JPH11319851A - Treatment of water containing boron and phosphorus - Google Patents
Treatment of water containing boron and phosphorusInfo
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- JPH11319851A JPH11319851A JP12925398A JP12925398A JPH11319851A JP H11319851 A JPH11319851 A JP H11319851A JP 12925398 A JP12925398 A JP 12925398A JP 12925398 A JP12925398 A JP 12925398A JP H11319851 A JPH11319851 A JP H11319851A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はホウ素および／また
はリンを高濃度で含有する高濃度水と、ホウ素および／
またはリンを低濃度で含有する低濃度水を含むホウ素お
よびリン含有水の処理方法に関するものである。The present invention relates to a high-concentration water containing a high concentration of boron and / or phosphorus, and boron and / or phosphorus.
Also, the present invention relates to a method for treating boron and phosphorus-containing water containing low-concentration water containing phosphorus at a low concentration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ホウ素およびリン化合物は種々の分野で
使用されており、これらの分野から発生する排水、ある
いは他の分野で発生する排水にはホウ素およびリン化合
物を含むものがある。このような化合物は有害とされて
いるため、ホウ素およびリン含有水からホウ素およびリ
ンを除去するための処理が行われている。2. Description of the Related Art Boron and phosphorus compounds are used in various fields, and some of the wastewater generated from these fields or other fields contains boron and phosphorus compounds. Because such compounds are considered harmful, treatments have been performed to remove boron and phosphorus from boron and phosphorus containing water.
【０００３】ホウ素およびリン含有水の処理方法とし
て、凝集、イオン交換、逆浸透（ＲＯ）処理等の方法が
知られているが、それぞれ一長一短がある。このうち、
凝集処理は多量の薬剤を使用するため、多量のホウ素お
よびリン含有水の処理には不適当である。またイオン交
換処理も高濃度ホウ素およびリン含有水の場合には、薬
剤使用量および再生廃液発生量が多くなる。またＲＯ処
理ではホウ素除去率が低い。As methods for treating boron- and phosphorus-containing water, methods such as coagulation, ion exchange, and reverse osmosis (RO) treatment are known, but each has advantages and disadvantages. this house,
The coagulation process uses a large amount of drug and is not suitable for treating a large amount of boron and phosphorus-containing water. Also, in the case of high-concentration boron and phosphorus-containing water in the ion exchange treatment, the amount of chemicals used and the amount of regenerated waste liquid increase. In the RO treatment, the boron removal rate is low.
【０００４】ホウ素含有水の処理方法については、例え
ばホウ素含有水をアニオン交換樹脂によりイオン交換し
た後、再生排液をアルミニウム化合物およびカルシウム
化合物を用いて凝集処理しホウ素を除去する方法（特公
昭５８−１５１９３号）が知られているが、この方法で
はすべての原水を直接イオン交換するため、多量のイオ
ン交換樹脂を使用する必要があり、再生頻度が高く、再
生剤の使用量も多くなる。[0004] Regarding the method of treating boron-containing water, for example, after boron-containing water is ion-exchanged with an anion exchange resin, the regenerated effluent is subjected to a coagulation treatment using an aluminum compound and a calcium compound to remove boron (Japanese Patent Publication No. Sho 58). However, in this method, since all raw water is directly ion-exchanged, it is necessary to use a large amount of ion-exchange resin, the frequency of regeneration is high, and the amount of the regenerating agent used is large.
【０００５】このほかホウ素含有水を逆浸透（以下、Ｒ
Ｏという場合がある）装置において膜分離し、濃縮液を
蒸発濃縮し、ＲＯ装置の透過液と蒸発濃縮による凝縮液
をイオン交換樹脂で処理する方法が示されている（特開
昭５９−４９８９８号）。しかしこの方法では、ＲＯ膜
のホウ素除去率は通常では約６０％程度と低いため、多
量の樹脂量および薬剤使用量が必要となる。In addition, boron-containing water is subjected to reverse osmosis (hereinafter referred to as R
A method is disclosed in which membrane separation is carried out in an apparatus (which may be referred to as O), the concentrated solution is evaporated and concentrated, and the permeate of the RO apparatus and the condensate resulting from the evaporation and concentration are treated with an ion-exchange resin (JP-A-59-49898). issue). However, in this method, the boron removal rate of the RO film is usually as low as about 60%, so that a large amount of resin and a large amount of chemicals are required.
【０００６】これらの方法はいずれもホウ素含有水に関
するものであり、リンの除去については触れられていな
い。ところでホウ素およびリン含有水としてはその発生
源によりホウ素およびリン濃度に高低の差があり、この
ようなホウ素およびリン含有量の異なるホウ素およびリ
ン含有水が異なる発生源から発生したり、同じ発生源か
ら発生することがある。例えば金属や半導体の表面処理
工程において、表面処理工程では高濃度ホウ素およびリ
ン含有水が発生し、その後の水洗工程では低濃度ホウ素
およびリン含有水が発生する。[0006] All of these methods relate to boron-containing water and do not mention the removal of phosphorus. By the way, as the boron and phosphorus-containing water, there is a difference in the boron and phosphorus concentration depending on the source, and such boron and phosphorus-containing water having different boron and phosphorus contents is generated from different sources, or the same source. May arise from. For example, in a surface treatment step of a metal or a semiconductor, high-concentration boron and phosphorus-containing water is generated in the surface treatment step, and low-concentration boron and phosphorus-containing water is generated in a subsequent washing step.
【０００７】従来のホウ素およびリン含有水の処理方法
では、このような高濃度ホウ素および／またはリン含有
水および低濃度ホウ素および／またはリン含有水は被処
理液貯槽に導入して混合、均質化して処理を行ってい
る。ところがホウ素およびリンの処理方法は高濃度ホウ
素および／またはリン含有水に適した方法と低濃度ホウ
素および／またはリン含有水の処理に適した方法とがあ
るが、これらの混合水は中間的なホウ素およびリン含有
量となり、効率よく処理できないほか、経時的な濃度変
動によっても処理効率が低下しやすい。In a conventional method for treating boron and phosphorus-containing water, such high-concentration boron and / or phosphorus-containing water and low-concentration boron and / or phosphorus-containing water are introduced into a liquid storage tank to be mixed and homogenized. Processing. However, there are two methods for treating boron and phosphorus. One is a method suitable for high-concentration boron and / or phosphorus-containing water, and the other is a method suitable for low-concentration boron and / or phosphorus-containing water. The boron and phosphorus content results in inefficient treatment, and the treatment efficiency tends to decrease due to concentration fluctuations over time.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、イオ
ン交換樹脂や薬剤の使用量を少なくし、小形の装置を使
用してホウ素および／またはリンを高濃度で含む高濃度
水およびホウ素および／またはリンを低濃度で含む低濃
度水を含むホウ素およびリン含有水からホウ素およびリ
ンを効率よく高除去率で除去して高水質の処理水を得る
ことができ、汚泥発生量も少なくできるホウ素およびリ
ン含有水の処理方法を得ることである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the amount of ion-exchange resin and chemicals used, and to use high-concentration water and boron and / or phosphorus containing high concentrations of boron and / or phosphorus using a small-sized apparatus. And / or boron capable of efficiently removing boron and phosphorus at a high removal rate from boron- and phosphorus-containing water containing low-concentration water containing phosphorus at a low concentration to obtain high-quality treated water and reducing the amount of generated sludge And a method for treating phosphorus-containing water.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、ホウ素および
／またはリンを高濃度で含有する高濃度水と、ホウ素お
よび／またはリンを低濃度で含有する低濃度水を含むホ
ウ素およびリン含有水の処理方法であって、ホウ素およ
びリン含有水を高濃度水と低濃度水に区分し、低濃度水
を濃縮装置で濃縮して濃縮液と処理水を得、濃縮液と前
記高濃度水とを混合し、混合液を凝集処理してホウ素お
よび／またはリンを分離除去することを特徴とするホウ
素およびリンを高濃度で含有する含有水の処理方法であ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a high-concentration water containing a high concentration of boron and / or phosphorus, and a boron- and phosphorus-containing water containing a low-concentration water containing a low concentration of boron and / or phosphorus. The treatment method of, boron and phosphorus-containing water is divided into high-concentration water and low-concentration water, low-concentration water is concentrated by a concentrator to obtain a concentrated solution and treated water, a concentrated solution and the high-concentration water And a method for treating boron-containing and / or phosphorus-containing water containing boron and / or phosphorus at a high concentration by separating and removing the mixed solution by coagulation treatment.
【００１０】本発明において処理の対象となるホウ素お
よびリン含有水は通常オルトホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）および
オルトリン酸イオン（ＰＯ4 3-）の形でホウ素およびリ
ンを含有する水であるが、ホウ酸塩、ポリリン酸その他
の形でホウ素およびリンを含むものでもよい。このよう
なホウ素およびリン含有水としては、医薬、化粧品、石
けん、金属、半導体、その他のホウ素およびリン化合物
を使用する製造工程排水、メッキ排水、原子力発電所か
ら発生する放射性排水、地熱発電排水、ゴミ焼却場の洗
煙排水などがあげられる。[0010] Boron and phosphorus-containing water to be processed in the present invention is usually water containing boron and phosphorus in the form of orthoboric acid (H 3 BO 3) and orthophosphate ions (PO 4 3-), Borates, polyphosphoric acids and other forms containing boron and phosphorus may also be included. Examples of such boron and phosphorus-containing water include pharmaceutical, cosmetics, soap, metals, semiconductors, manufacturing process wastewater using other boron and phosphorus compounds, plating wastewater, radioactive wastewater generated from nuclear power plants, geothermal wastewater, Smoke-wash drainage from garbage incineration plants.
【００１１】これらのホウ素およびリン含有水は発生源
あるいは発生時期等によりホウ素およびリン含有量が異
なるものがある。例えばホウ酸およびリン酸塩を用いる
金属や半導体の表面処理工程では表面処理時に高濃度ホ
ウ素およびリン含有水が生じ、その後の水洗工程では低
濃度ホウ素およびリン含有水が生じる。このほか別の発
生源から異なる濃度のホウ素含有水が生じる。Some of these boron- and phosphorus-containing waters have different boron and phosphorus contents depending on the generation source or generation time. For example, in a surface treatment step of a metal or semiconductor using boric acid and phosphate, high-concentration boron and phosphorus-containing water is generated during the surface treatment, and a low-concentration boron and phosphorus-containing water is generated in a subsequent water washing step. In addition, different sources produce different concentrations of boron-containing water.
【００１２】本発明ではこれらのホウ素およびリン含有
水を、ホウ素および／またはリンを高濃度で含有する高
濃度水と、ホウ素および／またはリンを低濃度で含有す
る低濃度水に区分する。区分の目安としては、ホウ素濃
度が実質的に１０００ｍｇ／ｌ以上、および／またはリ
ン濃度が実質的に１０００ｍｇ／ｌ以上を高濃度水、そ
れ未満を低濃度水とすることができる。In the present invention, the water containing boron and phosphorus is classified into high-concentration water containing high concentrations of boron and / or phosphorus and low-concentration water containing low concentrations of boron and / or phosphorus. As a guide for the classification, high-concentration water can be used when the boron concentration is substantially 1000 mg / l or more and / or phosphorus concentration is substantially 1000 mg / l or more, and low-concentration water can be used when the concentration is less than 1000 mg / l.
【００１３】本発明では低濃度水については濃縮装置で
濃縮を行って濃縮液と処理水を得る。低濃度水はそのま
ま濃縮を行ってもよく、また他の成分を除去する前処理
を行ったのち、濃縮を行ってもよい。原水が固形物、カ
ルシウムその他のスケール成分等を含む場合は凝集沈
殿、濾過等の前処理により、これらの他の成分を除去す
ることができる。前処理としては固形物、カルシウムな
ど、濃縮を阻害する物質を除去する範囲で行えばよい
が、ホウ素およびリン以外の成分をすべて除去しておく
と、後の工程でホウ素およびリンを純粋な形で回収する
ことができる。前処理ではホウ素およびリンは除去され
てもよく、また除去されなくてもよい。濃縮工程におい
て例えば処理水からリンを除去できない場合には、前処
理で除去することができる。また前処理として、濃縮工
程の負荷を軽減するような濃縮操作を行ってもよい。In the present invention, low-concentration water is concentrated by a concentrator to obtain a concentrated liquid and treated water. The low-concentration water may be concentrated as it is, or may be subjected to a pretreatment for removing other components and then concentrated. When the raw water contains solids, calcium and other scale components, these other components can be removed by pretreatment such as coagulation sedimentation and filtration. The pretreatment may be performed within a range that removes substances that inhibit concentration, such as solids and calcium.However, if all components other than boron and phosphorus are removed, boron and phosphorus are converted to a pure form in a subsequent step. Can be recovered. In the pretreatment, boron and phosphorus may or may not be removed. If, for example, phosphorus cannot be removed from the treated water in the concentration step, it can be removed by pretreatment. As a pretreatment, a concentration operation may be performed to reduce the load of the concentration step.
【００１４】濃縮工程で用いる濃縮装置としては、高濃
度水中のホウ素およびリンを濃縮してホウ素およびリン
が濃縮された濃縮液と、ホウ素およびリンが除去された
処理水を得るものであればよく、その形式、構造等は制
限されない。このような濃縮装置してはイオン交換装置
またはＲＯ装置が好ましい。これらはそのホウ素および
リンの除去性能に応じて２段以上に設けてもよく、これ
らまたは他の装置と組合せて使用してもよい。The concentrating apparatus used in the concentrating step may be any as long as it can concentrate boron and phosphorus in high-concentration water to obtain a concentrated liquid in which boron and phosphorus are concentrated and a treated water from which boron and phosphorus are removed. , Its form, structure, etc. are not limited. As such a concentration device, an ion exchange device or an RO device is preferable. These may be provided in two or more stages depending on their boron and phosphorus removal performance, and may be used in combination with these or other devices.
【００１５】イオン交換装置に使用するイオン交換樹脂
としては、ホウ素およびリンを除去するためにはアニオ
ン交換樹脂を使用するが、カチオンを除去する必要があ
る場合にはカチオン交換樹脂も使用することができ、こ
の場合は混床で処理するのが好ましい。ホウ素およびリ
ンを除去するためのアニオン交換樹脂としては弱塩基
性、強塩基性いずれでもよいが、弱塩基性の方が再生効
率は良いため好ましい。またホウ素の吸着量を高めたキ
レート樹脂等のホウ素選択吸着樹脂、例えばホウ素を選
択的に吸着するＮ−メチルグルカミン型の樹脂を用いる
と、ホウ素の除去率が高くなるほか、回収ホウ素化合物
（ホウ酸）の純度が高くなる。この場合にはリンを除去
するために、前処理または後処理でリンを除去する凝集
を行ったり、あるいはアニオン交換樹脂と組合せて使用
することができる。As the ion exchange resin used in the ion exchange apparatus, an anion exchange resin is used to remove boron and phosphorus, but if it is necessary to remove cations, a cation exchange resin may be used. In this case, it is preferable to perform the treatment in a mixed bed. The anion exchange resin for removing boron and phosphorus may be either weakly basic or strongly basic, but weakly basic is preferred because of its higher regeneration efficiency. In addition, when a boron selective adsorption resin such as a chelate resin having an increased amount of adsorbed boron, for example, an N-methylglucamine type resin which selectively adsorbs boron, the removal rate of boron is increased and the recovered boron compound ( (Boric acid). In this case, in order to remove phosphorus, coagulation for removing phosphorus by pre-treatment or post-treatment can be performed, or it can be used in combination with an anion exchange resin.
【００１６】イオン交換工程では、これらのアニオン交
換樹脂を充填した樹脂層に低濃度水を通水してイオン交
換を行いホウ素およびリンを交換吸着する。低濃度水に
含まれるホウ素は大部分がオルトホウ酸であり、水中で
は（１）式により解離していると考えられている。In the ion exchange step, low-concentration water is passed through the resin layer filled with the anion exchange resin to perform ion exchange to exchange and adsorb boron and phosphorus. Most of the boron contained in low-concentration water is orthoboric acid, and it is considered that the boron is dissociated in water according to the formula (1).
【化１】 Ｈ3ＢＯ3＋Ｈ2Ｏ＝Ｂ(ＯＨ)4 -＋Ｈ+ ・・・・（１）Embedded image H 3 BO 3 + H 2 O = B (OH) 4 − + H + (1)
【００１７】（１）式における平衡はｐＨによって変化
し、ｐＨが高いほど平衡が右にずれる傾向にある。この
場合アニオン交換樹脂がＳＯ4形の場合は、ｐＨ９以上
でないと処理困難であり、またＯＨ形の場合は、中性付
近においても処理できるが、とくにｐＨ９以上とするこ
とによりイオン交換量が増大するので好ましい。また低
濃度水中のリンはリン酸イオン（ＰＯ4 3-）の形で含ま
れ、上記ホウ酸イオンの場合とほぼ同様にしてイオン交
換樹脂に交換吸着する。The equilibrium in the equation (1) changes depending on the pH, and the higher the pH, the more the equilibrium tends to shift to the right. In this case, when the anion exchange resin is SO 4 type , the treatment is difficult unless the pH is 9 or more. In the case of the OH type, the treatment can be carried out even near the neutrality. Is preferred. Phosphorus in low-concentration water is contained in the form of phosphate ions (PO 4 3− ), and is exchanged and adsorbed on the ion exchange resin in substantially the same manner as in the case of the borate ions.
【００１８】イオン交換工程において低濃度水をアニオ
ン交換樹脂と接触させることにより、上記Ｂ(ＯＨ)4 -お
よびＰＯ4 3-が樹脂に交換吸着され除去される。処理水
はホウ素およびリンその他のアニオンが除去され、純水
に近い高純度の処理水が得られ、そのまま利用可能であ
る。混合水にカチオンが含まれる場合は、前述のように
カチオン交換樹脂で処理することによりカチオンを除去
することができ、またアニオン交換樹脂として他のアニ
オンも除去する樹脂を用いて処理する場合はこれにより
処理水として純水を得ることができる。[0018] By contacting the dilute with the anion exchange resin in the ion exchange step, the B (OH) 4 - and PO 4 3- is replaced adsorbed on the resin is removed. From the treated water, boron, phosphorus and other anions are removed, and high-purity treated water close to pure water is obtained and can be used as it is. When the mixed water contains cations, the cations can be removed by treating with a cation exchange resin as described above. Thereby, pure water can be obtained as treated water.
【００１９】アニオン交換樹脂がホウ素およびリンで飽
和した場合、再生工程に移って樹脂層を逆洗し、さらに
再生剤を通液して交換吸着したホウ素およびリンを溶離
させる。再生剤としては、酸、アルカリなど一般的な再
生剤を用いることができるが、特に硫酸、塩酸または硝
酸を用いるのが好ましい。再生剤の通液によりホウ素お
よびリンが溶離し、高濃度のホウ素およびリンを含有す
る再生排液が発生する。ホウ素およびリンの溶離を終っ
た樹脂は、必要により水酸化ナトリウムでＯＨ形にした
のち、再びホウ素およびリンの吸着に用いることができ
る。When the anion exchange resin is saturated with boron and phosphorus, the process proceeds to a regeneration step, where the resin layer is backwashed, and a regenerant is passed through to elute the exchange-adsorbed boron and phosphorus. As the regenerating agent, a general regenerating agent such as an acid and an alkali can be used, but it is particularly preferable to use sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid. Boron and phosphorus are eluted by the passage of the regenerant, and a regenerated effluent containing high concentrations of boron and phosphorus is generated. After the boron and phosphorus have been eluted, the resin can be converted to the OH form with sodium hydroxide if necessary, and then used again for adsorption of boron and phosphorus.
【００２０】再生排液はホウ素およびリンが濃縮された
状態の濃縮液として得られるので、そのまま高濃度水と
混合して凝集処理を行う。上記の処理では、ホウ素およ
び／またはリン含量の少ない低濃度水のみをイオン交換
するため、イオン交換樹脂および再生剤量が少なくてす
み、かつホウ素および／またはリン除去率を高くして高
水質で純水に近い水質の処理水を得ることができる。Since the regenerated effluent is obtained as a concentrated solution in which boron and phosphorus are concentrated, the regenerated effluent is directly mixed with high-concentration water for coagulation. In the above treatment, only low-concentration water having a low boron and / or phosphorus content is ion-exchanged, so that the amount of the ion exchange resin and the regenerating agent can be reduced, and the boron and / or phosphorus removal rate can be increased to improve the water quality. It is possible to obtain treated water having a quality similar to pure water.
【００２１】アニオン交換樹脂としてホウ素選択吸着樹
脂を用いる場合はアニオン樹脂は主としてホウ素の除去
に使用し、リンは前処理または後処理としての凝集処理
により除去したり、あるいは他のアニオン交換樹脂層を
通すことにより除去する。When a boron selective adsorption resin is used as the anion exchange resin, the anion resin is mainly used for removing boron, and phosphorus is removed by a coagulation treatment as a pretreatment or a post treatment, or another anion exchange resin layer is formed. Remove by passing through.
【００２２】濃縮装置としてＲＯ装置を用いる場合、Ｒ
Ｏ膜としてポリアミド、酢酸セルロース、ポリサルホン
等の平膜、中空糸膜、チューブラー膜、スパイラル膜等
のモジュールを備えた通常のＲＯ装置を用い、低濃度水
またはその前処理水を加圧下に供給して濃縮を行う。こ
のときの操作は通常のＲＯ処理と同様に行われ、低濃度
水を加圧下に循環させて一部の水を透過させ、ホウ素お
よびリンを濃縮する。この場合ホウ素は高ｐＨで解離し
てイオン化するので、ｐＨ９以上に調整して濃縮するの
が好ましく、このため耐アルカリ性のＲＯ膜を用いるの
が好ましい。When an RO device is used as a concentrating device, R
Supplying low-concentration water or its pretreatment water under pressure using an ordinary RO device equipped with a flat membrane such as polyamide, cellulose acetate, and polysulfone, a hollow fiber membrane, a tubular membrane, and a spiral membrane as the O membrane. And concentrate. The operation at this time is performed in the same manner as in a normal RO treatment, and low-concentration water is circulated under pressure to allow a portion of water to permeate, thereby concentrating boron and phosphorus. In this case, since boron is dissociated and ionized at a high pH, it is preferable to adjust the concentration to pH 9 or more and to concentrate it. Therefore, it is preferable to use an alkali-resistant RO film.
【００２３】ＲＯ処理によりホウ素およびリンが濃縮さ
れ、透過液はホウ素およびリンの除去された液として得
られるので、それらの値が許容基準に達していればその
まま放流することができる。一般的にはＲＯ膜のホウ素
除去率は低いので、透過液をさらにアニオン交換樹脂層
に通したり、あるいは後処理として凝集を行うことによ
りホウ素を除去することができる。上記の処理により得
られる濃縮液はホウ素およびリンが濃縮された状態で得
られるので、そのまま高濃度水と混合して凝集処理を行
う。Since the boron and phosphorus are concentrated by the RO treatment and the permeate is obtained as a liquid from which boron and phosphorus have been removed, the permeate can be discharged as it is if the values reach an acceptable standard. In general, the boron removal rate of the RO membrane is low, so that boron can be removed by further passing the permeated liquid through an anion exchange resin layer or by performing aggregation as a post-treatment. Since the concentrated liquid obtained by the above treatment is obtained in a state in which boron and phosphorus are concentrated, it is mixed with high-concentration water as it is to perform the aggregation treatment.
【００２４】凝集処理は、イオン交換樹脂の再生排液や
ＲＯ装置による濃縮液等の濃縮液と高濃度水の混合液に
凝集剤を加え、ホウ素およびリンを不溶化物として析出
させ、固液分離により除去する。凝集剤としてはホウ素
およびリンを不溶化できるものであれば任意のものが使
用できるが、アルミニウム化合物およびカルシウム化合
物を用いるのが好ましい。In the coagulation treatment, a coagulant is added to a mixed solution of concentrated water such as regenerated drainage of an ion exchange resin or a concentrated solution by a RO device and high-concentration water to precipitate boron and phosphorus as insolubilized substances, and to separate solid and liquid. To remove. Any coagulant can be used as long as it can insolubilize boron and phosphorus, but it is preferable to use an aluminum compound and a calcium compound.
【００２５】この方法について説明すると、被処理水
（濃縮液と高濃度水の混合液）を、アルミニウム化合物
およびカルシウム化合物の存在下にｐＨ９以上、好まし
くはｐＨ１０以上、さらに好ましくはｐＨ１２以上にす
ることにより不溶性沈殿物を生成させる。アルミニウム
イオンまたはカルシウムイオンがすでに存在している場
合には外部から添加する必要はないが、不足している場
合には硫酸アルミニウム、水酸化カルシウム等のアルミ
ニウム化合物もしくはカルシウム化合物を添加する。The method will be described below. The water to be treated (a mixture of a concentrated solution and high-concentration water) is adjusted to pH 9 or higher, preferably pH 10 or higher, more preferably pH 12 or higher in the presence of an aluminum compound and a calcium compound. Produces an insoluble precipitate. If aluminum ions or calcium ions already exist, it is not necessary to add them from the outside, but if they are insufficient, aluminum compounds or calcium compounds such as aluminum sulfate and calcium hydroxide are added.
【００２６】アルミニウム化合物の必要量は被処理水お
よび処理水中のホウ素量により異なるが、被処理水中Ｂ
が５００ｍｇ／ｌ、処理水中Ｂが１００ｍｇ／ｌの場合
には、アルミニウムの添加量は約１５００ｍｇ／ｌ、被
処理水中Ｂが１００ｍｇ／ｌ、処理水中Ｂが５ｍｇ／ｌ
の場合には、アルミニウムの添加量は約４００ｍｇ／ｌ
が標準となる。いずれの場合も後述の実施例の除去ホウ
素量に対するアルミニウムの添加量を基準として算出す
ることができる。カルシウム化合物の必要量は被処理水
および処理水中のリン量ならびに処理水中の残留アルミ
ニウムイオン量により変るが、上記の例の場合ではそれ
ぞれ約３％、約２％が標準となる。The required amount of the aluminum compound depends on the water to be treated and the amount of boron in the treated water.
Is 500 mg / l and treated water B is 100 mg / l, the amount of aluminum added is about 1500 mg / l, treated water B is 100 mg / l, treated water B is 5 mg / l.
, The amount of aluminum added is about 400 mg / l
Becomes the standard. In any case, it can be calculated based on the amount of aluminum added to the amount of boron removed in the examples described later. The required amount of the calcium compound varies depending on the amount of phosphorus in the water to be treated and the treated water and the amount of residual aluminum ions in the treated water. In the above example, about 3% and about 2% are standard, respectively.
【００２７】ｐＨの調整は、必要によりアルカリ剤を添
加して行う。カルシウム剤として水酸化カルシウムを使
用する場合には、新たにアルカリ剤を添加しなくてもよ
い場合が多い。アルミニウム化合物の添加、カルシウム
化合物の添加およびｐＨ調整の順序は特に限定されな
い。従って樹脂の再生廃液に水酸化カルシウムを添加し
てｐＨ９以上とした後、硫酸アルミニウムを添加し、も
しｐＨが９未満になった場合には再度水酸化カルシウム
を添加してもよく、また先に硫酸アルミニウムを添加し
た後、水酸化カルシウムを添加してｐＨ９以上に調整し
てもよい。The pH is adjusted by adding an alkali agent as necessary. When calcium hydroxide is used as a calcium agent, it is often unnecessary to add a new alkali agent. The order of adding the aluminum compound, adding the calcium compound, and adjusting the pH is not particularly limited. Therefore, calcium hydroxide is added to the resin wastewater to adjust the pH to 9 or more, and then aluminum sulfate is added. If the pH becomes less than 9, calcium hydroxide may be added again. After adding the aluminum sulfate, the pH may be adjusted to 9 or more by adding calcium hydroxide.
【００２８】このようにして生成する沈殿の形態は明瞭
ではないが、ホウ素はアルミニウムとカルシウムの化合
物（アルミン酸カルシウム）により捕捉され、リンはリ
ン酸カルシウムの形で不溶化するものと思われる。いず
れも不溶性で沈降性が良く、自然沈降等により容易に固
液分離され、系外に除去される。Although the form of the precipitate thus formed is not clear, it is considered that boron is trapped by a compound of aluminum and calcium (calcium aluminate) and phosphorus is insolubilized in the form of calcium phosphate. All of them are insoluble and have good sedimentation, and are easily separated into solid and liquid by natural sedimentation and the like, and are removed from the system.
【００２９】上記の凝集による処理では、低濃度水を濃
縮工程によりホウ素およびリンを濃縮し、ホウ素および
リン含有量の多い濃縮液を高濃度水と混合して凝集処理
するため、被処理水の総量は少なくなり、このため凝集
剤の使用量は少なく、発生する汚泥量も少なくなる。In the above-described coagulation treatment, boron and phosphorus are concentrated in a low-concentration water by a concentration step, and a concentrated liquid having a high content of boron and phosphorus is mixed with high-concentration water for coagulation treatment. The total amount is reduced, so that less coagulant is used and less sludge is generated.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、高濃度水と低濃度水を
区分し、低濃度水を濃縮し、濃縮液と高濃度水を混合し
て、凝集処理によりホウ素およびリンの分離除去を行う
ため、イオン交換樹脂や薬剤の使用量を少なくし、小形
の装置を使用して高濃度水および低濃度水からホウ素お
よびリンを効率よく除去して高水質の処理水を得ること
ができ、汚泥発生量も少ない。According to the present invention, the high-concentration water and the low-concentration water are separated, the low-concentration water is concentrated, the concentrated liquid and the high-concentration water are mixed, and boron and phosphorus are separated and removed by coagulation treatment. Therefore, the amount of ion exchange resin and chemicals used can be reduced, and boron and phosphorus can be efficiently removed from high-concentration water and low-concentration water using a small-sized device to obtain high-quality treated water. Sludge generation is also small.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態によるホ
ウ素含有水の処理方法を示す系統図であり、濃縮工程と
してイオン交換を行う例を示す。図１において、１は第
１調整槽、２は前処理装置、３はイオン交換槽、４は第
２調整槽、５は凝集槽、６は固液分離槽である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing a method for treating boron-containing water according to an embodiment of the present invention, and shows an example in which ion exchange is performed as a concentration step. In FIG. 1, 1 is a first adjustment tank, 2 is a pretreatment device, 3 is an ion exchange tank, 4 is a second adjustment tank, 5 is a coagulation tank, and 6 is a solid-liquid separation tank.
【００３２】上記の装置によるホウ素およびリン含有水
の処理方法は以下の通りである。まず第１調整槽１に第
１原水路７から低濃度水を導入し、分離液路８から固液
分離槽６の分離液を導入して攪拌機９で攪拌して混合す
る。第１調整槽１内の混合液を被処理液として系路１０
から前処理装置２に導入する。前処理装置２は凝集、濾
過、軟化等により、カルシウム成分等のスケール成分を
除去するために設けられるが、イオン交換槽３でホウ素
選択性樹脂を用いる場合など、リンの濃縮が困難な場合
には、ここで凝集、吸着等によりリンを除去する。前処
理水は、系路１１からイオン交換槽３に導入する。The method for treating boron- and phosphorus-containing water by the above-described apparatus is as follows. First, low-concentration water is introduced into the first adjustment tank 1 from the first raw water channel 7, and the separated liquid in the solid-liquid separation tank 6 is introduced from the separated liquid channel 8, and is stirred and mixed by the stirrer 9. The mixed liquid in the first adjustment tank 1 is used as a liquid to be treated,
From the pretreatment device 2. The pretreatment device 2 is provided for removing scale components such as calcium components by agglomeration, filtration, softening, and the like. However, when phosphorus concentration is difficult, for example, when using a boron-selective resin in the ion exchange tank 3, Here removes phosphorus by aggregation, adsorption and the like. The pretreatment water is introduced into the ion exchange tank 3 from the system path 11.
【００３３】イオン交換槽３はアニオン交換樹脂を充填
した樹脂層１２を有しており、イオン交換工程において
樹脂層１２に前処理水を通水することによりホウ素およ
びリンを交換吸着させて除去し、処理水を処理水路１３
から取り出す。イオン交換槽３は複数個設けることによ
り、イオン交換工程の終了により再生工程に移る際、切
換えて連続処理を行う。The ion exchange tank 3 has a resin layer 12 filled with an anion exchange resin. Boron and phosphorus are exchanged and adsorbed and removed by passing pretreatment water through the resin layer 12 in the ion exchange step. , Treated water 13
Remove from By providing a plurality of ion exchange tanks 3, when the ion exchange step is completed and the process proceeds to the regeneration step, the ion exchange tank 3 is switched to perform continuous processing.
【００３４】薬注路１４から再生剤を注入して樹脂層１
２を再生し、再生排液を濃縮液として濃縮液路１５から
第２調整槽４に送る。再生剤としては酸とアルカリを順
次流すことにより再生効率を高めることができる。第２
調整槽４には第２原水路１６から高濃度水を導入し、攪
拌機１７で攪拌して混合し、混合液を系路１８から凝集
槽５に導入する。凝集槽５では薬注路２１から硫酸バン
ド等のアルミニウム化合物を注入し、薬注路２２から消
石灰等のカルシウム化合物を注入し、必要によりｐＨ調
整剤を注入し攪拌機２３で攪拌して凝集反応を行い、ホ
ウ素およびリンを不溶性化合物にする。反応液は系路２
４から固液分離槽６に送って固液分離し、分離液路８か
ら分離液を第１調整槽１に送り、排泥路２５から汚泥を
排出する。The regenerant is injected from the chemical injection path 14 to form the resin layer 1
2 is regenerated, and the regenerated effluent is sent from the concentrated liquid passage 15 to the second adjusting tank 4 as a concentrated liquid. Regeneration efficiency can be increased by sequentially flowing an acid and an alkali as a regenerating agent. Second
High-concentration water is introduced into the adjustment tank 4 from the second raw water passage 16, mixed by stirring with a stirrer 17, and the mixed solution is introduced into the coagulation tank 5 from a system line 18. In the coagulation tank 5, an aluminum compound such as a sulfuric acid band is injected from the chemical injection path 21, a calcium compound such as slaked lime is injected from the chemical injection path 22, a pH adjuster is injected as necessary, and the mixture is stirred by the stirrer 23 to perform the aggregation reaction. To make boron and phosphorus insoluble compounds. The reaction solution is route 2
4 to a solid-liquid separation tank 6 for solid-liquid separation. The separation liquid is sent from the separation liquid passage 8 to the first adjustment tank 1, and the sludge is discharged from the sludge passage 25.
【００３５】図２は他の実施形態の処理方法を示す系統
図であり、濃縮工程としてＲＯ膜透過処理を行う例を示
す。図２において、３０は濃縮液槽、３１はＲＯ装置、
３２はＲＯ膜、３３は循環路であり、他の構成は図１と
ほぼ同様となっている。FIG. 2 is a system diagram showing a processing method according to another embodiment, and shows an example in which an RO membrane permeation treatment is performed as a concentration step. In FIG. 2, 30 is a concentrated liquid tank, 31 is an RO device,
Reference numeral 32 denotes an RO membrane, reference numeral 33 denotes a circulation path, and other configurations are almost the same as those in FIG.
【００３６】上記の装置による処理方法は、前処理装置
２から前処理水を濃縮液槽３０に送り、ここからポンプ
（図示省略）により前処理水を加圧してＲＯ装置３１に
供給し、ＲＯ膜３２により膜分離を行う。透過液は処理
水路１３から取り出し、濃縮液は循環路３３から循環す
る。濃縮液が所定濃度になると、濃縮液路１５から第２
調整槽４に送り、ここで第２原水路１６から入る高濃度
水を混合する。他は図１と同様に処理される。In the treatment method using the above-described apparatus, pretreatment water is sent from the pretreatment apparatus 2 to the concentrated liquid tank 30, and from there, the pretreatment water is pressurized by a pump (not shown) and supplied to the RO apparatus 31, where The membrane is separated by the membrane 32. The permeate is taken out of the treatment channel 13, and the concentrate is circulated through the circuit 33. When the concentrate reaches a predetermined concentration, the second
The water is sent to the adjusting tank 4 where the high-concentration water entering from the second raw water passage 16 is mixed. Others are processed in the same manner as in FIG.
【００３７】[0037]
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例について
説明する。EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below.
【００３８】実施例１ ホウ素を５０６０ｍｇ／ｌ、リンを２２０００ｍｇ／ｌ
含むｐＨ６．７の高濃度水（排出量８．７ｍ3／ｄ）
と、ホウ素を３０００ｍｇ／ｌ含むイオン交換の再生排
液（排出量７．１ｍ3／ｄ）を排水量比で混合した混合
液に硫酸バンド６０ｇ／ｌおよび消石灰１７０ｇ／ｌ添
加し、ｐＨ１１．１で３０分間攪拌後固液分離したとこ
ろホウ素１７０ｍｇ／ｌ、リン０．１４ｍｇ／ｌの分離
水が得られた。ホウ素を９８ｍｇ／ｌ、リンを４９ｍｇ
／ｌ含む低濃度水（排出量２０９ｍ 3／ｄ）と上記の分
離水とを排出量比で混合した被処理水に硫酸バンド８０
０ｍｇ／ｌ、水酸化ナトリウム３１０ｍｇ／ｌを添加
し、ｐＨ６．５で３０分間攪拌後固液分離したところ、
ホウ素１０３ｍｇ／ｌ、リン０．１４ｍｇ／ｌの前処理
水が得られた。この前処理水をＮ−メチルグルカミン型
ホウ素選択吸着樹脂（三菱化学社製ダイヤイオンＣＲＢ
−０２、商標）の樹脂層にＳＶ２ｈｒ-1で通水したとこ
ろ、３２ＢＶまでホウ素１ｍｇ／ｌ以下の処理水が得ら
れた。Example 1 5060 mg / l of boron and 22000 mg / l of phosphorus
High-concentration water with a pH of 6.7 (discharge 8.7mThree/ D)
And regeneration of ion exchange containing 3000mg / l boron
Liquid (7.1m discharge amount)Three/ D) is mixed at a wastewater ratio
Sulfuric acid band 60 g / l and slaked lime 170 g / l added to the solution
After stirring at pH 11.1 for 30 minutes, the solid-liquid separation was performed.
Separation of boron 170mg / l and phosphorus 0.14mg / l
Water was obtained. 98 mg / l boron, 49 mg phosphorus
/ L low concentration water (discharge amount 209m Three/ D) and the above
The sulfuric acid band 80 is added to the water to be treated mixed with the separated water at the discharge ratio.
0 mg / l, 310 mg / l sodium hydroxide added
After stirring at pH 6.5 for 30 minutes and solid-liquid separation,
Pretreatment of boron 103mg / l, phosphorus 0.14mg / l
Water was obtained. This pre-treated water is N-methylglucamine type
Boron selective adsorption resin (Diaion CRB manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-02, trademark) on the resin layer of SV2hr-1Where water passed through
Filtered water containing 1 mg / l or less of boron was obtained up to 32 BV.
Was.
【００３９】比較例１ 実施例１と同じ高濃度水と低濃度水を排出量比で混合し
た混合水（排出量２１８ｍ3／ｌ、ホウ素２９３ｍｇ／
ｌ、リン９２０ｍｇ／ｌ）に硫酸バンドと水酸化ナトリ
ウム添加によりリンを除去後イオン交換してホウ素を除
去し、イオン交換樹脂の再生排液に硫酸バンドおよび消
石灰を添加して凝集および固液分離したところ、イオン
交換処理水はホウ素１ｍｇ／ｌ以下、リン０．５ｍｇ／
ｌまで処理できたが、薬剤使量および汚泥発生量は表１
の通りであった。COMPARATIVE EXAMPLE 1 A mixed water obtained by mixing high-concentration water and low-concentration water in the same discharge ratio as in Example 1 (discharge amount 218 m 3 / l, boron 293 mg /
l, phosphorus 920 mg / l) by adding a sulfuric acid band and sodium hydroxide to remove phosphorus by ion exchange to remove boron, and adding a sulfuric acid band and slaked lime to the regenerated effluent of the ion exchange resin to cause coagulation and solid-liquid separation As a result, the ion-exchanged water contained 1 mg / l or less of boron and 0.5 mg /
l, but the amount of chemicals used and the amount of sludge generated are shown in Table 1.
It was as follows.
【００４０】実施例１および比較例１の薬剤およびイオ
ン交換樹脂使用量ならびに汚泥発生量を示す。The amounts of chemicals and ion exchange resin used and the amount of sludge generated in Example 1 and Comparative Example 1 are shown.
【００４１】[0041]
【表１】 [Table 1]
【００４２】以上の結果より、低濃度水を濃縮し、濃縮
液と高濃度水を混合してホウ素およびリンの分離除去を
行うことにより、薬剤やイオン交換樹脂の使用量が少な
く、小形の装置を使用してホウ素を効率よく除去し、汚
泥発生量も少ないことがわかる。From the above results, by concentrating low-concentration water, mixing the concentrated liquid and high-concentration water to separate and remove boron and phosphorus, the amount of chemicals and ion-exchange resin used is small, and a small-sized apparatus is used. It can be seen that boron is efficiently removed by using, and the amount of generated sludge is small.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】実施形態のホウ素およびリン含有水の処理方法
を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing a method for treating boron- and phosphorus-containing water according to an embodiment.
【図２】他の実施形態のホウ素およびリン含有水の処理
方法を示す系統図である。FIG. 2 is a system diagram showing a method for treating boron and phosphorus-containing water according to another embodiment.
１ 第１調整槽 ２ 前処理装置 ３ イオン交換槽 ４ 第２調整槽 ５ 凝集槽 ６ 固液分離槽 ７ 第１原水路 ８ 分離液路 ９、１７、２３ 攪拌機 １２ 樹脂層 １３ 処理水路 １４、２１、２２ 薬注路 １５ 濃縮液路 １６ 第２原水路 ２５ 排泥路 ３０ 濃縮液槽 ３１ ＲＯ装置 ３２ ＲＯ膜 REFERENCE SIGNS LIST 1 first adjustment tank 2 pretreatment device 3 ion exchange tank 4 second adjustment tank 5 coagulation tank 6 solid-liquid separation tank 7 first raw water channel 8 separation liquid channel 9, 17, 23 stirrer 12 resin layer 13 processing water channel 14, 21 , 22 Chemical injection path 15 Concentrated liquid path 16 Second raw water path 25 Drainage path 30 Concentrated liquid tank 31 RO device 32 RO membrane
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 彰 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 朝原 捷治 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 西山 筆 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161 日本軽金属 株式会社技術部蒲原内 (72)発明者 榛葉 浩三 静岡県庵原郡蒲原町蒲原161 日本軽金属 株式会社蒲原電極箔工場内 (72)発明者 恵藤 良弘 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 朝田 裕之 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akira Morita 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Within the Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center (72) Inventor Shoji Asahara 1 Kambara-cho, Kambara-cho, Abara-gun, Shizuoka No. 34-1, Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center (72) Inventor Nishiyama Brush 161 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. 161 Nippon Light Metal Co., Ltd.Kamahara Electrode Foil Factory (72) Inventor Yoshihiro Keito 3-4-7 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Kurita Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Asada 3-chome, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No. 4-7 Kurita Industrial Co., Ltd.
Claims (1)
有する高濃度水と、ホウ素および／またはリンを低濃度
で含有する低濃度水を含むホウ素およびリン含有水の処
理方法であって、 ホウ素およびリン含有水を高濃度水と低濃度水に区分
し、 低濃度水を濃縮装置で濃縮して濃縮液と処理水を得、 濃縮液と前記高濃度水とを混合し、 混合液を凝集処理してホウ素および／またはリンを分離
除去することを特徴とするホウ素およびリンを高濃度で
含有する含有水の処理方法。1. A method for treating boron- and phosphorus-containing water, comprising high-concentration water containing a high concentration of boron and / or phosphorus and low-concentration water containing a low concentration of boron and / or phosphorus, comprising: And high-concentration water are separated into high-concentration water and low-concentration water, and the low-concentration water is condensed with a concentrator to obtain a concentrate and treated water. A method for treating water containing boron and phosphorus at a high concentration, wherein the water is treated to separate and remove boron and / or phosphorus.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12925398A JP4058801B2 (en) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | Method for treating water containing boron and phosphorus |
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4665279B2 (en) * | 2000-01-14 | 2011-04-06 | 栗田工業株式会社 | Method for treating boron-containing water |
| CN106242118A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 上海交通大学 | Boracic treatment of Phosphorus Containing Waste Water system |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP12925398A patent/JP4058801B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN106242118A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 上海交通大学 | Boracic treatment of Phosphorus Containing Waste Water system |
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