JPS62210099A

JPS62210099A - 含フツ素廃水の処理法

Info

Publication number: JPS62210099A
Application number: JP5009186A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Midorikawa; 緑川　義教; Hisao Kamono; 加茂野　久夫; Kiyoshi Aeba; 饗庭　潔; Toshihiro Sone; 曽根　俊博; Tatsuo Toda; 戸田　辰男; Minoru Sasaki; 実佐々木
Original assignee: JGC Corp
Current assignee: JGC Corp
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1987-09-16
Also published as: JPH0331117B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、フッ素、特にヘキサフルオロケイ耐イオン
としてフッ素を含む廃水の浄化方法に関し、この廃水を
望ましくはアルカリ＋Ｉ’、　’ＣＭ解し、フッ素イオ
ンをＭ離せしめ、これにカルシウムイオンを反応さけて
フッ化カルシウムを生成ｕしぬることにより、効率よく
フッ素除去が行えるＪ、うにしたものである。

（従来の技術）近年、環境保全、公害防ｌ［の立場から公共水域へ放流
される廃水中のフッ素淵度は１５ｍｙ／）（ｐｐｍ）以
下に規制されている。

ところで、フッ素を含む廃水は、ガラスエ揚。

半導体製造工場や表面処理工場などから排出されるが、
例えば半導体製造工場から排出される含フッ素廃水は、
シリコンエツチングなどの廃液を主体とりるため、フッ
素は主にヘキサフルオロケイＢ　（ＳｉＦ　ｓ　２−）
イオンの形で存在している。よって、このような含フッ
素廃水の浄化にあたって（よ、従前のＦ−イオンとして
フッ素を含む廃水の処理とは異なる方法を採用りる必要
がある。

従来、このようなヘキザフルオ口ケイ酸イオンとしての
フッ素を含む廃水は、大過剰の水酸化カルシウム（Ｃａ
（叶）２）を加え、アルカリ側で次式によってフッ化カ
ルシウムとケイ酸カルシウムを生成させて処理されでい
る。

ｔｌ　２　ＳｊＦ　６＋　１Ｉｃａ（叶）２−３ＣａＦ
２↓」−ＣａＳｊｏ　３　↓１５１１２０〔発明が解決しようと覆る問題点〕しかしながら、この処理方法では、水酸化カルシウムが
大量に必要であり、また反応生成物のスラリーの固形分
も犬りｌに発生し、その処理が面倒であるなどの問題点
があった。

また、フッ素除去率も不十分で、上記規制値を満たＪに
は、さらに二次処理〈高度処理）どしてアルミ：・クム
共沈法やマグネシウム共沈法あるいは吸容法などに付さ
ねばならないなどの問題点もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明にあっては、へＶサフルオロケイ酸イ
オンを含む廃水を電解しフッ素イオンをＭ離じしめ、こ
れにカルシウムイオンを反応させて匈溶ｔ／Ｉフッ化カ
ルシウムを生成せしめることにより、上記問題点を解決
Ｊるようにした。

まず、この発明の処理払の駐本的イ１操ｆｌについＣ説
明りる。

へ４リ−フルΔロケイ酸イオンを会む廃水にアルカリを
添加しで望ましく　ｉ、Ｕ　ｐＨ７以−ヒとし、ついで
この廃水混合液を電解液として直流電解りる。

この７１解反応によりヘキ（ノフルオロケイ酸イオンは
陽極でケイ素イオン（ＳＣ”）とフッ素イオン（Ｆ）イ
オンとにｆ１離づる。この状態の廃水混合液からカルシ
ウムイオンによって難溶性のフッ化カルシウムを形成し
フッ素イオンを除去覆る、。

生成したスラリーを固液分離し、液分にフッ素イオンが
残っておれば再び上記操作を繰り返し、液分中のフッ素
イオンが規制値以下になれば、中和したうえ放流する。

固形分は脱水、乾燥したのら、系外に紡出される。

第１図はこの発明の処理法の一例を示づ−もので、図中
符号１は処理槽である。処理槽１内には通ｔδの撹拌機
２と電解用陽極３および陰１４４どが設（Ｊられ、陽極
３および陰極４は電解用電源５に接続されている。これ
ら電極３，４に【よ耐フッ素性に優れる）Ｊライト電極
を用いることが好ましい。

この処理槽１には、処理すべき廃水とアルカリとしての
消石灰または生石灰とが加えられる。槽内の混合液はｄ
′１石灰また１ま生石灰の添加ににすｐｌ−１７、好ま
しくは８以上のアルカリ性とされる。

ｐＨ７未満でｔよ、電極３，４の損耗が早くなって不都
合である。また、槽内の混合液は予熱用ヒータ（図示せ
ず）で６０〜８０℃程度に予熱される。

この状態で電解用電源５から直流電流を陽極３゜陰極４
間に印加し、混合液を電解液として電解を行う。電解電
圧は１０〜２００Ｖ、電流濃度は、１〜１０△／ノ程度
とされ、時間は電流濃度、泣拌度合、フッ素イオン除去
度合などにもよるが、３０分〜２時間程度とすればよい
。電解の進行につれ、液温か上昇してくるので、液温が
８０℃以上にならないように余分の水蒸気やガスの発生
を抑えるために冷ｍジャケット（図示せず）に冷却水を
流し、冷ＩＪ１づる。

この電解にＪ：す、混合液中のへキサフルオロケイ酸イ
オンは陽＋４３　Ｊ＝でケイ素イオンとフッ素イオンに
ＭＥ／ＩＩ　シ、　ＭｆＡｔしたフッ系イオンは存在す
るカルシウムイオンど直ちに反応し、フッ化力ルシウｌ
＼どなって沈澱する。また、陰極４からは水素が生成す
る。この水素は、混合液中のフッ素を少ｔ１！　（ｉ１
１伴しているので、別途処理したのら系外に排出される
。

槽内の混合液は、フッ化カルシウムの生成と未溶解のｆ
ｊ石灰の存在により、スラリー状ど＜ｆる。

このスラリーは電解後、槽１底部から扱かれ、固液分離
槽６に送られる。固液分離槽６−Ｃ（よ、スラリー中の
固形分が沈降し、上澄液が分離される。

この上澄液中のフッ素イオン濃度は、原廃水の約１／１
００〜１／２００に低下し、規制値以下どなれば、硫酸
、塩酸などを用いて中和したのら、放流される。また、
上澄液中のフッ素イオン濶度カリ梵制値以上であれば、
−＋１ｊ（ｆ’２１理槽１に戻されて同様の電解処理を
受りる。フッ素イオン淵度が１０００　Ｄ　Ｄ　ｍ以上
の高濃度廃水Ｃち、２回の電解処理により、１０　ｐ　
Ｉ）　ｍ以ドとづることが可能である。勿論、必要に応
じて、２回以上の電解処理を行うことらできる。

固液分離槽６からのスラッチは、脱水機７に送られ、１
脱水される。、脱水機７から排出さ゛れる水分に規制値
以上のフッ素イΔンが含まれているときは、この水分を
処理槽１に返送し、電解処理する。

フッ素イオン濃度が規制値以下であれば、中和後放流づ
る。

脱水Ｒ７で脱水されたスフッヂケーキは、さらに乾燥機
８に迄られ、乾燥空気と接触することにより乾燥される
。乾燥機８からの排ガス中には、スラッチに微量含まれ
ているフッ素イオンがフッ素（Ｆ２）ガスとして含まれ
ることがあり、このような場合にはこの排ガスをガス洗
浄塔９に送り、アルカリ水溶液に接触させてフッ木のを
除去した・うえ、人気中に放出する。ガス洗浄塔９から
のフッ素含有アルカリ廃液は、処理槽１に送られて、同
様の電解処理を受【プる。

また、処理槽１から排出される水素ガスを主成分とづる
υ１ガスは、ガス洗浄」？Ｓ９に送られて、その中のフ
ッん分を除去したのら、人気に放出される。

このような−・連の処理により、例えばヘキリーフルＡ
１］ケイ酸イ詞ンのＣＩ徒が［イオンとして３００００
　ｐｐ　ｍ程瓜の原廃水は、１回の電解処理後の１．澄
液で、１ｌ５０−２００ｐｐ稈Ｉαに減少する。また、
この上澄液を再度電解処理ηると１０〜１５ｐｐｍ程瓜
と４１つ、規制値を満足する。

なお、処理槽１を２基以−Ｆ設置して、２回目以降の電
解処理を別の檜で行い、半連続式に廃水処理を行うよう
にしてもよい。

第２図は、この発明の他の実施例を示？Ｊｂのである。

図中符号１０は、電解部１１と固液分離部１２とが連設
されてなる兼用槽であって、電解部１１は上下方向に長
い塔となっており、その底部に゛上前用電極３，４が設
ＧＪられている。また、′名前部１１の頂部には、水酸
化カルシウムや塩化カルシウムなどのカルシウム化合物
を投入づる投入口１３が設けられている。電解部１１の
上部には、固液分離部１２が連続して設りられている。

電解部１１の底部に原廃水と水酸化すトリウム水溶液と
をポンプ１４によって送り込み、電解を行う。

電解条件【ま、先の例と同様である。電解を受けた混合
液は昇温して上臂流となり、電解部１１の上部に移動り
る。投入口１３から塩化カルシウム。

硝酸カルシウム等のカルシウム化合物を投入し、１１２
１１［Ｌ、たフッ素イオンと反応させる。生成したスラ
リーは、電解部１１から固液分離部１２に流れ、固形分
ｔま固液分離部１２の底部に沈澱する。固液分画１部１
２からの上澄液おＪ：びスラッチは、先の例と同様に処
理される。

この例の方法では、電解時のアルカリ分として水酸化プ
ｉ〜リウムを用いているので、電極３，４の汚染がなく
、電極寿命が良くなる。また、連続処理を行うことがで
きる。

また、この発明の処理法に適用できる廃水どして【ま、
ヘキサフルＡ［１／フイ酸イΔンのみならず、フッ素イ
オン、リン酸イオン（ＰＯ４−２）、硝酸イオン（ＮＯ
３−）、重金属イオンなどを含んだものでもよく、これ
ら共存イオンがヘキリーフルＡロケイ酸イオンの除去を
妨害づることはない。

〔実験例〕

以下、実験例を示してこの発明の作用効果を明確にづる
。

ケイフッ化ソーダ精製工場から排出されたベキリ゛フル
オ【コケイ酸イオンを含む廃水３種を５００ｄビーカー
に取り、電熱器付電磁撹拌機上に首さ、石綿布で保温し
て撹拌上加熱しつつ、消石灰を５０ｇ少しずつ加える。

この時ｐＨは約８〜１０にイする。混合液の温度が約６
０′Ｃｉ、：達したら、フェライト電極を介して電流２
Ａ、電圧１０〜１００Ｖを通電し、電解処理する。水素
ガスの発生があるので、送Ｊ！！ｉｔ下に実施する。６
０分間の電解の後、ｉ濾過し、固液分離１゛る。ｆＪ’
液は約２５０〜３００ｍＱ　ｌｉ’ｌられ、そのフッ素
濃度を測定したのちこれにｄ′１石灰を加えて再び同条
件で６０分間電解する。

同様に）濾過し、）戸液のフッ素濃度を測定づる。

以上の操作において、原廃水の種類、消石灰の添加量を
変えて、原廃水、１段目（１段目）おＪ、び２段口（２
段口）の酒液のフッ素イＡン淵１ｃ１．　　ρ１−１を
測定した。結末を次表に示す。

（以下余白）・原水Ｃはリン酸イオン１０％を含む。

以上の結果から、２回（２段）の電解処理を行うことに
より、規制値以下に除去することができることがわかる
。また、消石灰の添加倒を原水量に対して比較的少なく
することができ、処即費の低減が可能であることがわか
る。

この処理法は、従前の大過剰の消石灰を加えてアルカリ
側で沈澱させる方法に比べ、石灰Ｍを１／３程度に、発
生スラッジ量を１／３〜１１５程度に削減することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の含フッ素廃水の処１甲
？人は、ベキ１ナフルオロケイ酸イオンを含む廃水を電
解し、フッ素イオンを生成せしめ、ついでこれにカルシ
ウムイオンを反応Ｖしめるものであるので、従来カルシ
ウム塩沈澱法では除去効率がかんばしくなかったヘキサ
フルオロケイ酸イオンを高い除去効率で除去することが
できる。また、沈澱生成用カルシウム化合物の消費１竹
も低くて済み、経沓的な処理が行える。さらに、本処理
法を２回（２段）行えば、高温度廃水でもフッ素請度を
確実に規制値以下とすることがＣき、稀釈水等を全く必
要としないなどの利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、いずれもこの発明の処理法を実
施づるに好適な処理装置の例を示す概略構成図である。１・・・処理槽、３．４・・・電極

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ヘキサフルオロケイ酸イオンを含む廃水を電解し
フッ素イオンを生成せしめ、ついでこれにカルシウムイ
オンを反応せしめることを特徴とする含フッ素廃水の処
理法。
（２）ヘキサフルオロケイ酸イオンを含む廃水を電解し
フッ素イオンを生成せしめ、ついでこれにカルシウムイ
オンを反応せしめたのち、固液分離し、得られた液分に
対し、同様の操作を行って合計２回以上の処理を行うこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の含フッ素廃
水の処理法。
（３）アルカリ性で電解を行なう特許請求の範囲第１項
記載の含フッ素廃水の処理法。