JPH1157747A - フッ素含有廃液の処理方法 - Google Patents

フッ素含有廃液の処理方法

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JPH1157747A
JPH1157747A JP22161997A JP22161997A JPH1157747A JP H1157747 A JPH1157747 A JP H1157747A JP 22161997 A JP22161997 A JP 22161997A JP 22161997 A JP22161997 A JP 22161997A JP H1157747 A JPH1157747 A JP H1157747A
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JP
Japan
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reaction
fluorine
ferric chloride
tank
waste liquid
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JP22161997A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Yoshikawa
康之 吉川
Masao Yoshida
全男 吉田
Fukuhisa Ootani
福久寿 大谷
Hisao Okamura
久雄 岡村
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NEC Corp
NEC Ameniplantex Ltd
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NEC Corp
NEC Ameniplantex Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発生する汚泥量を減少させかつ使用薬剤量を
減少させ更に経済性を高めること。 【解決の手段】 可溶性フッ素を含有する廃液にカルシ
ウム化合物と塩化第二鉄とを添加して難溶性フッ化カル
シウムとして沈殿させるかまたは難溶性物質に吸着させ
て得られる固型物を固液分離する方法において、反応を
二段に行わせ第一段反応工程と第二段反応工程の反応条
件を変化させることを特徴とし、好ましくは第1反応工
程および第2反応工程のpHをそれぞれ8.5〜9.5
および6.0〜7.5に調整しかつ新たに添加する塩化
第二鉄量をそれぞれ反応槽中に存在する塩化第二鉄量の
10〜20%とし、80〜90%は沈降槽から返送して
循環利用されるものとするフッ素含有廃液の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイス、電
子コンポーネント、コンピュータ等を製造する電気電子
機器工場やガラス製造工場から排出されるフッ素含有廃
液の処理方法に関する。また、シリコンウエハー製造工
程、セラミック製造工程、ステンレス製造工程、金属表
面処理工程等から排出されるフッ素含有廃液の処理方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排水中のフッ素を処理する方法と
しては、フッ素含有排水中にカルシウム塩を添加してフ
ッ化カルシウムの難溶性塩を生成して分離する方法、あ
るいはアルミニウム塩を添加して吸着除去する方法、お
よび高度処理方法としてこれらを組合わせ使用する方法
が採用されている。また、厳しい処理基準値への対応と
して活性アルミナやフッ素キレートと称せられる選択性
樹脂の使用が付加される場合もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来方法
における第1の問題点は、排水中にフッ素の他、錯体形
成化合物、あるいは高濃度の塩類が共存する場合、水酸
化カルシウムや塩化カルシウムのようなカルシウム塩を
添加してフッ化カルシウムを生成して固液分離する方法
においては、排水中の含有物質量を排水基準値以下に処
理することは困難であった。
【0004】この方法においては、これらの共存物質以
外にも処理阻害性物質の存在が数多く知られている。そ
の理由は、前記のような廃液中のフッ素を処理する場合
には、二次処理として硫酸アルミニウム(バンド)やポ
リ塩化アルミニウムのようなアルミニウム塩を添加して
処理性を向上させる方法が必要とされるからである。
【0005】しかしながら、これらの方法は多量の汚泥
を発生させ、その結果、排水処理コストの高騰化をもた
らすと言う欠点があった。
【0006】第2の問題点は、規制値が極めて厳しい場
所では、三次処理として活性アルミナ層やフッ素吸着樹
脂層を通過させて高度処理を行う方法が必要となるが、
この方法では単位量当たりの吸着量が少ないため、吸着
剤の価格または再生薬剤、排水処理コストの点で問題と
なる。その理由は、特に研究所、実験室等から排出され
るフッ素含有排水には多種多様の物質が含まれるからで
あり、処理妨害性物質も多く、安定してフッ素排水基準
値である15mg/l以下に抑えることは難しいからで
ある。
【0007】また、水量、水質の変動も大きく処理を一
層困難にしている。従って、上記のような排水を処理す
る場合には使用薬品量が膨大となり、大量の汚泥が発生
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の目的とするとこ
ろは、多くの分離阻害性物質が共存する場合においても
フッ素除去効果が大きく、フッ素含有排水の処理性能の
向上、処理薬剤の削減と併せて発生汚泥量の低減を計る
ことにある。
【0009】上記した目的は、可溶性フッ素を含有する
廃液にカルシウム化合物と塩化第二鉄とを添加して難溶
性フッ化カルシウムとして沈殿させるかまたは難溶性物
質に吸着させて得られる固形物を固液分離する方法にお
いて、反応を二段に行わせ、第一段反応工程と第二段反
応工程の反応条件を変化させることを特徴とするフッ素
含有廃液の処理方法によって達成される。
【0010】上記した本発明の処理方法においては、第
一段反応工程の反応槽pHを8.5〜9.5とし、反応
槽中の塩化第二鉄総量の10〜20%を新たに添加しか
つ80〜90%を第1沈降槽から返送して循環利用する
ようにし、第二段反応工程の反応槽pHを6.0〜7.
5とし、反応槽中の塩化第二鉄総量の10〜20%を新
に添加しかつ80〜90%を第二沈降槽から返送して循
環利用することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明における処理方法は、第1
段反応工程における、例えば図1に示すように、No.
1反応槽において塩化カルシウムおよび塩化第二鉄を添
加し、pHをpH8.5〜9.5のような弱アルカリ性
とし、No.1凝集槽を径たのち沈降槽でフッ素をフッ
化カルシウムとして沈殿させて、固液分離される。
【0012】No.1沈降槽で固液分離した汚泥は、N
o.1反応槽へ返送される。
【0013】No.1沈降槽における上澄液はNo.2
反応槽に送られ、再度塩化カルシウムおよび塩化第二鉄
を添加し、pHをpH6.0〜7.5のような中性領域
に調整したのち、更にNo.2凝集槽でpHをpH1
0.5〜11.0のような高アルカリ側に調整し、高度
処理を行い、No.2沈降槽で固液分離が行なわれる。
【0014】No.2沈降槽で固液分離した汚泥は、N
o.2反応槽へ返送される。
【0015】上記した処理方法においては、第一段反応
工程において新たに添加する塩化第二鉄量を反応槽中に
存在する塩化第二鉄量の10〜20%とすることが好ま
しい。この場合における反応槽中の80〜90%の塩化
第二鉄量はNo.1沈降槽から返送され返送汚泥に含ま
れるものである。
【0016】第2段反応工程において新たに添加される
塩化第鉄量も第1反応工程における場合と全く同様であ
る。
【0017】No.2沈降槽からの返送汚泥は、第1反
応工程の反応槽に返送することもできる。このような一
連の汚泥返送によって蓄積された汚泥は、例えば第1反
応工程における脱水機により固液分離され、廃棄され
る。
【0018】一方、フッ素含有廃液の処理水は第2反応
工程における第2沈降槽の上澄水として排出される。
【0019】本発明のフッ素含有廃液の処理方法におい
て、可溶性フッ素を含有する廃液にカルシウム化合物と
塩化第二鉄とを添加し難溶性物質に吸着させる際に用い
られる難溶性物質としては、一般に重金属の水酸化物等
が用いられ、より一般的には水酸化第二鉄等が多用され
る。
【0020】本発明のより好ましい態様においては、カ
ルシウム化合物および/または塩化第二鉄の添加量を、
第1反応工程および第2反応工程において夫々添加総量
の40〜60重量%、より好ましくは第1反応工程およ
び第2反応工程において夫々添加総量の50%程度とす
ることが好ましい。
【0021】上記した本発明のフッ素含有廃液の処理方
法による場合は、2段処理方法による条件設定により、
処理困難なフッ素形態を処理可能な状態とし、フッ素排
水基準値15mg/lを下回る値で安定処理することが
可能となり、フッ素と共存する錯体、キレート、塩等の
除去においても良好な処理性が得られる。また、返送汚
泥を処理剤として循環利用するために使用薬品量の削減
が可能となり、その結果、発生汚泥量を減少させること
が出来る。
【0022】本発明に従えば、廃液中のフッ素化合物を
難溶性フッ素化合物とし、沈殿させるかまたは難溶性物
質に吸着させて得られる固型物を固液分離することによ
って解決される。
【0023】
【実施例】本発明を実施例によって更に説明する。 実施例1 (1)表1に示す研究所混合排水(pH4.0、フッ素
濃度60mg/l)1lに、撹拌しながら38%塩化第
二鉄0.16mlと35%塩化カルシウム1.6mlを
添加し、苛性ソーダでpH9.0に調整した。
【0024】次いでNo.1凝集槽で高分子凝集剤を1
mg/lとなるように加え、10分間撹拌した後30分
静置して固形分を沈殿させた。この工程において脱水さ
れ排出された汚泥量は55kg/day(含水率80
%)程度であった。
【0025】
【表1】 表1におけるNo.1〜4の混合排水の2m3/hの通
水量は10hr/day操業時における通水量である。 (2)再度、表−1に示す研究所混合排水1lに撹拌し
ながら38%塩化第二鉄0.16mlと35%塩化カル
シウム1.6ml及び(1)で生成した汚泥23,00
0mg/lを添加し、苛性ソーダでpH9.0に調整し
た。
【0026】次いで高分子凝集剤を1mg/lとなるよ
うに加え、10分間撹拌した後30分静置して固形分を
沈殿させ、上澄み液のフッ素濃度を測定した。
【0027】結果を表2に示す。沈殿させて得られる汚
泥濃度は通常50〜80g/l程度であった。 (3)(2)で生成した上澄み液に撹拌しながら38%
塩化第二鉄0.16mlと35%塩化カルシウム1.6
ml及び(1)で生成した汚泥2,500mg/lを添
加し、塩酸でpH7.0に調整した。
【0028】次いでNo.2凝集槽において高分子凝集
剤を1mg/lと苛性ソーダを加え、pH10.5とし
10分間撹拌した後30分静置して固形分を沈殿させ、
上澄み液のフッ素濃度を測定した。
【0029】結果を表2に示す。
【0030】
【表2】 実施例2 (1)表3に示す研究所混合排水(pH4.3、フッ素
濃度57mg/l)1lに、撹拌しながら38%塩化第
二鉄0.16mlと35%塩化カルシウム1.6mlを
添加し、苛性ソーダでpH9.0に調整した。
【0031】次いで高分子凝集剤を1mg/lとなるよ
うに加え、10分間撹拌した後30分静置して固形分を
沈殿させた。
【0032】
【表3】 (2)再度、表3に示す研究所混合排水1lに撹拌しな
がら38%塩化第二鉄0.16mlと35塩化カルシウ
ム1.6mlおよび(1)で生成した汚泥20,000
mg/lを添加し、苛性ソーダでpH9.0に調整し
た。
【0033】次いで高分子凝集剤を1mg/lとなるよ
うに加え、10分間撹拌した後30分静置して固形分を
沈殿させ、上澄み液のフッ素濃度を測定した。
【0034】結果を表4に示す。 (3)(2)で生成した上澄み液に、撹拌しながら38
%塩化第二鉄0.16mlと35%塩化カルシウム1.
6mlおよび(2)で生成した汚泥2,500mg/l
を添加し、塩酸でpH6.5に調整した。
【0035】次いで高分子凝集剤を1mg/lとなるよ
うに加え、更に苛性ソーダを加えてpH11.0とし、
10分間撹拌した後30分静置して固形分を沈殿させ、
上澄み液のフッ素濃度を測定した。
【0036】結果を表4に示す。
【0037】
【表4】 比較例1 表5に示す混合排水を対象とし、フッ素含有量に対して
添加する塩化第二鉄および塩化カルシウム量を実施例1
の場合と同様にし、添加を第1反応工程および第2反応
工程に区分することなく一工程で添加し、最終調整pH
も実施例1の場合とほぼ同様にした。
【0038】本発明のフッ素含有廃液の処理方法の開発
前における月毎の原水槽および沈降槽上澄み液のフッ素
濃度を表5に示した。
【0039】
【表5】 実施例3 本発明のフッ素含有廃液の処理方法を実施例1と同様に
して行ない、比較例1と同様に月毎の処理実績を表6に
示した。
【0040】
【表6】
【0041】
【発明の効果】第1の効果は、発生汚泥量を1/2〜1
/3に減少できることである。その理由は、汚泥を繰り
返し循環使用するからである。
【0042】第2の効果は、使用薬剤量の削減である。
その理由は、吸着剤として使用する塩化第二鉄を循環利
用するからである。
【0043】本発明手段を用いれば、生成したフッ化カ
ルシウム、その他生成物の母結晶を利用することによっ
て沈殿生成の反応速度を早め、また処理性能を向上させ
ることが可能となる。
【0044】その結果として、装置規模の縮小にも繋が
り、前記の汚泥発生量の削減と併せて設備投資金額、ラ
ンニングコストの両面での低減を可能とするものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による排水処理のフロー図の1例であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 福久寿 神奈川県川崎市中原区下沼部1933−10 日 本電気環境エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岡村 久雄 神奈川県川崎市中原区下沼部1933−10 日 本電気環境エンジニアリング株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可溶性フッ素を含有する廃液にカルシウ
    ム化合物と塩化第二鉄とを添加して難溶性フッ化カルシ
    ウムとして沈殿させるかまたは難溶性物質に吸着させて
    得られる固形物を固液分離する方法において、反応を二
    段に行わせ、第一段反応工程と第二段反応工程の反応条
    件を変化させることを特徴とするフッ素含有廃液の処理
    方法。
  2. 【請求項2】 第一段反応工程の反応槽pHを8.5〜
    9.5とし、反応槽中の塩化第二鉄総量の10〜20%
    を新たに添加しかつ80〜90%を第1沈降槽から返送
    して循環利用するようにし、第二段反応工程の反応槽p
    Hを6.0〜7.5とし、反応槽中の塩化第二鉄総量の
    10〜20%を新に添加しかつ80〜90%を第2沈降
    槽から返送して循環利用することを特徴とする請求項1
    記載のフッ素含有廃液の処理方法。
  3. 【請求項3】 可溶性フッ素を含有する廃液中に共存す
    る有害重金属を、同時に除去することを特徴とする請求
    項1のフッ素含有廃液の処理方法。
  4. 【請求項4】 第1反応工程および第2反応工程のそれ
    ぞれにおいて反応槽、凝集槽および沈降槽を設置し、そ
    れぞれの沈降槽で分離された汚泥をそれぞれの反応槽に
    返送することを特徴とする請求項1に記載のフッ素含有
    廃液の処理方法。
  5. 【請求項5】 第2反応工程における沈降槽で分離され
    た汚泥を第1反応工程の反応槽に返送することを特徴と
    する請求項4に記載のフッ素含有廃液の処理方法。
  6. 【請求項6】 カルシウム化合物および/または塩化第
    二鉄添加量を第1反応工程および第2反応工程において
    夫々添加総量の40〜60重量%とすることを特徴とす
    る請求項1〜5の何れかに記載のフッ素含有廃液の処理
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0972749A3 (en) * 1998-07-15 2000-08-23 Nec Corporation Method and device for processing waste water containing fluoride
JP2005007257A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Ataka Construction & Engineering Co Ltd リン回収装置およびリン含有有機性廃水の処理方法
JP2012157865A (ja) * 2012-06-01 2012-08-23 Kurita Water Ind Ltd フッ素含有水の処理方法

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