JPH11165179A - フッ素含有水の処理方法 - Google Patents
フッ素含有水の処理方法Info
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- JPH11165179A JPH11165179A JP9333323A JP33332397A JPH11165179A JP H11165179 A JPH11165179 A JP H11165179A JP 9333323 A JP9333323 A JP 9333323A JP 33332397 A JP33332397 A JP 33332397A JP H11165179 A JPH11165179 A JP H11165179A
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- water
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＲＯ膜の目詰まりなしにフッ素含有水をＲＯ
膜により効率よく処理して水回収率を高めることがで
き、原水中に含まれるフッ素は少ない薬品量で効率よく
処理して不溶化することができ、生成する汚泥は圧密化
されて後処理が容易であり、汚泥発生量も少ないフッ素
含有水の処理方法を得る。 【解決手段】 フッ素含有水１１を第１反応槽１に導入
し、炭酸塩１２および水酸化カルシウムを反応させてカ
ルシウムを炭酸カルシウムとして不溶化し、第１沈殿槽
２で固液分離し、分離液に酸を加えてＲＯ膜装置３で膜
分離し、透過液を処理水１７として取出す。フッ素を濃
縮した濃縮液１９は分離液１８とともに第２反応槽４に
導入して反応させ、フッ素をフッ化カルシウムとして不
溶化し第２沈殿槽５で固液分離する。
膜により効率よく処理して水回収率を高めることがで
き、原水中に含まれるフッ素は少ない薬品量で効率よく
処理して不溶化することができ、生成する汚泥は圧密化
されて後処理が容易であり、汚泥発生量も少ないフッ素
含有水の処理方法を得る。 【解決手段】 フッ素含有水１１を第１反応槽１に導入
し、炭酸塩１２および水酸化カルシウムを反応させてカ
ルシウムを炭酸カルシウムとして不溶化し、第１沈殿槽
２で固液分離し、分離液に酸を加えてＲＯ膜装置３で膜
分離し、透過液を処理水１７として取出す。フッ素を濃
縮した濃縮液１９は分離液１８とともに第２反応槽４に
導入して反応させ、フッ素をフッ化カルシウムとして不
溶化し第２沈殿槽５で固液分離する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフッ素含有水を逆浸
透膜で脱塩する処理方法、特にフッ素を含有する用水を
逆浸透膜で脱塩して飲料水に処理する方法に関するもの
である。
透膜で脱塩する処理方法、特にフッ素を含有する用水を
逆浸透膜で脱塩して飲料水に処理する方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】逆浸透膜（以下、ＲＯ膜という）は、水
を透過させ、塩分の透過を阻止する細孔を有する半透膜
であり、原水側から加圧することにより水を透過させ、
脱塩を行うために用いられている。このような逆浸透膜
による脱塩技術は塩分除去手段として一般に適用されて
いるが、カルシウムとフッ素を含む系では濃縮度を上げ
るとフッ化カルシウムがスケールとなって膜面に析出し
て水の透過を阻止するため、フッ化カルシウムのスケー
ルが生成しない程度の濃縮度で運転することとなり、水
回収率は低くなる。このようにＲＯ法では膜へのスケー
ル付着による膜交換費増大、洗浄頻度の増大、水回収率
が低いために造水コストの高揚などの問題があった。
を透過させ、塩分の透過を阻止する細孔を有する半透膜
であり、原水側から加圧することにより水を透過させ、
脱塩を行うために用いられている。このような逆浸透膜
による脱塩技術は塩分除去手段として一般に適用されて
いるが、カルシウムとフッ素を含む系では濃縮度を上げ
るとフッ化カルシウムがスケールとなって膜面に析出し
て水の透過を阻止するため、フッ化カルシウムのスケー
ルが生成しない程度の濃縮度で運転することとなり、水
回収率は低くなる。このようにＲＯ法では膜へのスケー
ル付着による膜交換費増大、洗浄頻度の増大、水回収率
が低いために造水コストの高揚などの問題があった。
【０００３】一方地下水や河川水からフッ素を除去して
飲料水にする従来技術としては、水道施設設計指針・解
説（日本水道協会誌（１９９０）第３１３〜３１４頁）
には、アルミニウム系の凝集剤により水酸化アルミニウ
ムのフロックを生成させ、この生成フロックにフッ素を
吸着させて固液分離する方法が示されている。しかしこ
の方法では、水酸化アルミニウムのフッ素吸着量が少な
いために多量の薬品添加が必要となり、その結果水酸化
アルミニウムの汚液が多く発生し、その処分に過大な費
用を要する。
飲料水にする従来技術としては、水道施設設計指針・解
説（日本水道協会誌（１９９０）第３１３〜３１４頁）
には、アルミニウム系の凝集剤により水酸化アルミニウ
ムのフロックを生成させ、この生成フロックにフッ素を
吸着させて固液分離する方法が示されている。しかしこ
の方法では、水酸化アルミニウムのフッ素吸着量が少な
いために多量の薬品添加が必要となり、その結果水酸化
アルミニウムの汚液が多く発生し、その処分に過大な費
用を要する。
【０００４】また他の従来法として活性アルミナや骨炭
を濾材として吸着する方法が提案されているが、活性ア
ルミナ法では濾材の再生に硫酸アルミニウムを用いるの
で、再生排液の中和によって過大な汚泥が発生する。ま
た骨炭法では再生くり返しによって性能低下（吸着量の
低下）が生じ、長期の使用に耐えるものではない。この
ほか従来法として原水に炭酸カルシウムを添加して電解
しフッ化カルシウムとして不溶化分離する方法が提案さ
れているが、この方法では電解処理の際に、ＭｇＣｌ2
やＮａＣｌをも添加するので処理水の硬度や塩類増加が
生じ、飲料水としては不適当である。
を濾材として吸着する方法が提案されているが、活性ア
ルミナ法では濾材の再生に硫酸アルミニウムを用いるの
で、再生排液の中和によって過大な汚泥が発生する。ま
た骨炭法では再生くり返しによって性能低下（吸着量の
低下）が生じ、長期の使用に耐えるものではない。この
ほか従来法として原水に炭酸カルシウムを添加して電解
しフッ化カルシウムとして不溶化分離する方法が提案さ
れているが、この方法では電解処理の際に、ＭｇＣｌ2
やＮａＣｌをも添加するので処理水の硬度や塩類増加が
生じ、飲料水としては不適当である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＲＯ
膜の目詰まりなしにフッ素含有水をＲＯ膜により効率よ
く処理して水回収率を高めることができ、原水中に含ま
れるフッ素は少ない薬品量で効率よく処理して不溶化す
ることができ、生成する汚泥は圧密化されて後処理が容
易であり、汚泥発生量も少ないフッ素含有水の処理方法
を得ることである。
膜の目詰まりなしにフッ素含有水をＲＯ膜により効率よ
く処理して水回収率を高めることができ、原水中に含ま
れるフッ素は少ない薬品量で効率よく処理して不溶化す
ることができ、生成する汚泥は圧密化されて後処理が容
易であり、汚泥発生量も少ないフッ素含有水の処理方法
を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、フッ素含有水
に炭酸イオンの存在下に水酸化カルシウムを反応させ
て、原水中のカルシウムイオンを炭酸カルシウムとして
不溶化する第１の不溶化工程、第１の不溶化工程の反応
液を固液分離する第１の固液分離工程、第１の固液分離
工程の分離液を逆浸透膜分離して透過液と濃縮液に分離
する逆浸透工程、第１の固液分離工程の分離汚泥と逆浸
透工程の濃縮液とを反応させ、濃縮液中のフッ素をフッ
化カルシウムとして不溶化する第２の不溶化工程、なら
びに第２の不溶化工程の反応液を固液分離する工程を含
むフッ素含有水の処理方法である。
に炭酸イオンの存在下に水酸化カルシウムを反応させ
て、原水中のカルシウムイオンを炭酸カルシウムとして
不溶化する第１の不溶化工程、第１の不溶化工程の反応
液を固液分離する第１の固液分離工程、第１の固液分離
工程の分離液を逆浸透膜分離して透過液と濃縮液に分離
する逆浸透工程、第１の固液分離工程の分離汚泥と逆浸
透工程の濃縮液とを反応させ、濃縮液中のフッ素をフッ
化カルシウムとして不溶化する第２の不溶化工程、なら
びに第２の不溶化工程の反応液を固液分離する工程を含
むフッ素含有水の処理方法である。
【０００７】本発明において処理の対象となるフッ素含
有水はフッ素を主としてフッ化物イオンとして含有する
水であり、河川水、湖沼水、地下水などがあげられる
が、これらに限定されない。処理の対象として適したフ
ッ素含有水は河川水、湖沼水、地下水などのフッ素含有
量２０ｍｇ／ｌ以下の淡水があげられ、本発明はこれら
の原水を処理して飲用水その他の用水を得る系に適用す
るのに適している。
有水はフッ素を主としてフッ化物イオンとして含有する
水であり、河川水、湖沼水、地下水などがあげられる
が、これらに限定されない。処理の対象として適したフ
ッ素含有水は河川水、湖沼水、地下水などのフッ素含有
量２０ｍｇ／ｌ以下の淡水があげられ、本発明はこれら
の原水を処理して飲用水その他の用水を得る系に適用す
るのに適している。
【０００８】一般にこのような淡水はフッ素１〜１０ｍ
ｇ／ｌ、カルシウム２〜５０ｍｇ／ｌ程度含有してお
り、これをＲＯ膜により濃縮すると、フッ化カルシウム
が析出してＲＯ膜が目詰まりする。本発明ではこれを防
ぐために、カルシウムを除去する。上記のような低濃度
のフッ素を除去することは困難であるが、カルシウムは
炭酸カルシウムとして不溶化することにより、フッ化カ
ルシウムの析出を防止できる程度に除去することができ
る。
ｇ／ｌ、カルシウム２〜５０ｍｇ／ｌ程度含有してお
り、これをＲＯ膜により濃縮すると、フッ化カルシウム
が析出してＲＯ膜が目詰まりする。本発明ではこれを防
ぐために、カルシウムを除去する。上記のような低濃度
のフッ素を除去することは困難であるが、カルシウムは
炭酸カルシウムとして不溶化することにより、フッ化カ
ルシウムの析出を防止できる程度に除去することができ
る。
【０００９】そこで本発明では第１の不溶化工程におい
て、カルシウムを炭酸カルシウムとして不溶化するため
に、炭酸イオンの存在下に水酸化カルシウムを反応させ
て炭酸カルシウムを生成させる。炭酸イオンは原水中に
含まれていれば添加しなくてもよいが、含まれていない
場合は二次硬度を一次硬度に変換するために、二次硬度
相当量の炭酸塩を添加する。炭酸塩としては炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウムが好ましいが、炭酸ガスを注
入してもよい。
て、カルシウムを炭酸カルシウムとして不溶化するため
に、炭酸イオンの存在下に水酸化カルシウムを反応させ
て炭酸カルシウムを生成させる。炭酸イオンは原水中に
含まれていれば添加しなくてもよいが、含まれていない
場合は二次硬度を一次硬度に変換するために、二次硬度
相当量の炭酸塩を添加する。炭酸塩としては炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウムが好ましいが、炭酸ガスを注
入してもよい。
【００１０】水酸化カルシウムを反応させるためには水
酸化カルシウムを添加するほか、酸化カルシウムを添加
して水酸化カルシウムを生成させたりあるいは炭酸塩と
水酸化ナトリウムを添加するなどの方法によることがで
きる。このときｐＨ８〜１０、好ましくはｐＨ８．５〜
９．５に調整することにより炭酸カルシウムが生成す
る。
酸化カルシウムを添加するほか、酸化カルシウムを添加
して水酸化カルシウムを生成させたりあるいは炭酸塩と
水酸化ナトリウムを添加するなどの方法によることがで
きる。このときｐＨ８〜１０、好ましくはｐＨ８．５〜
９．５に調整することにより炭酸カルシウムが生成す
る。
【００１１】第１の不溶化工程で炭酸カルシウムを生成
させた反応液を第１の固液分離工程において固液分離す
ることにより、分離液と汚泥に分離する。固液分離手段
としては沈殿分離が一般的であるが、遠心分離、濾過分
離、膜分離であってもよい。
させた反応液を第１の固液分離工程において固液分離す
ることにより、分離液と汚泥に分離する。固液分離手段
としては沈殿分離が一般的であるが、遠心分離、濾過分
離、膜分離であってもよい。
【００１２】第１の固液分離工程で分離した分離液はＲ
Ｏ膜装置に供給して膜分離を行い、透過液と濃縮液に分
離する。ＲＯ膜は上記分離液を脱塩してフッ素を除去す
るもので、０．５〜１００ｎｍの細孔を有する酢酸セル
ロース、ポリアミド、ポリスルホン等、一般に脱塩に使
用されているＲＯ膜を用いる。ＲＯ膜の形態も、平膜、
スパイラル、中空糸、チューブラ形など、一般に脱塩に
用いられているものが用いられる。
Ｏ膜装置に供給して膜分離を行い、透過液と濃縮液に分
離する。ＲＯ膜は上記分離液を脱塩してフッ素を除去す
るもので、０．５〜１００ｎｍの細孔を有する酢酸セル
ロース、ポリアミド、ポリスルホン等、一般に脱塩に使
用されているＲＯ膜を用いる。ＲＯ膜の形態も、平膜、
スパイラル、中空糸、チューブラ形など、一般に脱塩に
用いられているものが用いられる。
【００１３】上記分離液をＲＯ膜で膜分離することによ
り、フッ素その他の塩分は濃縮液側に濃縮され、フッ素
を含まない透過液が得られる。このとき酸で濃縮液をｐ
Ｈ４〜６、好ましくはｐＨ４．５〜５．５に調整するこ
とにより、ＲＯ膜へのフッ化カルシウムその他の不溶化
物の析出を防止する。膜分離は分離液の８０〜９５％を
透過させ、５〜２０％を濃縮液として残すように運転す
る。透過液は処理水として飲用その他の用水に用いられ
る。
り、フッ素その他の塩分は濃縮液側に濃縮され、フッ素
を含まない透過液が得られる。このとき酸で濃縮液をｐ
Ｈ４〜６、好ましくはｐＨ４．５〜５．５に調整するこ
とにより、ＲＯ膜へのフッ化カルシウムその他の不溶化
物の析出を防止する。膜分離は分離液の８０〜９５％を
透過させ、５〜２０％を濃縮液として残すように運転す
る。透過液は処理水として飲用その他の用水に用いられ
る。
【００１４】濃縮液は第２の不溶化工程において、第１
の固液分離工程の分離汚泥を反応させることにより、濃
縮液中のフッ素をフッ化カルシウムとして不溶化する。
上記分離汚泥はカルシウムが炭酸カルシウムとして不溶
化しているが、フッ素濃度の高い濃縮液と混合させるこ
とにより、濃縮中のフッ素がカルシウムと反応してフッ
化カルシウムとして不溶化する。
の固液分離工程の分離汚泥を反応させることにより、濃
縮液中のフッ素をフッ化カルシウムとして不溶化する。
上記分離汚泥はカルシウムが炭酸カルシウムとして不溶
化しているが、フッ素濃度の高い濃縮液と混合させるこ
とにより、濃縮中のフッ素がカルシウムと反応してフッ
化カルシウムとして不溶化する。
【００１５】第２の不溶化工程の反応液は第２の固液分
離工程において固液分離を行い、分離液と汚泥に分離す
る。固液分離手段としては第１の固液分離手段と同様の
ものを用いることができる。分離液は処理液として系外
に排出してもよく、また原水と混合して再度処理を行っ
てもよい。分離汚泥は炭酸カルシウムとフッ化カルシウ
ムとからなり圧密化され減容化しているため脱水等の後
処理は容易であり、カルシウム源あるいはフッ素源とし
て利用することができる。
離工程において固液分離を行い、分離液と汚泥に分離す
る。固液分離手段としては第１の固液分離手段と同様の
ものを用いることができる。分離液は処理液として系外
に排出してもよく、また原水と混合して再度処理を行っ
てもよい。分離汚泥は炭酸カルシウムとフッ化カルシウ
ムとからなり圧密化され減容化しているため脱水等の後
処理は容易であり、カルシウム源あるいはフッ素源とし
て利用することができる。
【００１６】このように本発明ではフッ素含有水をＲＯ
膜で膜分離する際、膜濃縮で生成するフッ化カルシウム
のスケール化を防ぐために、あらかじめ原水中のカルシ
ウムイオンを軟化処理で炭酸カルシウムとして不溶化さ
せ、この生成した炭酸カルシウムを膜濃縮液中のフッ素
をフッ化カルシウムとして不溶化処理するために再利用
するものであり、薬品使用量の節減と汚泥発生の減量化
を狙ったものである。
膜で膜分離する際、膜濃縮で生成するフッ化カルシウム
のスケール化を防ぐために、あらかじめ原水中のカルシ
ウムイオンを軟化処理で炭酸カルシウムとして不溶化さ
せ、この生成した炭酸カルシウムを膜濃縮液中のフッ素
をフッ化カルシウムとして不溶化処理するために再利用
するものであり、薬品使用量の節減と汚泥発生の減量化
を狙ったものである。
【００１７】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、フッ素含有
水中のカルシウムを不溶化し分離して、ＲＯ膜処理を行
い、濃縮液を分離汚泥と反応させてフッ素を不溶化する
ようにしたので、ＲＯ膜の目詰まりなしにフッ素含有水
をＲＯ膜により効率よく処理して水回収率を高めること
ができ、原水中に含まれるフッ素は少ない薬品量で効率
よく処理して不溶化することができ、生成する汚泥は圧
密化されて後処理が容易であり、汚泥発生量も少ないフ
ッ素含有水の処理方法を得る。
水中のカルシウムを不溶化し分離して、ＲＯ膜処理を行
い、濃縮液を分離汚泥と反応させてフッ素を不溶化する
ようにしたので、ＲＯ膜の目詰まりなしにフッ素含有水
をＲＯ膜により効率よく処理して水回収率を高めること
ができ、原水中に含まれるフッ素は少ない薬品量で効率
よく処理して不溶化することができ、生成する汚泥は圧
密化されて後処理が容易であり、汚泥発生量も少ないフ
ッ素含有水の処理方法を得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は実施形態のフッ素含有水の処理
方法を示す系統図である。図１において、１は第１反応
槽、２は第１沈殿槽、３はＲＯ膜装置、４は第２反応
槽、５は第２沈殿槽である。
により説明する。図１は実施形態のフッ素含有水の処理
方法を示す系統図である。図１において、１は第１反応
槽、２は第１沈殿槽、３はＲＯ膜装置、４は第２反応
槽、５は第２沈殿槽である。
【００１９】処理方法は第１の反応工程として、原水路
１１から原水（フッ素含有水）を第１反応槽１に導入
し、ｐＨ計６でｐＨを検出し、攪拌機７で攪拌しなが
ら、必要により薬注路１２より炭酸塩を添加し反応させ
たのち、水酸化カルシウムを反応させてカルシウムを炭
酸カルシウムとして不溶化させる。
１１から原水（フッ素含有水）を第１反応槽１に導入
し、ｐＨ計６でｐＨを検出し、攪拌機７で攪拌しなが
ら、必要により薬注路１２より炭酸塩を添加し反応させ
たのち、水酸化カルシウムを反応させてカルシウムを炭
酸カルシウムとして不溶化させる。
【００２０】原水中のカルシウムイオンの形態は一次硬
度〔Ｃａ(ＨＣＯ3)2〕と二次硬度〔ＣａＣｌ2、ＣａＳ
Ｏ4、Ｃａ(ＮＯ3)2〕があり、二次硬度が存在する場合
は炭酸塩を添加しなくてもよいが一次硬度が存在する場
合は炭酸塩を添加して形態を一次硬度にしてからＣａ
(ＯＨ)2を添加する。二次硬度を一次硬度にするには薬
注路１２から二次硬度相当量の炭酸塩を添加する。炭酸
塩としてはＮａＨＣＯ3やＮａ2ＣＯ3を用いる。このと
きの反応は（１）式で表わされる。
度〔Ｃａ(ＨＣＯ3)2〕と二次硬度〔ＣａＣｌ2、ＣａＳ
Ｏ4、Ｃａ(ＮＯ3)2〕があり、二次硬度が存在する場合
は炭酸塩を添加しなくてもよいが一次硬度が存在する場
合は炭酸塩を添加して形態を一次硬度にしてからＣａ
(ＯＨ)2を添加する。二次硬度を一次硬度にするには薬
注路１２から二次硬度相当量の炭酸塩を添加する。炭酸
塩としてはＮａＨＣＯ3やＮａ2ＣＯ3を用いる。このと
きの反応は（１）式で表わされる。
【化１】 ＣａＣｌ2＋２ＮａＨＣＯ3→Ｃａ(ＨＣＯ3)2＋２ＮａＣｌ （１）
【００２１】この状態で水酸化カルシウムを反応させる
が、このためには薬注路１３からＣａ(ＯＨ)2かＣａＯ
を添加する。Ｃａ(ＯＨ)2の添加量は原水中のカルシウ
ムイオンと同等量以上とし、ｐＨ８．０〜１０．０程度
に制御する。これにより（２）式により反応液中のカル
シウムは炭酸カルシウムとなって不溶化する。
が、このためには薬注路１３からＣａ(ＯＨ)2かＣａＯ
を添加する。Ｃａ(ＯＨ)2の添加量は原水中のカルシウ
ムイオンと同等量以上とし、ｐＨ８．０〜１０．０程度
に制御する。これにより（２）式により反応液中のカル
シウムは炭酸カルシウムとなって不溶化する。
【化２】 Ｃａ(ＨＣＯ3)2＋Ｃａ(ＯＨ)2→２ＣａＣＯ3＋２Ｈ2Ｏ （２）
【００２２】原水中には硬度成分としてマグネシウムが
含まれるが、このマグネシウムはフッ素と不溶性塩を形
成しないので、除去する必要はない。このため（２）式
の反応のための水酸化カルシウムの添加量を制限し、ｐ
Ｈ１０以下に制御することにより（３）式の反応を抑制
する。（３）式の反応が起こると使用薬品量および発生
汚泥量が増えるため好ましくない。
含まれるが、このマグネシウムはフッ素と不溶性塩を形
成しないので、除去する必要はない。このため（２）式
の反応のための水酸化カルシウムの添加量を制限し、ｐ
Ｈ１０以下に制御することにより（３）式の反応を抑制
する。（３）式の反応が起こると使用薬品量および発生
汚泥量が増えるため好ましくない。
【化３】 Ｍｇ(ＨＣＯ3)2＋２Ｃａ(ＯＨ)2 →Ｍｇ(ＯＨ)2＋２ＣａＣＯ3＋２Ｈ2Ｏ （３）
【００２３】第１反応槽１の反応液は系路１４から第１
沈殿槽２に導入し、固液分離を行う。このとき分離効率
を高めるために反応槽や沈殿槽入口部分に高分子凝集助
剤を添加してもよい。また沈殿槽が得られる汚泥の一部
を第１反応槽１に返送する方式でもよい。さらに固液分
離手段としては沈殿槽の代りにろ材を用いたろ過装置等
でもよく、型式に限定されるものではない。
沈殿槽２に導入し、固液分離を行う。このとき分離効率
を高めるために反応槽や沈殿槽入口部分に高分子凝集助
剤を添加してもよい。また沈殿槽が得られる汚泥の一部
を第１反応槽１に返送する方式でもよい。さらに固液分
離手段としては沈殿槽の代りにろ材を用いたろ過装置等
でもよく、型式に限定されるものではない。
【００２４】第１沈殿槽２の上澄水は薬注路１５からＨ
Ｃｌ、Ｈ2ＳＯ4等の鉱酸を添加して系路１６からＲＯ膜
装置３に供給したＲＯ膜８により脱塩処理する。鉱酸の
添加は一部流出するＳＳの溶解やＲＯ膜での濃縮による
析出物の減少などを目的にするものであり、ｐＨ４．０
〜６．０程度になるように添加する。ＲＯ膜装置３では
ＲＯ膜８を透過した透過液が脱塩された処理水として処
理水路１７から取出され、フッ素が濃縮された濃縮液は
系路１９から第２反応槽４に送られる。ＲＯ膜８では流
入水の８０〜９５％が透過水（処理水）となり、残り５
〜２０％が濃縮水として排出分離されるものであり、膜
材質、型式、形状に限定されるものではない。
Ｃｌ、Ｈ2ＳＯ4等の鉱酸を添加して系路１６からＲＯ膜
装置３に供給したＲＯ膜８により脱塩処理する。鉱酸の
添加は一部流出するＳＳの溶解やＲＯ膜での濃縮による
析出物の減少などを目的にするものであり、ｐＨ４．０
〜６．０程度になるように添加する。ＲＯ膜装置３では
ＲＯ膜８を透過した透過液が脱塩された処理水として処
理水路１７から取出され、フッ素が濃縮された濃縮液は
系路１９から第２反応槽４に送られる。ＲＯ膜８では流
入水の８０〜９５％が透過水（処理水）となり、残り５
〜２０％が濃縮水として排出分離されるものであり、膜
材質、型式、形状に限定されるものではない。
【００２５】濃縮水はフッ素濃度として原水フッ素濃度
の５〜２０倍濃縮されており、第２反応槽４において第
１沈殿槽２から系路１８を通して導入されるＣａＣＯ3
を主体とする汚泥と攪拌機９により混合されて反応し、
フッ素がフッ化カルシウムとなって不溶化する。原水中
フッ素濃度は原水中Ｃａイオン濃度と平衡に達している
が、第１反応槽１で添加されるＣａ(ＯＨ)2によって約
２倍濃度になったＣａ源が第２反応槽４へ流入するこ
と、およびフッ素濃度が高くなったことにより新たに濃
度平衡を保つために反応が進み、フッ素がＣａＦ2とし
て不溶化し、除去される。このときの反応は（４）式で
表わされる。
の５〜２０倍濃縮されており、第２反応槽４において第
１沈殿槽２から系路１８を通して導入されるＣａＣＯ3
を主体とする汚泥と攪拌機９により混合されて反応し、
フッ素がフッ化カルシウムとなって不溶化する。原水中
フッ素濃度は原水中Ｃａイオン濃度と平衡に達している
が、第１反応槽１で添加されるＣａ(ＯＨ)2によって約
２倍濃度になったＣａ源が第２反応槽４へ流入するこ
と、およびフッ素濃度が高くなったことにより新たに濃
度平衡を保つために反応が進み、フッ素がＣａＦ2とし
て不溶化し、除去される。このときの反応は（４）式で
表わされる。
【化４】 ＣａＣＯ3＋ＮａＨＦ2→ＣａＦ2＋ＮａＨＣＯ3 （４）
【００２６】第２反応槽４の反応液は系路２０から第２
沈殿槽５に入って固液分離され、上澄液は処理水として
処理水路２１から取出され、分離汚泥は汚泥路２２から
取出される。
沈殿槽５に入って固液分離され、上澄液は処理水として
処理水路２１から取出され、分離汚泥は汚泥路２２から
取出される。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２８】実施例１ フッ素４．０ｍｇ／ｌ、Ｃａイオン７．０ｍｇ／ｌ、ｐ
Ｈ７．８、Ｍ−アルカリ液７０ｍｇ／ｌの地下水にＣａ
（ＯＨ）2をｐＨ９．０となるように２０ｍｇ／ｌ添加
した。上澄水はフッ素４．０ｍｇ／ｌ、Ｃａイオン０．
５ｍｇ／ｌ、ＳＳ濃度１度以下であり、汚泥は４８ｍｇ
／ｌ生成し、２時間静置における汚泥容量（ＳＶ）は
０．２ｖ％であり、濃縮濃度としては２４ｇ−ＳＳ／ｌ
−汚泥となった。上記上澄水にＨ2ＳＯ4を添加してｐＨ
５．０としたのち、酢酸セルロース系平膜のＲＯ膜に２
０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で供給し、透過流束０．４ｍ3／ｍ
2・ｄで供給水の８５％を透過させ、１５％を濃縮水と
して排出した。透過水の水質はｐＨ５．６、フッ素０．
３ｍｇ／ｌ、濃縮水はフッ素７６ｍｇ／ｌ、Ｃａイオン
３．０ｍｇ／ｌであった。上記濃縮水１５０ｍｌに先の
沈殿汚泥をＳＳとして４８ｍｇ添加し、２時間攪拌３０
分静置を行った。上澄水の水質はＳＳ１ｍｇ／ｌ以下、
フッ素８ｍｇ／ｌであった。また汚泥量は攪拌終了直前
のＳＳ濃度が４５ｍｇ／ｌ、静置後の汚泥容量が０．２
ｖ％であった。
Ｈ７．８、Ｍ−アルカリ液７０ｍｇ／ｌの地下水にＣａ
（ＯＨ）2をｐＨ９．０となるように２０ｍｇ／ｌ添加
した。上澄水はフッ素４．０ｍｇ／ｌ、Ｃａイオン０．
５ｍｇ／ｌ、ＳＳ濃度１度以下であり、汚泥は４８ｍｇ
／ｌ生成し、２時間静置における汚泥容量（ＳＶ）は
０．２ｖ％であり、濃縮濃度としては２４ｇ−ＳＳ／ｌ
−汚泥となった。上記上澄水にＨ2ＳＯ4を添加してｐＨ
５．０としたのち、酢酸セルロース系平膜のＲＯ膜に２
０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で供給し、透過流束０．４ｍ3／ｍ
2・ｄで供給水の８５％を透過させ、１５％を濃縮水と
して排出した。透過水の水質はｐＨ５．６、フッ素０．
３ｍｇ／ｌ、濃縮水はフッ素７６ｍｇ／ｌ、Ｃａイオン
３．０ｍｇ／ｌであった。上記濃縮水１５０ｍｌに先の
沈殿汚泥をＳＳとして４８ｍｇ添加し、２時間攪拌３０
分静置を行った。上澄水の水質はＳＳ１ｍｇ／ｌ以下、
フッ素８ｍｇ／ｌであった。また汚泥量は攪拌終了直前
のＳＳ濃度が４５ｍｇ／ｌ、静置後の汚泥容量が０．２
ｖ％であった。
【００２９】比較例１ 実施例の地下水に液体バンド（Ａｌ2Ｏ3８％含有）１３
００ｍｇ／ｌを添加し、ＮａＯＨでｐＨ６．５として攪
拌・静置した。上澄水（処理水）のフッ素濃度は０．４
ｍｇ／ｌであった。２時間静置後の汚泥容量は１８％、
攪拌時のＳＳ濃度１６０ｍｇ／ｌであった。
００ｍｇ／ｌを添加し、ＮａＯＨでｐＨ６．５として攪
拌・静置した。上澄水（処理水）のフッ素濃度は０．４
ｍｇ／ｌであった。２時間静置後の汚泥容量は１８％、
攪拌時のＳＳ濃度１６０ｍｇ／ｌであった。
【００３０】以上の結果より、実施例の処理方法は比較
例のアルミニウム系凝集沈殿法に比べて汚泥発生量は２
８％（４５ｍｇ／ｌと１６０ｍｇ／ｌ）と少なく、また
薬品使用量も少ないことがわかる。
例のアルミニウム系凝集沈殿法に比べて汚泥発生量は２
８％（４５ｍｇ／ｌと１６０ｍｇ／ｌ）と少なく、また
薬品使用量も少ないことがわかる。
【図１】実施形態のフッ素含有水の処理方法を示す系統
図である。
図である。
１ 第１反応槽 ２ 第１沈殿槽 ３ ＲＯ膜装置 ４ 第２反応槽 ５ 第２沈殿槽 ６ ｐＨ計 ７、９ 攪拌機 ８ ＲＯ膜
Claims (1)
- 【請求項１】 フッ素含有水に炭酸イオンの存在下に水
酸化カルシウムを反応させて、原水中のカルシウムイオ
ンを炭酸カルシウムとして不溶化する第１の不溶化工
程、 第１の不溶化工程の反応液を固液分離する第１の固液分
離工程、 第１の固液分離工程の分離液を逆浸透膜分離して透過液
と濃縮液に分離する逆浸透工程、 第１の固液分離工程の分離汚泥と逆浸透工程の濃縮液と
を反応させ、濃縮液中のフッ素をフッ化カルシウムとし
て不溶化する第２の不溶化工程、ならびに第２の不溶化
工程の反応液を固液分離する工程を含むフッ素含有水の
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333323A JPH11165179A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | フッ素含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333323A JPH11165179A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | フッ素含有水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11165179A true JPH11165179A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18264832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333323A Pending JPH11165179A (ja) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | フッ素含有水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11165179A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1328191C (zh) * | 2004-06-01 | 2007-07-25 | 三洋电机株式会社 | 处理装置及使用它的被处理水的处理方法 |
| JP2010082546A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Japan Organo Co Ltd | 水処理装置および水処理方法 |
| JP2014213264A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 栗田工業株式会社 | フッ化物含有水の処理方法及び処理装置 |
| WO2015198438A1 (ja) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | 栗田工業株式会社 | フッ化物含有水の処理方法及び処理装置 |
| WO2023026554A1 (ja) * | 2021-08-23 | 2023-03-02 | 栗田工業株式会社 | フッ素含有水の処理方法及び装置 |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP9333323A patent/JPH11165179A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1328191C (zh) * | 2004-06-01 | 2007-07-25 | 三洋电机株式会社 | 处理装置及使用它的被处理水的处理方法 |
| JP2010082546A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Japan Organo Co Ltd | 水処理装置および水処理方法 |
| JP2014213264A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 栗田工業株式会社 | フッ化物含有水の処理方法及び処理装置 |
| WO2015198438A1 (ja) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | 栗田工業株式会社 | フッ化物含有水の処理方法及び処理装置 |
| WO2023026554A1 (ja) * | 2021-08-23 | 2023-03-02 | 栗田工業株式会社 | フッ素含有水の処理方法及び装置 |
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