JPS5815193B2 - How to treat boron-containing water - Google Patents
How to treat boron-containing waterInfo
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- JPS5815193B2 JPS5815193B2 JP55157745A JP15774580A JPS5815193B2 JP S5815193 B2 JPS5815193 B2 JP S5815193B2 JP 55157745 A JP55157745 A JP 55157745A JP 15774580 A JP15774580 A JP 15774580A JP S5815193 B2 JPS5815193 B2 JP S5815193B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はホウ素含有水の処理方法、特にホウ素を濃縮
したのち、効率的に除去することのできる処理方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for treating boron-containing water, and particularly to a method for efficiently removing boron after concentrating it.
ホウ素化合物は医薬用、化粧品原料、石ケン工業、電気
メッキなど種々の用途に使用され、これらの製造工程等
から生ずる廃水はホウ素化合物を含有している。Boron compounds are used for various purposes such as medicine, raw materials for cosmetics, soap industry, and electroplating, and wastewater generated from these manufacturing processes contains boron compounds.
このほか原子力発電所から発生する放射性廃液、地熱発
電廃水、あるいは排煙脱硫廃水等にもホウ素化合物が含
まれている。In addition, boron compounds are also contained in radioactive liquid waste generated from nuclear power plants, geothermal power generation wastewater, flue gas desulfurization wastewater, etc.
ホウ素含有廃水の処理方法としてはイオン交換樹脂によ
り吸着させるものと、硫酸アルミニウムにより不溶性沈
殿物とするものがあるが、いずれも効率的な方法とはい
えなかった。Methods for treating boron-containing wastewater include adsorption using an ion exchange resin and forming insoluble precipitates using aluminum sulfate, but neither of these methods can be said to be efficient.
この発明はホウ素含有水をイオン交換樹脂で濃縮するこ
とにより濃厚ホウ素含有水を得、これをアルミニウム化
合物およびカルシウム化合物の存在下に不溶性の沈殿物
を生成させることにより、極めて効率的にホウ素を除去
することのできるホウ素含有水の処理方法を提案するこ
とを目的としている。This invention removes boron extremely efficiently by concentrating boron-containing water with an ion exchange resin to obtain concentrated boron-containing water, and then forming an insoluble precipitate in the presence of an aluminum compound and a calcium compound. The purpose of this study is to propose a method for treating boron-containing water.
この発明はホウ素含有水をアニオン交換樹脂層に通水し
てホウ素を樹脂層に濃縮した後、樹脂層に再生剤を通液
してホウ素を溶離し、生成した高濃度ホウ素を含有する
再生廃液から、アルミニウム化合物およびカルシウム化
合物の存在下であって、かつpH9以上の条件下で不溶
性沈殿物を生成させ、次いで固液分離することを特徴と
するホウ素含有水の処理方法である。In this invention, boron-containing water is passed through an anion exchange resin layer to concentrate boron in the resin layer, and then a regenerating agent is passed through the resin layer to elute boron, resulting in a recycled waste liquid containing high concentration boron. A method for treating boron-containing water is characterized by forming an insoluble precipitate in the presence of an aluminum compound and a calcium compound and under conditions of pH 9 or higher, and then performing solid-liquid separation.
ホウ素含有水は、前述の種々の工程から排出される廃水
、その他のホウ素化合物を含む水であり、通常BO3−
の形でホウ素を含んでいる(なおこの発明ではホウ素が
ホウフッ化物の形で含まれていてもよい)。Boron-containing water is wastewater discharged from the various processes mentioned above and water containing other boron compounds, and is usually BO3-
It contains boron in the form of (in the present invention, boron may also be contained in the form of borofluoride).
このようなホウ素含有水に直接硫酸アルミニウムおよび
水酸化カルシウムを添加して不溶性沈殿物を生成させる
こともできるが、後述の実験例に示すように、予めホウ
素含有水を濃縮してホウ素化合物の濃度を高めておくこ
とにより、極めて効率的にホウ素を除去できることがわ
かつた。It is also possible to directly add aluminum sulfate and calcium hydroxide to such boron-containing water to generate an insoluble precipitate, but as shown in the experimental example below, the boron-containing water is concentrated in advance to increase the concentration of boron compounds. It was found that boron can be removed extremely efficiently by increasing the
すなわち、ホウ素の濃度が高いほど、単位アルミニウム
量あたりのホウ素除去量が多くなり、従って除去ホウ素
量に対するアルミニウムの添加量が少なくてよいことに
なる。That is, the higher the concentration of boron, the greater the amount of boron removed per unit amount of aluminum, and therefore the amount of aluminum added relative to the amount of removed boron may be smaller.
このため本発明では不溶性沈殿物の生成に先立って、予
めホウ素含有水をアニオン交換樹脂で濃縮してホウ素含
有量を高くする。Therefore, in the present invention, prior to the formation of an insoluble precipitate, boron-containing water is concentrated in advance using an anion exchange resin to increase the boron content.
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。The anion exchange resin may be either weakly basic or strongly basic, but the weakly basic one has better regeneration efficiency.
またホウ素の吸着量を高めた特別の樹脂を使用してもよ
い。Additionally, a special resin with increased boron adsorption may be used.
アニオン交換樹脂はS04形またはOH形とし、樹脂層
にホウ素含有水を通水してホウ素を交換吸着させ濃縮す
る。The anion exchange resin is of S04 type or OH type, and boron-containing water is passed through the resin layer to exchange and adsorb boron and concentrate it.
SO4形の樹脂は硫酸または硫酸アルミニウムで再生す
ることにより、またOH形の樹脂は硫酸または硫酸アル
ミニウムで再生したのち水酸化ナトリウムを通液するこ
とによりそれぞれ得られる。The SO4 type resin can be obtained by regenerating with sulfuric acid or aluminum sulfate, and the OH type resin can be obtained by regenerating with sulfuric acid or aluminum sulfate and then passing sodium hydroxide through the resin.
アニオン交換樹脂がホウ素で飽和した後、樹脂層を逆洗
し、再生剤を通液して交換吸着したホウ素を溶離させる
。After the anion exchange resin is saturated with boron, the resin layer is backwashed and a regenerant is passed through to elute the exchanged and adsorbed boron.
再生剤としては硫酸および/または硫酸アルミニウムが
望ましく、特に次工程におけるアルミニウムイオンの添
加を省略するためには、硫酸アルミニウムまたはこれと
硫酸の併用が望ましい。As the regenerant, sulfuric acid and/or aluminum sulfate are preferable, and in particular, in order to omit the addition of aluminum ions in the next step, aluminum sulfate or a combination of aluminum sulfate and sulfuric acid is preferable.
再生剤の通液によりホウ素が溶離し高濃度ホウ素を含有
する再生廃液が発生する。As the regenerating agent passes through the system, boron is eluted and a regenerated waste liquid containing a high concentration of boron is generated.
ホウ素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形にした後、再びホウ素の濃縮に入る。The resin from which boron has been eluted is converted into OH form with sodium hydroxide if necessary, and then boron is concentrated again.
再生廃液は、次の工程として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p
H10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。In the next step, the recycled waste liquid is adjusted to pH 9 or higher, preferably pH 9 or higher, in the presence of an aluminum compound and a calcium compound.
An insoluble precipitate is generated by adjusting the pH to 10 or higher, more preferably 12 or higher.
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。If aluminum ions or calcium ions already exist, there is no need to add them externally, but if they are insufficient, an aluminum compound or calcium compound such as aluminum sulfate or calcium hydroxide is added.
アルミニウム化合物の必要量は原水および処理水中のホ
ウ素量により異なるが、原水中Bが500mg/l、処
理水中Bま10mg/lの場合には、アルミニウムの添
加量は約1500mg/l、原水中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。The required amount of aluminum compounds varies depending on the amount of boron in the raw water and treated water, but if B in the raw water is 500 mg/l and B in the treated water is 10 mg/l, the amount of aluminum added is approximately 1500 mg/l, and the amount of B in the raw water is 10 mg/l. is 100mg/l
When B in the treated water is 5 mg/l, the standard amount of aluminum added is about 400 mg/l.
いずれの場合も後述の実験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
。In either case, it can be calculated based on the amount of aluminum added to the amount of removed boron in the experimental examples described later.
カルシウム化合物の必要量は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 calcium compound varies depending on the amount of residual aluminum ions in the treated water, but in the above example, the standard amount is about 3% and about 2%, respectively.
pHの調整は、必要によりアルカリ剤を添加して行う。The pH is adjusted by adding an alkaline agent if necessary.
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
。When using calcium hydroxide as the calcium agent, it is often not necessary to add a new alkaline agent.
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。The order of adding the aluminum compound, adding the calcium compound, and adjusting the pH is not particularly limited.
従って樹脂の再生廃液に水酸化カルシウムを添加してp
H9以上とした後、硫酸アルミニウムを添加し、もしp
H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。Therefore, calcium hydroxide is added to resin recycling waste liquid to
After making H9 or higher, aluminum sulfate is added, and if p
If H becomes less than 9, calcium hydroxide may be added again, or aluminum sulfate may be added first and then calcium hydroxide may be added to adjust the pH to 9 or higher.
このようにして生成する沈殿の形態は明瞭ではないが、
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、系列に除去される。Although the form of the precipitate formed in this way is not clear,
It is insoluble and has good sedimentation properties, and is easily separated into solid and liquid by natural sedimentation and removed in series.
次に本発明の効果を示す実験例および実施例について説
明する。Next, experimental examples and examples showing the effects of the present invention will be described.
実験例 H2BO3を蒸留水で溶解し、Bとして10v*’t。Experimental example Dissolve H2BO3 in distilled water and use 10v*’t as B.
50mg/lおよび490■/lを含む溶液を作り、そ
の溶液に硫酸アルミニウムおよび水酸化カルシウムを表
1の所定量添加し、30分間攪拌した後No、5A濾紙
で濾過した。A solution containing 50 mg/l and 490 μl/l was prepared, and aluminum sulfate and calcium hydroxide were added to the solution in the prescribed amounts shown in Table 1. After stirring for 30 minutes, it was filtered through No. 5A filter paper.
結果を次の表1に示す。この実験例から、原水に含まれ
るホウ素量を一定量(この場合は約5ppm)まで除去
するのに要する硫酸アルミニウムの量は、原水中のホウ
素含有量が増加すればするほど、より少ない硫酸アルミ
ニウムの添加量ですむことがわかる。The results are shown in Table 1 below. From this experimental example, the amount of aluminum sulfate required to remove the amount of boron contained in raw water to a certain level (approximately 5 ppm in this case) is as follows. It can be seen that the addition amount is sufficient.
従ってホウ素含有水を予めイオン交換樹脂で濃縮する方
が有利となる。Therefore, it is advantageous to previously concentrate the boron-containing water using an ion exchange resin.
またこの実験例から、たとえホウ素含有量が高いとして
も、pHが9未満になるとアルミニウムの残留量が増加
し、その結果処理水中のホウ素残留量も増加することが
わかる。Moreover, this experimental example shows that even if the boron content is high, when the pH becomes less than 9, the amount of residual aluminum increases, and as a result, the amount of residual boron in the treated water also increases.
従って本発明方法では、たとえ原水中のホウ素量が濃縮
されたとしても、以降の処理工程において、pHが9未
満ではメリットがすくする。Therefore, in the method of the present invention, even if the amount of boron in the raw water is concentrated, the benefits will be reduced if the pH is less than 9 in the subsequent treatment steps.
実施例 1
アルカリ剤を加えた排煙脱硫排水(pH11,7、ホウ
素含有量42.4mg/l as B)をSO4形弱塩
基性アニオン交換樹脂層に通水したところ、処理水中の
ホウ素は90Bed Volume平均値で0.157
7IIi/lとなった。Example 1 When flue gas desulfurization wastewater (pH 11.7, boron content 42.4 mg/l as B) to which an alkaline agent was added was passed through an SO4 type weakly basic anion exchange resin layer, the boron content in the treated water was 90 Bed. Volume average value is 0.157
It became 7IIi/l.
その後原水の供給をやめアニオン交換樹脂層を逆洗後、
硫酸(100g/lをSV2で通液した。Then, after stopping the supply of raw water and backwashing the anion exchange resin layer,
Sulfuric acid (100 g/l was passed through SV2.
その結果、この樹脂層からはホウ素1,460■/lを
含む再生液が得られた(ホウ素溶離率100%)。As a result, a regeneration solution containing 1,460 .mu./l of boron was obtained from this resin layer (boron elution rate: 100%).
次にこの廃液に硫酸アルミニウム45,000mg/l
を添加し、攪拌下に消石灰スラリーを1501添加した
ところ、pHは12.5となった。Next, add 45,000 mg/l of aluminum sulfate to this waste liquid.
When 1,501 liters of slaked lime slurry was added under stirring, the pH became 12.5.
沈殿を含む処理液を沈殿槽で固液分離した結果、ホウ素
含有量が30■/lの処理水が得られた。As a result of solid-liquid separation of the treated solution containing the precipitate in a settling tank, treated water with a boron content of 30 μ/l was obtained.
実施例 2
実施例1と同条件下で排煙脱硫排水をイオン交換樹脂層
に通水した後、この樹脂層に硫酸(20g/l)と硫酸
アルミニウム(50g/l)の混合液をSV2で通液し
た(ホウ素溶離率95%)。Example 2 After passing flue gas desulfurization wastewater through an ion exchange resin layer under the same conditions as in Example 1, a mixed solution of sulfuric acid (20 g/l) and aluminum sulfate (50 g/l) was added to this resin layer at SV2. (boron elution rate 95%).
再生廃液を十分に攪拌しながら消石灰スラリーを67g
/l添加した。Add 67g of slaked lime slurry while thoroughly stirring the recycled waste liquid.
/l was added.
その結果、pHは11.7になった。As a result, the pH was 11.7.
次いでこの廃液を沈殿槽に供給して固液分離したところ
、ホウ素含有量18mg/lの処理水が得られた。Next, this waste liquid was supplied to a settling tank for solid-liquid separation, and treated water with a boron content of 18 mg/l was obtained.
実施例 3
実施例1と同条件下で排煙脱硫排水をイオン交換樹脂層
に通水した後、この樹脂層に硫酸アルミニウム(100
g/A) をSv2で通液した(ホウ素溶離率80%
)。Example 3 After passing flue gas desulfurization wastewater through an ion exchange resin layer under the same conditions as in Example 1, aluminum sulfate (100%
g/A) was passed through at Sv2 (boron elution rate 80%).
).
再生廃液に攪拌上消石灰スラリーを104g/l加え、
pHを12.5に調整した後沈殿槽で固液分離した。Add 104 g/l of stirred slaked lime slurry to the recycled waste liquid,
After adjusting the pH to 12.5, solid-liquid separation was performed in a precipitation tank.
その結果、ホウ素含有量3.0mg/lの処理水が得ら
れた。As a result, treated water with a boron content of 3.0 mg/l was obtained.
以上の実施例1〜3から明らかなように、ホウ素を吸着
したイオン交換樹脂は、硫酸や硫酸アルミニウム単独で
も、あるいはそれらの混合液でも実用上十分に再生可能
であることがわかる。As is clear from Examples 1 to 3 above, it can be seen that the ion exchange resin adsorbing boron can be sufficiently regenerated in practice using sulfuric acid or aluminum sulfate alone, or a mixture thereof.
しかもこのようにして樹脂で濃縮されたホウ素含有液は
、カルシウムイオンとアルミニウムイオンの存在下、か
つpH9以上の条件下に十分処理され、残留ホウ素量は
極めて僅かとなる。Moreover, the boron-containing liquid thus concentrated with the resin is sufficiently treated in the presence of calcium ions and aluminum ions and under conditions of pH 9 or higher, and the amount of residual boron becomes extremely small.
比較例
実施例1と同条件下に得られた再生廃液に硫酸アルミニ
ウムを45.o00yty’を添加し、同時lこpHが
13.1となるように水酸化ナトリウムを添加したが、
沈殿物は全く生成しなかった。Comparative Example 45% of aluminum sulfate was added to the recycled waste liquid obtained under the same conditions as in Example 1. o00yty' was added, and at the same time sodium hydroxide was added so that the pH was 13.1.
No precipitate formed.
以上のとおり、本発明によれば、ホウ素含有水を濃縮し
た後、アルミニウム化合物およびカルシウム化合物によ
り不溶性沈殿物を生成させるので、単位アルミニウム量
あたりのホウ素除去量が多くなり、効率的な処理を行う
ことができる。As described above, according to the present invention, after concentrating boron-containing water, an insoluble precipitate is generated by an aluminum compound and a calcium compound, so the amount of boron removed per unit amount of aluminum is increased, and efficient treatment is performed. be able to.
そして濃縮にアニオン交換樹脂を使用することにより高
濃縮が可能であり、これを硫酸、備酸アルミニウム等に
より再生すると高濃度のホウ素濃縮液が得られ、簡単な
操作でホウ素を高濃縮することができ、これにより後工
程におけるホウ素除去効率を高くすることができる効果
がある。High concentration is possible by using an anion exchange resin for concentration, and by regenerating this with sulfuric acid, aluminum chloride, etc., a highly concentrated boron concentrate can be obtained, and boron can be highly concentrated with simple operations. This has the effect of increasing the boron removal efficiency in the subsequent process.
Claims (1)
素を樹脂層に濃縮した後、樹脂層に再生剤を通液してホ
ウ素を溶離し、生成した高濃度ホウ素を含有する再生廃
液から、アルミニウム化合物およびカルシウム化合物の
存在下であって、かつpH9以上の条件下で不溶性沈殿
物を生成させ、次いで固液分離することを特徴とするホ
ウ素含有水の処理方法。 2 再生剤は硫酸および/または硫酸アルミニウムであ
る特許請求の範囲第1項記載のホウ素含有水の処理方法
。 3 アルミニウム化合物は硫酸アルミニウムである特許
請求の範囲第1項または第2項記載のホウ素含有水の処
理方法。 4 カルシウム化合物は水酸化カルシウムである特許請
求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のホウ素
含有水の処理方法。 5 pHは12以上である特許請求の範囲第1項ない
し第4項のいずれかに記載のホウ素含有水の処理方法。[Claims] 1. Boron-containing water is passed through an anion exchange resin layer to concentrate boron in the resin layer, and then a regenerating agent is passed through the resin layer to elute boron, and the high concentration boron produced is 1. A method for treating boron-containing water, which comprises generating an insoluble precipitate from a recycled waste liquid containing an aluminum compound and a calcium compound in the presence of an aluminum compound and a calcium compound at a pH of 9 or more, and then performing solid-liquid separation. 2. The method for treating boron-containing water according to claim 1, wherein the regenerant is sulfuric acid and/or aluminum sulfate. 3. The method for treating boron-containing water according to claim 1 or 2, wherein the aluminum compound is aluminum sulfate. 4. The method for treating boron-containing water according to any one of claims 1 to 3, wherein the calcium compound is calcium hydroxide. 5. The method for treating boron-containing water according to any one of claims 1 to 4, wherein the pH is 12 or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP55157745A JPS5815193B2 (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | How to treat boron-containing water |
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Publications (2)
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JPS5781881A JPS5781881A (en) | 1982-05-22 |
JPS5815193B2 true JPS5815193B2 (en) | 1983-03-24 |
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Family Applications (1)
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JP55157745A Expired JPS5815193B2 (en) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | How to treat boron-containing water |
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-
1980
- 1980-11-11 JP JP55157745A patent/JPS5815193B2/en not_active Expired
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JPS5781881A (en) | 1982-05-22 |
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