JPH11695A - フッ素及びホウ素含有水の処理方法 - Google Patents
フッ素及びホウ素含有水の処理方法Info
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Abstract
分解することにより、フッ素及びホウ素含有水を容易且
つ効率的に、安価に処理する。 【解決手段】 フッ素及びホウ素含有水をホウ素吸着樹
脂塔2に通水してホウ素を除去すると共にホウフッ化物
を分解する。次いで蒸発塔4で加熱蒸発濃縮して水回収
すると共に残留するホウフッ化物を分解する。分解で生
成したフッ素を沈殿除去する。或いは、フッ素吸着樹脂
で吸着除去する。 【効果】 予めホウ素を除去することによりHBF4 +
3H2 O→H3 BO3 +4HFの反応が進行し、ホウフ
ッ化物を効率的に分解することができる。ホウフッ化物
の分解で生成したフッ素は常法に従って容易に除去でき
る。
Description
有水の処理方法に係り、特に、石炭火力発電所から排出
される排煙脱硫排水等のフッ素及びホウ素を含み、且つ
フッ素及びホウ素の一部がホウフッ化物を形成している
フッ素及びホウ素含有水を効率的に処理する方法に関す
る。
排水は、フッ素及びホウ素を含有するが、そのフッ素及
びホウ素の含有量は、当該発電所において燃焼に使用す
る石炭種により大きく変動し、特にフッ素及びホウ素の
濃度が高い場合には、排水中で難分解性のホウフッ化物
(BF4 -)が生成する。排水中にこの難分解性のホウフ
ッ化物が存在する場合、カルシウムイオン、マグネシウ
ムイオン等の多価金属イオンの存在下アルカリ剤を添加
する通常のフッ素の凝集沈殿処理法ではフッ素を処理す
ることはできない。
ウフッ化物を分解し、生成したフッ素をカルシウム塩と
して固定、沈殿除去する方法(特公昭54−18064
号公報) アルミニウム塩を加え、常温、常圧、強酸性条件
下、数日間反応させホウフッ化物を分解後、生成したフ
ッ素を多価金属塩として固定、沈殿除去する方法があ
る。
物の処理法のうち、のアルミニウム塩を加え酸性条件
下で加熱処理してホウフッ化物を分解する方法では、加
熱に多くのエネルギーを要する;反応設備に強酸性に耐
え得る材料を選定しなければならない等の問題点があっ
た。
常圧、強酸性条件下反応させる方法では、ホウフッ化物
の分解反応速度が遅いという欠点があった。
素及びホウ素を含み、且つフッ素及びホウ素の一部がホ
ウフッ化物を形成しているフッ素及びホウ素含有水の処
理に当り、共存する難分解性のホウフッ化物を効率的に
分解することにより、フッ素及びホウ素含有水を容易且
つ効率的に、安価に処理する方法を提供することを目的
とする。
ッ素及びホウ素含有水の処理方法は、フッ素及びホウ素
を含み、且つフッ素及びホウ素の一部がホウフッ化物を
形成しているフッ素及びホウ素含有水の処理方法におい
て、該フッ素及びホウ素含有水をホウ素の選択的吸着能
を有するイオン交換樹脂と接触させて、ホウ素を吸着除
去すると共に、ホウフッ化物を分解する第1工程と、該
第1工程の処理液を加熱蒸発濃縮して水回収すると共に
残留するホウフッ化物を分解する第2工程と、該第2工
程の濃縮液からフッ素を除去する第3工程とを有する。
の濃縮液から多価金属イオンの存在下フッ素の沈殿物を
生成させ、生成した沈殿物を分離除去する。
持したイオン交換樹脂と接触させてフッ素を吸着除去す
る。
に存在する難分解性のホウフッ化物(BF4 -)の処理方
法を検討するに当り、下記(1)式で示される化学平衡
関係に着目した。
何らかの方法で系外に除去すると、系内でホウ酸が生成
する方向(→)に平衡が移動する。即ち、左辺のホウフ
ッ酸(HBF4 )が分解する。即ち、系内のホウ酸を除
去すれば、ホウフッ酸の分解が進行する。なお、このホ
ウフッ酸分解で生成したフッ化水素酸(HF)は、凝集
沈殿法、又は金属を担持したイオン交換樹脂による吸着
法により除去される。
して、難分解性ホウフッ化物を効率的に分解処理可能と
したものであり、第1工程では、フッ素及びホウ素含有
水中のホウ素を選択的に吸着除去し、このホウ素の除去
によりホウフッ化物を分解する。第2工程では、この第
1工程の処理液を加熱し、残留するホウフッ化物を更に
分解すると共に、濃縮を行って水回収効率を高め、且つ
処理液の容量を低減する。第3工程では、ホウフッ化物
の分解で生成したフッ素を除去する。
細に説明する。
水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。なお、
図1,2においてPはポンプ、Mは撹拌機を示す。
つフッ素及びホウ素の一部がホウフッ化物を形成してい
るフッ素及びホウ素含有水)をpH調整槽1に導入して
必要に応じてNaOH等のアルカリを添加して好ましく
はpH7以上に調整する。このpHが7未満であると、
次のホウ素吸着塔2において、ホウ素の吸着量が減少す
ると共に、ホウフッ化物の分解反応が遅くなる。
択的吸着能を有するイオン交換樹脂が充填されたホウ素
吸着塔2に通水して、ホウ素を吸着除去すると共に、ホ
ウフッ化物を分解する。ここで、ホウ素の選択的吸着能
を有するイオン交換樹脂としては特に制限はないが、N
−メチルグルカミン基を有するイオン交換樹脂が、ホウ
素の選択的吸着能に優れることから好適である。また、
ホウ素吸着塔2における処理条件は、ホウ素の吸着除去
効率及びホウフッ化物の分解効率の面から、SV=1〜
10hr-1とするのが好ましい。
整槽3でH2 SO4 等の酸を添加して、一般的な排水は
pH4以上に、石炭火力発電所排出の排煙脱硫排水の場
合はpH4〜5に調整される。このpHが4未満である
と配管材料の腐食の問題があり、また、排煙脱硫排水の
場合にpHが5を超えるとスケール析出の問題がある。
して蒸発濃縮し、蒸留水を回収すると共に、残留するホ
ウフッ化物を分解する。この蒸発塔4における加熱温度
は、濃縮効率及びホウフッ化物の分解効率と加熱コスト
の面から60〜100℃、特に約100℃とするのが好
ましく、ホウフッ化物を高度に分解除去するために、蒸
発塔4の滞留時間は1時間以上、特に1〜3時間程度と
し、10〜25倍に濃縮する(即ち、濃縮液の容量を濃
縮前の液の容量の1/10〜1/25とする)のが好ま
しい。
を高めると共に、後段のフッ素除去工程での被処理液量
を減少させ、装置の小型化を図ることができる。また、
加熱を行うことにより、ホウフッ化物の分解を促進する
ことができる。
素除去処理を行う。
5に導入してCa2+,Mg2+,Al3+等の多価金属イオ
ンの存在下、NaOH等のアルカリを添加して中性以上
に調整することにより、フッ素を多価金属塩として沈殿
させ、沈殿物を沈殿槽6で分離除去して処理水を得る。
g2+,Al3+などを用いることができるが、コスト及び
生成したフッ化物の難溶性の点からしてCa2+,Mg2+
とくにCa2+が好適である。
な多価金属イオンが含有されていない場合には、凝集槽
5において、必要に応じて、多価金属の化合物を添加す
る必要がある。この化合物としては、水酸化物、硫酸
塩、塩化物などを用いることができるが、塩化物が好ま
しい。なお、凝集槽5におけるpH調整用のアルカリと
してCa(OH)2 を用いた場合には、多価金属イオン
の添加と共にpH調整を行うことができる。
フッ素の吸着能を有するイオン交換樹脂を充填したフッ
素吸着塔7に通水し、フッ素を吸着除去して処理水を得
る。ここで、フッ素吸着能を有するイオン交換樹脂とし
ては、セリウム等の金属を担持したイオン交換樹脂を用
いることができる。フッ素吸着塔7の通水条件は、濃縮
液中のフッ素濃度によっても異なるが通常の場合SV=
3〜30hr-1とするのが好ましい。
水の処理方法は、石炭火力発電所の排煙脱硫排水、ごみ
焼却場の洗煙排水、その他のフッ素及びホウ素を含み、
ホウフッ化物が共存する産業廃水等の処理に極めて有効
である。
り具体的に説明する。
所の排煙脱硫排水を原水として処理を行った。排水はま
ずNaOHを添加してpH7.0に調整した後、ホウ素
吸着樹脂として、N−メチルグルカミン基を有するイオ
ン交換樹脂(三菱化学株式会社製「ダイヤイオンCRB
−02」)0.1Lを充填したホウ素吸着塔にSV=2
hr-1で通水した。ホウ素吸着塔の流出水は次いでH2
SO4 を添加してpH4.5に調整した後、蒸発塔に1
00℃で1.5hr滞留させて15倍に濃縮した。得ら
れた濃縮液にNaOHを30g/L添加してpH9.5
に調整しフッ化物の沈殿を得、この沈殿を沈殿槽で分離
して処理水を得た。
水をpH4.5に調整して直接蒸発濃縮した後、フッ素
の沈殿分離を行ったこと以外は同様にして処理を行い、
得られた処理水の水質を表1に示した。
脂でフッ素を吸着除去したこと以外は実施例1と同様に
して処理を行い、得られた処理水の水質を表2に示し
た。
として旭エンジニアリング株式会社製「リードF」を
0.1L充填したものを用い、蒸発塔からの濃縮液をこ
のフッ素吸着塔にSV=10hr-1で通水した。
水をpH4.5に調整して直接蒸発濃縮した後、フッ素
の吸着除去を行ったこと以外は同様にして処理を行い、
得られた処理水の水質を表2に示した。
とを比較することにより、予めホウ素を吸着除去する本
発明の方法によれば、フッ素及びホウ素を効率的に除去
できることが明らかである。
hr加熱のみ行い、加熱処理後の液にNaOHを2.2
g/L添加してpH9.8に調整した後フッ素の沈殿分
離を行ったこと以外は、実施例1と同様にして表3に示
す水質の石炭火力発電所の排煙脱硫排水の処理を行っ
た。
てフッ素の沈殿分離に供したこと以外は比較例3と同様
にして処理を行い、得られた処理水の水質を表3に示し
た。
することにより、ホウ素吸着処理後、蒸発濃縮すること
なく、加熱のみ行っても残留するホウフッ化物の分解で
処理水質が向上することがわかる。しかし、この場合に
は、フッ素の除去処理に供する被処理液量が過大とな
る。
ホウ素含有水の処理方法によれば、難分解性のホウフッ
化物を効率的に分解し、処理水のフッ素及びホウ素濃度
を著しく低いものとすることができる。
実施の形態の一例を示す系統図である。
実施の形態の他の例を示す系統図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 フッ素及びホウ素を含み、且つフッ素及
びホウ素の一部がホウフッ化物を形成しているフッ素及
びホウ素含有水の処理方法において、 該フッ素及びホウ素含有水をホウ素の選択的吸着能を有
するイオン交換樹脂と接触させて、ホウ素を吸着除去す
ると共に、ホウフッ化物を分解する第1工程と、 該第1工程の処理液を加熱蒸発濃縮して水回収すると共
に残留するホウフッ化物を分解する第2工程と、 該第2工程の濃縮液から多価金属イオンの存在下フッ素
の沈殿物を生成させ、生成した沈殿物を分離除去する第
3工程とを備えてなることを特徴とするフッ素及びホウ
素含有水の処理方法。 - 【請求項2】 フッ素及びホウ素を含み、且つフッ素及
びホウ素の一部がホウフッ化物を形成しているフッ素及
びホウ素含有水の処理方法において、 該フッ素及びホウ素含有水をホウ素の選択的吸着能を有
するイオン交換樹脂と接触させて、ホウ素を吸着除去す
ると共に、ホウフッ化物を分解する第1工程と、 該第1工程の処理液を加熱蒸発濃縮して水回収すると共
に残留するホウフッ化物を分解する第2工程と、 該第2工程の濃縮液をフッ素吸着樹脂と接触させてフッ
素を吸着除去する第3工程とを備えてなることを特徴と
するフッ素及びホウ素含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15666397A JP3915176B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | フッ素及びホウ素含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JPH11695A true JPH11695A (ja) | 1999-01-06 |
JP3915176B2 JP3915176B2 (ja) | 2007-05-16 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003094049A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-02 | Nippon Denko Kk | ホウ素含有排水の処理方法 |
JP2007117874A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Ebara Corp | 晶析対象成分を含む排水の処理方法並びに装置。 |
JP2009297639A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Ohbayashi Corp | 焼却灰の処理方法、及び焼却灰の処理システム |
CN113073194A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-06 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 一种废旧锂电池回收利用的除氟工艺 |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP15666397A patent/JP3915176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN113073194B (zh) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 一种废旧锂电池回收利用的除氟工艺 |
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