JPS60202788A - フツ素・リン含有廃水の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明はフッ素・リン含有廃水の処理装置に係り、特に
２段階の反応工程によって処理するようにしたフッ素・
リン含有廃水の処理装置に関する。

［発明の背景］ 廃水中のフッ素及びリンを効率良く除去する方法として
２つの反応工程を設けるようにしたものがあり、例えば
本出願人により既に開示された特公昭５３−４３７４３
号に係るフッ素含有廃水の処理方法がある。

この特公昭５３−４３７４３号に係る処理方法は、まず
廃水中のフッ素をカルシウムイオン、すン酸イオンとｐ
Ｈ３，５〜７で反応させて生成した不溶性物を水から分
離する第１の工程と、第１の工程からの処理水をｐＨ９
以上に調整して生成した不溶性物を分離する第２の工程
とを含み、且つ、第２の工程で分離した不溶性物を第１
の工程に返送するようにしたものである。

第１図はこの処理方法を実施するための装置の従来例を
示すものであり、原水はポンプ１０により＄１反応槽１
１に導入され、そして、配管１３．１４から夫々消石灰
、酸が供給されｐＨ３，５〜７で反応が行なわれ、不溶
性物質が生成する。この不溶性物質は第１沈澱池１５に
て液と分離されてその底部から抜き出される。上澄液は
第２反応槽２１に送られ、配管２２から消石灰が添加さ
れて、ｐＨ９以上の条件で反応が行なわれ、不溶性物質
を生成する。次いで、第２沈獣池２３に導入され固液分
離され上澄液は処理水として排出され、沈殿物は配管２
４にて抜き出されて第１反応槽１１に返送される。図中
１６．２５はＰＨ計であり、反応槽１１．２１中のｐＨ
を検出する。

而してこの従来装置においては、原水流量、フッ素濃度
、リン酸濃度が最大となる最大負荷時に添加されるべき
薬注量（消石灰添加量）を設定し、この薬注量となるよ
うに原水ポンプと連動して消石灰を添加している。即ち
第１反応層１１では、常時一定量の消石灰が添加され、
ｐＨが３．５〜７となるようにｐＨ計１６の検出値に対
応して酸添加量が調節されている。又第２反応槽２１で
も消石灰は常時一定量が添加されている。

尚ＰＨ計２５はｐＨ監視用に使われている。

この消石灰添加量は、前述の用に、最大負荷時に対応し
たものであるので、非最大負荷状態にあっては消石灰は
過剰添加されており、又これに伴って酸も無駄に消費さ
れている。

このような薬剤の無駄な消費を防ぐためには、従来は作
業員が原水の水質測定、水量測定、ｐＨ測定を常時性な
い、これに応じて弁１７．１８．２６の開度を調節せざ
るを得す、人件費、信頼性などの点において難があった
。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、薬剤
添加量が常時適正な量となると共に、処理水の水質も極
めて安定化されるフッ素・リン含有廃水の処理装置を提
供することにある。

［発明の構成］ この目的を達成するために、本発明のフッ素・リン含有
廃水の処理装置は、原水中のフッ素をカルシウムイオン
、リン酸イオンと第１反応槽で反応させた後、固液分離
し、次いで第２反応槽に導入しｐＨを高めて反応させた
後固液分離するようにしたフッ素・リン含有廃水の処理
装置において、原水の流量、フッ素濃度及び第１反応槽
のＰＨを検出し、これらの検出値に基いて第１反応槽へ
の水溶性カルシウム化合物及びｐＨ調整剤の最適添加量
を演算し添加すると共に、第２反応槽へ導入される液の
リン酸濃度及び第２反応槽中のｐＨを検出し、これらの
検出値に基いて第２反応槽へのｐＨ調整剤の最適添加量
を演算し添加するよう構成したものである。

［発明の実施例］ 以下図面を参照して実施例を説明する。

第２図は本発明の実施例に係るフッ素・リン含有廃水の
処理装置の系統図であり、第１図の装置と同一部材又は
相当部材は同一符合を以って示されている。

本実施例において、原水は導入管３０から第１反応槽１
１へ導入され、配管１３．１４から消石灰、酸が添加さ
れる。そして槽底部からは吹込管１９から攪拌用のエア
ーが吹き込まれて攪拌され、ｐＨ３，５〜７程度で反応
が行われる。反応液は第１固液分離槽１５にて固液分離
され、沈殿物は底部から抜き出され、上澄水は配管３３
を経て第２反応槽２１へ送られる。

第２反応槽２１へは配管２２から消石灰が添加され、吹
込管２９から吹き込まれた攪拌用のエアーにより攪拌さ
れ、ｐＨ９以上程度の塩基性域にて反応が行われる。反
応液は第２固液分離槽２３にて固液分離され、その上澄
水は処理水として配管２７より排出され、必要に応じ中
和処理工程へ送られる。又、沈殿物は配管２４から第１
反応槽１１へ返送される。尚、余剰の沈殿物は配管２８
から系外へ抜き出される。図中４１．４３は消石灰を水
に溶解し、これを配管１３．２２に送給する機構であり
、消石灰貯槽、溶解槽、送給用ポンプなどからなる。。

又、４２は酸液送給機構であり、酸貯槽、希釈槽、送給
用ポンプなどからなる。

而して導入管３０には流量計３１、フッ素計３２が設け
られており、原水の流量及びフッ素濃度を検出している
。又、第１固液分離槽工５と第２反応槽２１とを接続す
る配管３３にはリン酸計３４が設けられ、第２反応槽２
１へ導入される液（第１処理水）のリン酸濃度を検出し
ている。

これら流量計３１、フッ素計３２、リン酸計３４の検出
値、並びに、第１及び第１反応槽１．２１に設Ｃすられ
たｐＨ計１６．２５の検出値は演算制御器５０の演算部
５１に入力され、演算部５１ではこれらの入力値に基い
て消石灰、酸の最適添加量を演算し、制御部５２へ出力
する。制御部５２ではこの演算された最適添加量となる
ように弁１７．１８．２６の開度を調節する。

本発明において、第１反応槽１１への消石灰、酸の添加
量は、原水の流量とフッ素濃度及び第１反応槽中のｐＨ
に基いて演算される。第２反応槽への添加量は第１処理
水のリン酸濃度と第２反応槽中のｐＨ（さらに必要に応
じ原水流量）に基いて演算される。

第１反応槽１１においては原水中のフッ素、リン酸分が
カルシウムイオンと反応し不溶性物が生成する。また第
２固液分離槽から返送されてきた沈殿物はカルシウム、
リン酸分を含んでおり、これらもカルシウム源、リン酸
源として反応に関与して再利用される。廃水中のリン酸
濃度が低い場合などにはこの返送スラッジとは別に、第
１反応［１１ヘリン酸化合物を添加する手段（図示せず
）を設け、第１反応槽中のリン酸濃度を多くするように
しても良い。

第１反応槽に添加されるカルシウム化合物としては水溶
性のものであれば良く、消石灰の外に、塩化カルシウム
、酸化カルシウム、硝酸カルシウムなどても良い。

なおりルシウム化合物の添加量は、フッ化カルシウムを
生成させるのに必要な反応当量以上より多少多口とする
。

第１反応槽１１ヘリン酸化合物を添加する場合、リン酸
化合物としては水中でリン酸イオンを生成するものであ
ればよく、例えばリン酸塩などが使用でき、また粗製リ
ン酸でもよい。リン酸イオンの存在量は、第１処理水（
第２反応槽２１へ送られる第１固液分離槽１５の上澄液
）中の残留フッ素量に対し第１処理水中の残留リン酸イ
オンがフッ素リン酸カルシウムを生成するのに必要な反
応当量か多少それ以上残留するようにするのがよい。

第１反応槽１１におけるＰＨは約３．５〜７、好ましく
は４〜６程度である。

ｐＨが約３以下では処理水中のフッ素の残留量が増大し
、またＰＨが約７以上ではフッ素の残留量が増大すると
ともにリン酸イオンが沈殿しやすくなるので好ましくな
い。

上述した第１の反応によって廃水中のフッ素の大部分は
フッ化カルシウムとなり、一部はフッ素リン酸カルシウ
ムとなり不溶性物が生成する。

第１固液分離槽１５の上澄液（第１処理水）は第２反応
槽２１へ送られ消石灰が配管２２から添加され約９以上
のＰＨとされる。なお消石灰の他に、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウムなども使用できる。

第２反応槽２１においてｔ±、リン酸イオンと反応当量
のカルシウムイオンが第１処理水中に残っていれば特に
カルシウム化合物を添加する必要はないが、足りなけれ
ばカルシウム化合物を添加する手段（図示せず）を設け
ても良い。その場合、上記実施例の如く消石灰を添加す
れば、ｐＨ調整とカルシウム添加の両方の目的が達せら
れる。第２反応槽２１でｐＨを９以上にすることによっ
て微量残留していたフン＊ｔ±再びリン酸イオン、カル
シウムイオンと反応して不溶化し、処理水中に流出する
フッ素量は極めて微量になる。又、漫剰のリン酸イオン
はカルシウムイオンと反応してリン酸カルシウムになり
不溶性物となる。この不溶性物と上記のふっ素の不溶性
物とが第２固液分離槽２３で共沈し、微量のフッ素の不
溶性物も効率よく析出する。不溶性物の沈降分離に当っ
ては、沈降を促進するため慣用の凝集剤を添加してもよ
い。

第２固液分離槽２３中で沈降して生じたスラッジは本実
施例では第１反応槽１１に返送する。このスラッジには
カルシウム分、リン酸分が含まれており、このスラッジ
を返送することにより、第１反応槽１１へのカルシウム
イオン、リン酸イオンの添加量を節減できる。なお配管
２４又は２８にスラッジ返送量調節手段を設け、これを
演算制御器５０で制御するようにしても良い。

最終処理水の残留フッ素量を少なくするには、第２反応
槽中の反応でできるだけリン酸イオン量を多くすること
が望ましいが、スラッジを返送することにより、第１処
理水中のリン酸イオン量が多くなるので、最終処理水の
フッ電量を微量にすることができる。なお、そのために
、第２反応槽２１にリン酸分を添加する手段（図示せず
）を設けても良い。

第２図の装置は本発明の一実施例であるから、本発明は
上記実施例装置に限定されるものではない。

例えば第２固液分離槽２３の沈殿物を第１反応槽１１へ
戻すことなく、排出させるようにしても良い。

また上記実施例では、ＰＨ計１６の出力値を演算部５１
に入力しているが、ｐＨ計１６の出力値に基いて配管１
３からのｐＨ調整剤添加量を調節するｐＨ：Ａ節器を別
個に設けても良い。

その他にも、上記実施例では薬品添加量を弁の開度調節
で行っているが、その他の調節方式、例えば薬液送給ポ
ンプの吐出量を変える方式によって調節するようにして
も良い。更に、沈降式の固液分離槽以外にも濾過式又は
遠心分離式の固液分離装置を用いても良く、反応槽の攪
拌手段として電動機によって回転駆動される攪拌器を用
いても良い。

更に、原水導入量を検出するには、原水を反応槽に送給
するためのポンプの回転数を検知し、この回転数からポ
ンプ吐出量（原水送給量）をめるようにしても良い。ま
た第１固液分離槽１５と第２反応槽２１との間に中間ポ
ンプを設けるようにした場合には、この中間ポンプ吐出
量とｐＨ計２５及びリン酸計３４との出力に基いて第２
反応槽への薬剤添加量を演算しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のフッ素・リン含有廃水の処
理装置は、原水負荷に対応してＰＨ調整剤、カルシウム
塩などの薬剤添加量を制御するようにしたものであり、
薬剤添加量が常時最適値に維持される。そのため、 ■　薬品の過剰添加が無く、処理コストの低廉化が図れ
ると共に、汚泥発生量が減少される。

■　反応槽中の反応が最適条件で行われるので処理水の
水質が安定化されフッ素やリンが処理水水質基準を超え
ることがない。

■　従って装置の信頼性が高い。

■　省力化が図れる。

などの種々の優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の系統図、第２図は実施例装置の系統
図である。 １１・・・第１反応槽、 １５・・・第１固液分離槽、 １６．２５参〇φｐ）（計、 ２１・・・第２反応槽、 ２３・・・第２固液分離槽、 ３１−＠・流量計、３２・・争フン素計、３４・・・リ
ン酸計、 ５０・・・演算制御器。 代理人　弁理士　重　野　剛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　水溶性カルシウム化合物添加手段、第１のｐＨ
   調整痢添加手段及び第１のＰＨ計を有する＄１反応槽と
   、第１反応槽から反応液を受け入れる第１固液分離手段
   と、第２のｐＨ調整剤添加手段及び第２のＰＨ計を有し
   、前記第１固液分離手段から液が導入される第２反応槽
   と、該第２反応槽から反応液を受け入れる第２固液分離
   手段と、８１反応槽へ導入される原水の流量検出手段及
   び該原水のフッ素濃度検出用のフッ素計と、第２反応槽
   に導入される液のリン酸濃度検出用のリン酸″計と、前
   記第１反応槽中のＰＨを所定範囲に維持して反応を行な
   わせるに必要なｐＨ調整剤及び水溶性カルシウム塩の添
   加量を、前記原水流量検出手段、フッ素計及び第１のＰ
   Ｈ計の検出値に基いて演算すると共に、第２反応槽のｐ
   Ｈを所定範囲に維持するに必要なＰＨ調整剤の添加量を
   、前記リン酸計及び第２のＰＨ計の検出値に革いて演算
   する演算器と、演算器で演算された添加量となるように
   前記水溶性カルシウム化合物雄加手段、第１のｐｉ（調
   整剤添加手段及び第２のｐＨ調整剤添加手段を制御する
   制御器と、を備えてなるフッ素・リン含有廃水の処理装
   置。