度で脱水性の良い汚泥が得
られる。

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の処理方法
に係り、特に第一工程においてフッ素含有水にカルシウ
ム化合物を加えた後、第二工程においてアルミニウム化
合物を加えて、第三工程で固液分離して処理水を得ると
共に、分離汚泥を第一工程に返送するフッ素含有水の処
理方法において、アルミニウム化合物として非重合性ア
ルミニウム化合物を用いることにより、脱水性の良い汚
泥を得る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造排水や排煙脱硫排水などのフ
ッ素含有排水は、カルシウム化合物を添加して、フッ素
を難溶性フッ化カルシウムとして固定した後固液分離す
ることにより処理されているが、この方法では排水中の
共存塩類等の影響を受けるために、処理水フッ素濃度は
20〜40mg/l程度にしか低減することはできな
い。このため、更に高次処理として、 カルシウム化合物を添加して固液分離して得られる
処理水に、アルミニウム化合物として硫酸バンド等の水
溶性アルミニウム化合物を添加し水酸化アルミニウムを
生成させてフッ素を共沈する二段沈殿法(特開昭51−
32060号公報)。
【0003】 第1反応槽でカルシウム化合物を添加
した後、第2反応槽でアルミニウム化合物としてポリ塩
化アルミニウムを添加し、その後固液分離する単段沈殿
法(特開昭51−96166号公報)。
【0004】が適用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来法のうち、二
段沈殿法は、単段沈殿法に比べて少ないアルミニウム化
合物添加量にて良好な処理水を得ることができるが、脱
水性の悪い汚泥が多量に発生する上に、沈殿槽を2槽必
要とすることから、設備費が高くつき、また、設備設置
面積が大きいといった欠点がある。
【0006】一方、単段沈殿法であれば沈殿槽は一槽で
良く、設備費や設備設置面積の面からは有利であるが、
単段沈殿法では二段沈殿法よりも更に難脱水性の汚泥が
多量に発生し、このため、汚泥脱水処理設備の規模が大
きくなり、また、脱水ケーキ発生量も多く、その処分に
多大の費用を要するという欠点がある。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決し、フッ
素含有水を単段沈殿法により処理して放流可能な処理水
を得るに当り、発生する汚泥の脱水性を改善し、脱水が
容易な汚泥を得ることができるフッ素含有水の処理方法
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のフッ素含有水の
処理方法は、フッ素含有水にカルシウム化合物を加えて
pH6〜10とする第一工程と、該第一工程の流出水に
非重合性アルミニウム化合物を加えてpHを6〜8とす
る第二工程と、該第二工程の流出水を固液分離する第三
工程とを備え、該第三工程で得られた固形物を前記第一
工程に返送することを特徴とする。
【0009】
【作用】単段沈殿法において、アルミニウム化合物とし
て非重合性アルミニウム化合物を添加することにより、
高濃度で脱水性の良い汚泥が得られるようになる。
【0010】本発明において、非重合性アルミニウム化
合物により汚泥の脱水性が改善されることの理由の詳細
は明らかではないが、次のように推測される。
【0011】即ち、第一工程でフッ素含有水にカルシウ
ム化合物を加え、第二工程で非重合性アルミニウム化合
物を加え、これを第三工程で固液分離し、得られた汚泥
を第一工程に返送する汚泥循環システムにおける、第一
工程のフッ化カルシウム(CaF2 )汚泥と、第二工程
の水酸化アルミニウム(Al(OH)3 )汚泥との混合
系では、これらCaF2 とAl(OH)3 との晶析反応
が進行し難い。即ち、Al(OH)3 はCaF2 汚泥を
核として晶析せずにゲル化し、また、CaF2はAl
(OH)3 汚泥を核として晶析せずにゲル化し、互いに
悪影響を及ぼし合うことが考えられる。しかしながら、
このような混合系においても、従来の汚泥を循環しない
システムよりは生成汚泥の濃縮性が改善されることか
ら、本発明者らは、汚泥自体によるものではなく、アル
ミニウム化合物として添加するポリ塩化アルミニウムが
晶析を阻害しているために、得られる汚泥の脱水性が悪
いことを予測した。このポリ塩化アルミニウムによる晶
析阻害は、ポリ塩化アルミニウムに含まれるアルミニウ
ム化合物は塩基度45〜60%と重合しているものであ
り、反応槽に添加すると瞬時に濁質粒子の表面以外で、
Al(OH)3 を生成してゲル化することによると考え
られる。
【0012】本発明においては、脱水性が良く、高濃度
の汚泥が得られることにより、処理水水質も向上する。
【0013】なお、本発明において、非重合性アルミニ
ウム化合物としては、硫酸バンド(Al2 (SO4
3 ),アルミン酸ナトリウム(NaAlO2 )等のアル
ミン酸塩、塩化アルミニウム(AlCl3 )、水酸化ア
ルミニウム沈殿(Al(OH)3 汚泥)の酸溶解物又は
アルカリ溶解物から成る群から選ばれる少くとも1種を
用いるのが好ましい。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0015】図1は本発明のフッ素含有水の処理方法の
一実施例方法を示す系統図である。
【0016】図1中、1は第1反応槽、2は第2反応
槽、3は第3反応槽、4は沈殿槽であり、11〜20の
各符号は配管を示す。
【0017】本実施例においては、原水であるフッ素含
有水を、まず、配管11より第1反応槽1に導入し、配
管17からの返送汚泥を添加すると共に、配管18より
水酸化カルシウム(Ca(OH)2 )等のカルシウム化
合物、更に必要に応じてpH調整のために塩酸(HC
l)等の酸又はアルカリのpH調整剤を添加することに
より、槽内液をpH6〜10に調整する。これにより、
原水中のフッ素は、返送汚泥を核としてフッ化カルシウ
ムとして不溶化する。
【0018】この第1反応槽1の流出水は次いで配管1
2より第2反応槽2に導入し、配管19よりAl2 (S
43 等の非重合性アルミニウム化合物、更に必要に
応じて酸又は水酸化ナトリウム(NaOH)等のアルカ
リをpH調整剤として添加して、槽内液をpH6〜8に
調整する。なお、この第2反応槽2において、更にCa
(OH)2 等のカルシウム化合物を追加添加しても良
い。
【0019】次いで、第2反応槽2の流出水は配管13
より第3反応槽3に導入し、配管20より凝集助剤を添
加して不溶物を粗大フロック化する。
【0020】第3反応槽3の流出水は、配管14より沈
殿槽4に導入して固液分離し、分離水は配管15より処
理水として系外へ排出すると共に、分離汚泥の一部は配
管17より第1反応槽1に返送する。分離汚泥の残部は
配管16より系外へ排出して脱水処理する。
【0021】このような方法において、第1反応槽1に
添加するカルシウム化合物としては、上記Ca(OH)
2 の他、塩化カルシウム(CaCl2 )、酸化カルシウ
ム(CaO)等を用いることができ、その添加量は原水
の水質によっても異なるが、通常の場合原水中のフッ素
濃度に対して当量比で1.0〜10倍程度とされる。
【0022】また、第2反応槽2に添加する非重合性ア
ルミニウム化合物としては、強酸又は強塩基性アルミニ
ウム化合物を用いることができ、上記のAl2 (SO
43の他、AlCl3 、NaAlO2 、或いは、Al
(OH)3 汚泥の酸(HCl等)溶解液やAl(OH)
3 汚泥のアルカリ(NaOHやCa(OH)2 等)溶解
液等の1種又は2種以上を用いることができる。
【0023】これら非重合性アルミニウム化合物の添加
量は原水及び処理水の水質によっても異なるが、通常の
場合原水に対して30〜1000mg/l程度とされ
る。
【0024】また、第3反応槽3に添加する凝集助剤と
しては、アニオン系、ノニオン系又はカチオン系の高分
子凝集剤を用いることができ、その添加量は原水の水質
によっても異なるが、通常の場合原水に対して0.2〜
10mg/l程度とするのが好ましい。
【0025】沈殿槽4から得られる分離汚泥のうち、第
1反応槽1に返送する汚泥返送量は、通常の場合、原水
流量に対して0.1〜10倍程度とされる。この汚泥返
送量は、第1反応槽及び第2反応槽の液滞留時間が1分
以上であり、未反応状態で槽内液が短絡することのない
構造であれば、特に上限は設定されない。
【0026】以下に具体的な実施例及び比較例を挙げ
て、本発明をより詳細に説明する。
【0027】実施例1 フッ素濃度180mg/l,pH2.4,濁度7度の半
導体製造工場総合排水を原水として、図1に示す方法に
従って処理した。原水は流量20リットル/dayで連
続通水した。
【0028】なお、第1,第2,第3反応槽1,2,3
の容量は各々500ml,沈殿槽4は水面面積180c
2 ,容量4.3リットルとした。また、第1反応槽1
にはpH8.5となるようにCa(OH)2 を注入制御
し、第2反応槽2にはAl2(SO43 を40mg−
Al/l−原水添加すると共に、NaOHを添加してp
H6.0〜7.0に制御した。第3反応槽3にはアニオ
ン系高分子凝集剤を2mg/l−原水添加した。また、
沈殿槽4の沈降汚泥の一部を第1反応槽1へ50リット
ル/dayの流量で返送した。
【0029】この処理において、所定の時間経過後にお
いて、第3反応槽3出口の液を採水して30分静置した
ときの沈降汚泥濃度と、そのときの処理水(沈澱槽流出
水)のフッ素濃度及びpHを測定し、結果を表1に示し
た。
【0030】また、得られた汚泥を濾過圧力4kg/c
2 ,濾過時間40分のフィルタープレスで脱水処理し
て得られる脱水ケーキ含水率を調べ、結果を表1に併記
した。
【0031】比較例1 実施例1において、第2反応槽2にAl2 (SO43
の代りにポリ塩化アルミニウムを40mg−Al/l−
原水添加したこと以外は同様に処理を行ない、同様に沈
降汚泥濃度、処理水フッ素濃度、pH及び脱水ケーキ含
水率を測定し、結果を表1に示した。
【0032】
【表1】
【0033】表1より、比較例1のポリ塩化アルミニウ
ムを用いる方法に比べて、実施例1の本発明方法によれ
ば、高濃度で脱水性の良い汚泥を得ることができ、ま
た、処理水水質も改善されることが明らかである。
【0034】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のフッ素含有
水の処理方法によれば、第一工程においてフッ素含有水
にカルシウム化合物を加えた後、第二工程において非重
合性アルミニウム化合物を加えて、第三工程で固液分離
して処理水を得ると共に、分離汚泥を第一工程に返送す
ることにより、フッ素濃度が十分に低減され、そのまま
放流可能な処理水を得ると共に、高濃度で容易に脱水可
能な脱水性の良好な汚泥を得ることができる。このた
め、汚泥の脱水設備の小型化、脱水ケーキ排出量の低
減、汚泥処理コストの低減が図れ、工業的に極めて有利
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフッ素含有水の処理方法の一実施例方
法を示す系統図である。
【符号の説明】
1 第1反応槽 2 第2反応槽 3 第3反応槽 4 沈殿槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高土居 忠 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 伸 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 山内 英世 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ素含有水にカルシウム化合物を加え
    てpH6〜10とする第一工程と、該第一工程の流出水
    に非重合性アルミニウム化合物を加えてpHを6〜8と
    する第二工程と、該第二工程の流出水を固液分離する第
    三工程とを備え、該第三工程で得られた固形物を前記第
    一工程に返送することを特徴とするフッ素含有水の処理
    方法。
JP886495A 1995-01-24 1995-01-24 フッ素含有水の処理方法 Pending JPH08197070A (ja)

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