TW534894B - Treatment process for fluorine-containing water - Google Patents

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534894 A7 B7 五、發明説明(1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明背景 1. 發明領域 本發明係關於-種含I水之處理方法0本發明特別係 關於由電子部件等生產過程排放含氟廢水中去除氟之處理 方法。 半導體製造、化學肥料生產、陶瓷、商用鋁等產業使 用氟化氫或包括可產生氣化氫之生產步驟,因此廢水含氣 。本發明冑立-#由加強環保措施及有效利用料來普遍 資源觀點看來’處理含氟水之有效技術。 2. 相關技術之說明 近年來透過國家的環保法令特別水質例如水污染防治 法案以及透過區域及當地公告已經建立多種化學物質的排 放標準,其規定廢水中污染物質濃度需低於指定及標準值 ,且要求整體廢水之水處理。氟為一種當於高濃度存在於 排放廢水時已知可擾亂生態平衡之物質,因此由產業觀點 看來去除氟之廢水處理場相當重要。 習知去除氟之廢水處理例如述於日本專利公開案第5_ 253576號涉及將含氟水導入填充以碳酸辦之柱而固定氟為 氟化鈣。特別如第1圖所示,含氟水藉輸送泵2由水槽1被 導入填充以碳酸鈣之柱19,及氟於柱内部轉成氟化舞。但 因鈣化合物於填充柱之固化現象,以及水之槽道流現象, 亦即如第2圖所示於填充柱形成部份不平衡且出現水流槽 道,並未反應鈣之總量,故常發生處理功能異常,因而於 等量反應前達到突破。此外,細粒約化合物流入處理水中 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再iPIF本頁)
、言 -泉 534894 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) ,對儀器及後期處理設備造成不良影響。 此外因氟化氫係於半導體製造、化學肥料生產、陶兗 、商用銘及其他產業之生產步驟使用或產生,故也排放含 氟廢水。 通¥採用/旋結殿積猎此使含氟廢水與舞鹽如氫氧化|弓 (Ca(OH)2 )反應生產不可溶氟化鈣(CaF2 ),其固定氟 ’然後藉重力分開固體與液體部份。 苐3圖顯示此種習知例(例如參考日本專利公開案第 8-197070號)。含氟廢水儲存於水槽51。於第一反應槽52 中’添加約鹽60如氫氧化趟而於pH 6-10下生產氟化約。 添加過量鈣鹽而減少廢水之氟含量,第二反應槽53中,包 含鋁、鐵或其他化合物之無機黏結劑61添加至其中促進不 可溶氟化鈣的產生。酸或鹼添加至pH調節槽54而進一步 促進於pH 6-8之氟化鈣的產生,然後包含聚丙烯醯胺部份 水解產物之有機凝結劑62添加至凝結槽55而增加產物的澱 積。然後處理後之廢水導入澱積槽56及於槽内藉重力完成 固/液分離。 為了促進於第一反應槽52及第二反應槽53之結晶,通 常採用一種方法其中沈積淤渣75經導管13送返第一反應槽 52作為結晶核。部份於澱積槽56分離的淤渣被送返,同時 其餘淤渣輸送至淤渣貯槽57及藉脫水機58脫水,脫水後之 餅5 9當作產業廢料處理。 因上清液水含有於最初階段生產之不可溶氟化鈣,故 其輸送至稍後階段處理裝置。於澱積槽56未沈積之不可溶 (請先閱讀背面之注意事項再iPIF本頁)
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534894 A7
氟化鈣經填充以沙等之過濾柱68而由儲存槽67清除。又為 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 了凊除廢水之剩餘氟,廢水於填充以吸附劑之吸附柱70處 里吸附劑例如散布有金屬離子如鍅之樹脂其與氟離子形 成螯a化合物或活性鋁氧。排放係於pH調整槽71於調 後進行俾便付合排放標準。第3圖中,69為經過濾之水 槽其係作為過濾、處理水緩衝器及用於水品質監控,72為 諸存槽其係作為經過pH調整處理之水緩衝以及用於監 控水品質。 如此藉習知凝結澱積處理含氟廢水需要添加過量鈣鹽 及添加大置,破結劑,如此提高處理成本。改良凝結方法中 ,其中澱積槽之部分沈積淤渣返回第一反應槽且用作結晶 核,凝結劑為可抑制結晶化之因子。由第一反應槽載運之 氟化鈣與鋁及其他添加至第二反應槽作為無機凝結劑之化 合物反應,如此引起膠凝及結晶化的進行。結果,雖然使 用不含凝結劑處理氟化鈣載淨較為有效。但因氟化鈣未沈 積於澱積槽故需添加凝結劑。 於固體不溶性氟化鈣產物藉重力澱積於液體分開系統 中,無法防止不溶性氟化鈣流入上清液水(通常2〇_5〇毫 克/升)’如此需要後期階段之過濾設備。沙濾等用於後期 階段過濾設備,但要求定期洗滌操作。 此外於下述處理藉此使鈣鹽及凝結劑添加至含氟廢水 及不可溶說化_鹽藉重力分離時,較多殘餘氟保留於廢水 ,而需於吸附柱處理。 此外由習知處理設備排放之淤渣之脫水性質不良,原 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 10 (請先閲讀背面之注意事項再ιΡΡ本頁)
、1T 6 534894 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(4 ) 因為添加凝結劑及處理脫水餅要求成本遠更高。若淤渣之 氟化鈣純度高,則可有效用於提供補充價值,例如作為氟 化氫生產材料;但因淤渣含有凝結劑成分及廢水含有雜質 如二氧化矽,故無法達到95%左右之高純度,因此即使可 有效利用,唯一選擇之補充價值低者例如膠黏劑之增量劑 〇 澱積步驟期間,固/液分離係藉重力澱積完成,故需 大容積澱積且需大空間。 發明概述 因此本發明之目的係經由提供一種方法解決前述先前 技術之第一問題,該方法允許極有效的處理含氟水而未造 成鈣化合物固化或通過水之槽道流動現象,且不會造成該 化合物之細粒流入處理水。 為了達到此目的,本發明提供一種處理含氟水之方法 ,係經由含氟水接觸碳酸鈣而反應含氟水中之氟與碳酸鈣 及固定為氟化鈣,該方法包含添加碳酸鈣粒子至含氟水, 及循環該混合物通過分離膜裝置,同時經由分離膜裝置抽 取出氟經去除的處理水,及將含氟水供給循環系統用於將 碳酸鈣轉成氟化_。 根據本發明為了解決前述先前技術之第二問題,固/ 液分離係藉過濾、、離心、蒸氣冷凝、漂浮等完成,而非仰 賴含氟水之氟與鈣鹽反應生產之氟化鈣藉重力澱積,及部 份濃縮淤渣返回反應槽且用作結晶核來降低含氟水之氟濃 度。 國國家標準 )— -—~—--— -7 - (請先閱讀背面之注意事項再頁) 本 售 534894 A7 B7 五、發明説明(5 ) 如此本發明之另一目的係於處理含氟水之方法中,為 了完成使用較廉價變動成本處理,涉及未使用無機或有機 凝結劑’以及降低所得氟化鈣餅之水含量,係透過較高程 度達到有效利用之更寬廣之用途範圍及減少所需空間。 為了達成本目的,本發明提供一種處理含氟水之方法 ’係經由含氟水與鈣鹽於反應槽接觸而反應含氟水中之氟 與鈣鹽且固定為氟化鈣,然後完成固/液分離及去除處理 後之水,同時將藉固/液分離濃縮之部分淤渣返回反應槽 ,該方法包含利用選自過濾、濃縮、蒸氣冷凝及漂浮分離 手段完成固/液分離。 根據本發明無須使用有機或無機凝結劑來處理含氟水 圖式之簡單說明 第1圖為習知含氟水處理方法之系統圖用於與第一發 明比較。 第2圖為經由第1圖所示習知含氟水處理方法水通過之 槽道化流動現象之示意圖。 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂
丨I 第3圖為習知處理方法之 不 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 比較 於與 發明 第4圖為系統圖顯示根據第_發明之含氟水處 之具體例。 第5 (a)、5 (b)及5 (c)圖為奸μ .,^ 口馮根據第一發明用於含 亂水處理方法之分離膜裝置之具體例之略圖。 理方法 第6圖為系、統圖顯示根據第—發明處理纟氟水方法 之 本紙張又度剌1( CNs7a4規格( 534894 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) 另一具體例。 第7圖為系統圖顯示根據第 又另-具體例。 月處理含鼠水方法 第8圖為系統圖顯示根據 ^ 發明處理含氟水方法 又另一具體例。 第9圖根據第二發明之處 咕、 〈賴方法之示意系統圖。 第10圖為線圖顯示參考實例丨的結果。 第11圖為線圖顯示參考實例2的結果。 第 12(a)、i2fb");^i〇f 、 及12 ( c)圖為用於實例2之過濾 裝置之示意圖。 第13圖為線圖顯示實例2的結果。 第Η圖為用於實例3之過濾裝置之示意圖。 第15圖為第14圖之裝置之部分放大視圖。 較佳具體例之說明 現在參照附圖說明本發明之較佳具體例。 第4圖為系統圖顯示根據本發明之含氟水處理方法之 具體例。碳酸鈣粒子添加至含氟水作為起始水,且存在於 循環槽3,分離膜裝置5及循環導管13之循環中。起始水藉 輸送泵2由起始水槽1輸送至循環槽3,同時利用循環泵4循 裱通過由循環槽3,分離膜裝置5及循環導管13組成之循環 系統’起始水與循環通過循環系統之碳酸鈣反應,處理後 之清澈水由分離膜裝置5輸送至處理後之水槽9,於此處藉 輸送泵10排放作為處理後之水。此處起始水之輸送及處理 後水之排放連續至系統藉氟與碳酸鈣間之反應進行突破為 之 之 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 534894 、發明説明(7 ) ==離«置5例如第5(a)_(e)圖所示為交又流動 :43 (第5 ( c )圖)含有聚酯纖物製作成圓筒52,直 徑約12厘米(第5 (a)目),3根於pvc管43之圓柱具有内 部直徑約35亳米(第5 (b)圖)。 根據本發明方法,錢舞錢之反應係於循環槽3, 分離Μ置5及循環導管13組成之循環系統進行,此處如 不例况明,_化合物連同恰通過分離膜裝置之待處理水與 其循%’處理後之澄清水單獨通過分離膜且被輸送至處理 後水槽;結果不可能由於舞化合物固化及水之槽道流出現 處理不完全之問題,以及可大為減少鈣化合物細粒流入處 理水。此外,本發明方法無須使用凝結劑,因此處理過程 可生產高純度氟化鈣,故氟化鈣可用作氟來源用於需要高 純度氟化鈣之用途,例如生產氟酸。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 當含氟水之處理係於具有第4圖所示結構之裝置連續 進行時不會導致系統的突破,因此可以下述方式完成,起 始水由起始水槽丨藉輸送泵2連續供給循環槽3,如"第6圖所 示,氟及碳酸鈣與包含循環槽3,分離膜裝置5及循環導管 13,及處理後之澄清水由分離膜裝置5輸送至處理後水槽9 ,及處理後之水藉輸送泵10連續排放作為處理後之水,同 時碳酸鈣由碳酸鈣儲存槽21藉碳酸鈣供給泵2〇連續供給循 環槽3,氟化鈣由循環槽3藉氟化鈣抽取泵。連續抽取二氟 化鈣儲存槽23。 進行此種本發明方法時,處理可於一連串2、3或多個 循環系統進行,例如前述。例如如第7圖所示,碳酸鈣粒 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 534894 A7 ^______ Β7 五、發明説明(8 ) ~~~~一— ~~ - 子可添加至含氟起始水,且存在於及循環於循環槽3,分 離膜裝置5,循環導管13及存在於循環槽6,分離膜裝置8 及循環導管14。此種情況下,起始水由起始水槽1藉輸送 果2輸送至;f盾環槽3,同時於循環槽3,分離膜裝置5及循環 導管13組成之循環系統藉循環泵4循環,起始水與循環系 統内循環的碳酸舞反應,及經處理之澄清水由分離膜裝置 1輸送至循壞6 ;又當其餘循環槽6,分離膜裝置8及循環導 管14組成之循環系統藉循環泵7循環時,其再度與於此種 循%系統循環之碳酸鈣反應,經處理之澄清水由分離膜裝 置8輸送至處理後水槽9,及藉輸送泵1〇排放作為處理後之 水。此處分離膜裝置8具有前述分離膜裝置5之相同構造。 第8圖所示具體例中,循環槽6也座落於分離膜裝置8 後方,如此接著為另一循環系統,其係由循環泵7,分離 膜裝置8及循環導管24組成,且進一步連結成一串。 即使使用由2、3或多循環系統串聯連結之裝置,仍可 藉由以第6圖所示方式適當配置碳酸舞供給系統及氣化妈 抽取系統而完成連續處理,同時概略維持處理後水之水質 穩定。 另外第7及8圖所示裝置具體例可用於循環方式連續處 理。舉例言之,第7圖所示裝置處理中,監控來自分離膜 請之處理後之水之氟漢度變化’於達到突破前循環開 關導管切換成循環開關導管n,於由循環槽3,循環果4 ’分離膜裝置5及循環導管13組成之第一階段循環系統之 !弓化合物以新鮮製備之碳酸轉替代,此時循環開關導管18 f
^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(-—---―™—一-一J (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 、11 534894 A7 -—---- 五、發明説明(9 被切換至循環開關導管12, 水之流動指令由循環槽6 ::=,分離膜裝置8及循環導管14組成的第二階段循 二換至第一階段循環系統。藉此方式連續切換流動 。’可完成連續處理而未增高處理後水之氟濃度。顯然 二圖所:裝置中,流動指令可以相同方式連續切換而允 迕以循環方式工作。 現在進一步說明第二發明之較佳具體例。 後文說明係有關含氟廢水作為含氟水之處理實例。 起濟部中央檩準局員工消費合作社印製 經 鹽 槽 例 ‘廢 量 第9圖為根據第二發明之方法之示意系統圖。含說廢 水儲存於起始水槽76。反應槽77中添加劈鹽^之氯氧化舞 ,含氟廢水之pH調整至4-10而產生氟化鈣。pH調整槽78 中,藉加酸87或驗88至促進氟化部結晶的濃度而調整pH 、’及然後廢水於濃縮裝置79進行固/液分離,濃縮後之於 渣轉運至淤渣儲存槽81及使用脫水機82脫水。部份濃縮的 於潰經導管84送返反應槽77且利用作為反應槽以氣化辦 結晶用核。此處結晶作用可被有效促進,促進方式係經由 儲存送返的淤渣8結晶作用可被有效促進,促進方式係 由儲存送返的淤渣85及含氟廢水92於儲存槽9〇,添加鈣 91,生長氟化鈣晶體作為結晶用核,及將晶體送返反應 77 ;此種方法於含氟廢水89之氟離子濃度低時特別有效 鈣鹽91之添加量較佳略高於含氟廢水92之氟離子當量, 如約1.2當量’載入儲存槽9〇之含氟廢水92較佳佔含敦 水89總量之20%。又返回之淤渣量較佳佔產生之淤渣總 至約10-40% 本紙張尺度制悄ϋ準(CNS ) A4規格了21GX297公ίΤ 534894 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(10 ) 於返回淤渣之低氟離子濃度或淤渣濃度之例,含氟廢 水89可添加至儲存槽90。 使用之濃縮裝置79為可進行由反應槽77排放出之含氟 化鈣廢水之固/液分離功能之裝置,且係基於過濾、濃縮 、条氣冷凝或漂浮等方式分離。當固/液分離係藉重力澱 積完成時,氟化鈣晶體必須具有大比重,需要添加凝結劑 ’但基於過濾、離心、蒸氣冷凝或漂浮等濃縮手段可達成 分離而未使晶體生長,因此凝結劑的添加變成無此需要。 藉過濾進行固/液分離手段之一例為膜分離方法。使 用之膜為超濾、(UF )膜、微滤;(MF )膜,粗遽器等。 現在將舉例說明本發明之進一步細節。 實例1 具有氟濃度1000毫克/升及ρΗ4·0之含氟廢水使用第7 圖所示處理系統系列處理作為起始水。處理條件如下。 ① 起始水槽1及處理水槽9 ·· 200升,聚乙烯材料 ② 輸送泵2及處理水泵1〇 : 30升/小時,磁鐵泵 ③ 循環槽3及循環槽6 ·· 50升,聚乙烯材料 ④ 循環泵4及循環泵7 : 4立方米/小時,磁鐵泵 ⑤ 分離膜裝置5及分離膜裝置8:交又流型分離膜裝置 (第5 (a) _5 (c)圖)聚酯膜,過濾壓〇5_15千克/平方 厘米,過濾流速1米/秒,循環容積3.4立方米/小時 ⑤碳酸鈣:粒徑分佈0·3_0·5毫米31.6%)、〇.2-〇·3毫米 (3 5.8%)、<〇·2毫米 32.6%)。 酸鈣循環通過循環槽3、循環泵4、分離膜裝置5及循 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
、1Τ
13 534894 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明(11 ) 循環導管13及循環槽6、循環泵7、分離膜裝置8及循環導 管14。首先,處理方式係經由使起始水通過第一階段循環 系統產生氣體,及引發反應藉此使水内之氟被固定為氟化 鈣,獲得滿意的水質SSS 2亳克/升,得自分離膜裝置5之 處理水未含細粒。其次當處理水通過第二階段循環系統用 於進一步去除氟時,得自分離膜裝置8之處理水也具有滿 意的水質SS$ 2毫克/升,及氟濃度極低為5毫克/升。回收 之氟化鈣也具有高純度。 於本實例為了連續處理起始水,使用循環系統因此基 於來自分離膜裝置8之處理後之水中氟濃度的變化,由循 環槽3、循環泵4、分離膜裝置5及循環導管13組成之第一 階段循環系統内之鈣化合物以新鮮製備碳酸鈣替代,起始 水之流動指令由第二階段循環系統(由循環槽6、循環泵7 、分離膜裝置8及擔環導管14組成)切換至第一階段循環 系統允許連續處理而不會提高處理水之氟濃度。換言之, 處理係使用包含兩個系統以循環方式串聯連結組成的循環 系統完成,因此可連續穩定去除起始水中之氟。 又如第(a)至第5 (c)圖說明,新鮮碳酸鈣可連續 供給,而循裱鈣化合物被定量抽取出。如此即使未使用循 環系統仍可允許起始水中之氟連續穩定地去除。 此處處理用之碳酸鈣可具有任何粒徑大小及粒徑分佈 。使用之分離膜可為共通分離膜或微濾、(娜)或超濾( UF)膜。 〜 如前文說明,根據第-發明之含氟水處理方法允許穩
G氏張尺度適用中關家標準(CNS ) A4規格(210^7>i5T (請先閲讀背面之注意事項再本頁)
、1T • 1- -- In 14 534894 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ----一~_____ 五、發明説明(I2 ) 疋Θ除氟而處理後之水未含細粒。因此提供使用氟酸與排 放各氣水產業之一大貢獻,且可用於保護天然環境。 參考例1 以下述方式進行參考例1來驗證本發明之效果。 廢水模式製備成含有200毫克/升、100毫克/升、50毫 克升及20¾克/升鼠離子,添加氫氧化約(ca(〇H)2)時 ,測置廢水中之氟離子殘量濃度。此時使用氫氧化鈉( NaOH)將pH調整至6_8之範圍。結果示於第1〇圖。 根據第10圖’含高氟離子濃度200毫克/升、100亳克/ 升之廢水即使僅添加小量鈣鹽也顯示氟離子濃度即刻下降 ’才曰不氣離子與添加鈣鹽產生之鈣離子間有效反應而沈澱 不洛性說化舞(CaF2)。它方面,可藉含低氟離子濃度5〇 笔克/升、20亳克/升之廢水可未添加過量鈣鹽而獲得廢水 氟離子濃度之不再降低。 雖然其機轉細節尚未完全明瞭,但推定如後。換言之 ,S氟離子濃度高時,即使僅微量鈣離子,不可溶氟化鈣 沈殿’沈殿的氟化鈣變成結晶用核用於結晶至殘餘氟離子 濃度低為止。相反地,相信當氟離子濃度低時,初結晶化 被延遲,故即使過量添加鈣鹽,氟離子仍保留於廢水。 參考例2 發明人進行參考例2來確證前述觀察。 於含氟離子濃度20毫克/升及鈣離子濃度32〇毫克/升 之廢水模式中緩慢添加含氟化鈣溶液,該溶液製備成含5〇〇 毫克/升氟濃度及580毫克/升鈣濃度。此時pH使用氫氧化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(----~~- (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 鼸衣· 訂 泉 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 534894 A7 —一 __B7_ 五、發明説明(13 ) 鈣(NaOH)調整至6-8之範圍。結果顯示於第丨丨圖。 根據第11圖’ ¥氣離子濃度為2〇毫克/升時,於參考 例1條件下’廢水中之氟離子濃度並未減低,但微量添加 氟化鈣作為結晶核,氟離子變成不可溶之氟化鈣,結果導 致廢水之殘餘氟離子降低。 又藉由比較第10圖及第11圖可知,根據先前技術氟離 子濃度降至5毫克/升需要殘餘鈣離子濃度為1〇〇毫克/升( 第10圖),但根據本發明方法,殘餘鈣離子濃度僅2〇毫克/ 升(第11圖),顯示本發明可使用較低量部鹽。 前述參考例1及參考例2僅驗證本發明原理,而絕非表 示本發明使用之設計或作業條件限制。 實例2 使用例如第9圖所示裝置。本實例係有關根據本發明 之含氟水處理方法,但示例說明之方法絕非囿限本發明。 本實例中,固/液分離係使用粗遽器過遽完成。粗滤 器使用聚醋,聚乙烯基氯,聚乙烯醇,聚丙烯士等製成的 纖維,其具有化學抗性,可忍受工作溫度加熱,及具有可 忍受使用的機械強度。使用的粗遽器為纖物(加拾纖維纖 物),具有基於廢水氣離子濃度,其他離子漠度及其他物 質性質選用之重量及纖維直徑。 使用此型粗濾器時,具有特定粒捏之不可溶氣化 過纖物結果導致粗遽器粒子主要進行慣量衝擊,較細的粒 子主要藉擴散及過篩黏著於纖維,形成纖維間之粒子架橋 。藉此方式形成之第-黏著層具有無數f曲孔徑,具有: 本紙張尺度適用中國國家標準袼(2i〇^ny (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 衣. 本
in I I 16 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製
B7
新鮮粗濾為更大的孔隙度。較精細粒子係由此種第一黏著 層收集。又也驗證藉由過濾粒子,該等粒子之粒徑比第一 黏著層生成階段正常產生的不可溶氟化鈣粒徑,可改良孔 隙度,獲得通過粗濾器之更大通量。此處所述大粒子可為 對隨後洗滌不會造成不良影響之碳酸鈣或二氧化矽粒子。 因藉此方式根據本發明可極為有效完成氟化鈣的去除 ,故無須第3圖所示後期階段過濾設備。根據本發明也可 獲得高純度IL簡作為處理㈣,原因為未使用凝結劑故 ,如此淤渣可再用於需要高純度氟化鈣之用途,例如作為 氟酸之生產材料。 筒形或扁平粗濾器可用作濃縮裝置79之過濾柱結構。 為了驗證過濾性能,使用之濃縮裝置79為第12 ( a) 至12 (c)圖所示之任一者,亦即過濾裝置% (第a (幻 圖)具有聚酯纖物製備成圓筒92直徑為約12厘米(第12 ( a))圖,其中3根圓筒係於PVC管94具有内部直徑約”毫 米(第12(b)圖)。 用於處理,提供之含氟廢水含有彻毫克/升氟離子。 循環操作始於10〇克氫氧化鈣添加至60升廢水。 第13圖顯示通量變化及藉洗滌之通量回復。如第η圖 可見,循環操作傾向於降低通量。如此促成不可溶氟化鈣 堆積於粗濾H表面上,增域力損失。通量之回復可藉洗 滌清除堆積於粗濾、器表面上之獲得證實。本㈣中 ’使用氫氯酸洗務,但只要該方法不清除氟化舞則無須限 於氫氣酸洗滌。 I紙張尺 534894 A7 一~--------B7________ 五、發明説明(15 ) ~ 一 實例3 使用第14及15圖之裝置作為濃縮裝置乃之過濾裝置進 仃實例3。本實例中,各自具有孔徑〇1微米-1〇〇微米之微 濾膜用於過濾裝置。由支架97夾持微濾膜96組成之板98 等距離隔開,當經過處理之廢水通過其中時由底部通氣冒 /包以防過里氟化鈣堆積於膜表面。當通量降低時,可藉化 學洗滌或物理清除堆積物而回復通量。 即使使用眾所周知之離心分離裝置、蒸氣冷凝裝置及 漂浮裝置具有如同濃縮裝置79之多種構造仍可獲得類似效 果。 如前述,根據第二發明之含說水處理方法實現處理劑 用量減少,淤渣容積減低,設備較為簡單,空間需求減少 以及藉由回收高品質敦化舞而對氟作更有效利用等優點。 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適财關家標 18 534894 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(16 ) 元件標號對照 1...水槽 57…淤渣貯槽 2...輸送泵 58...脫水機 3...循環槽 5 9...脫水餅 4...循環泵 60·"鈣鹽 5...分離膜裝置 61...無機凝結劑 6...循環槽 62...有機凝結劑 7...循壞果 67…儲存槽 8...分離膜裝置 6 8...過濾柱 9...處理水水槽 69...過濾水水槽 10...輸送泵 70...吸附柱 13...循環導管 71.··ρΗ調節槽 14...循環導管 72...儲存槽 19..•柱 75...沈積的淤渣 20...碳酸鈣供給泵 76...起始水槽 21...碳酸鈣儲存槽 77...反應槽 22...氟化鈣抽取泵 78··· pH調節槽 23...氟化鈣儲存槽 79...濃縮裝置 24...循環導管 81…淤渣儲存槽 43...交叉流型裝置 82...脫水機 51…水槽 84...導管 52…第一反應槽,圓筒 8 5...返回的於渣 53…第二反應槽 86…鈣鹽 (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
、11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2iO X 297公釐) 19 534894 A7 B7 五、發明説明(I7 54.. . pH調整槽 55.. .凝結槽 56.. .澱積槽 90.. .儲存槽 92.. .含氟廢水 94.. .PVC 管 96…微濾膜 98.··板 87···酸 88."鹼 89...含氟廢水 91…鈣鹽 93…圓筒 95…過濾裝置 97…支架 請 先 閱 讀* 背 Sj 之, 注 意 事 項
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 20

Claims (1)

  1. 534894
    修正 彳月曰 91.11 27 々、申請專利範圍 、 第88101996號專利再審查案申請專利範圍修正本 修正曰期:91年11月 1· 一種處理含氟水之方法,其係經由將含氟水接觸與碳酸 #5而使含氣水中之氟與碳酸i弓反應且固定成為氣化約 ,該方法實質上包括下列步驟: 在不凝滯的情況下,透過一包含有一循環槽、一分 離膜裝置和一循環導管之循環系統循環含有該碳酸鈣 之含氟水’藉此該氟與該碳酸詞產生反應以形成氟化 鈣,以及該分離膜從含剩餘碳酸鈣之剩餘的含氟水中 分離出所產生之氟已經被去除之處理水, 將未處理之含氟水供給於該循環槽,同時藉由將含 有該碳酸鈣之含氟水通過該分離膜來移除該氟已經被 去除之處理水且將該包含剩餘碳酸鈣之含氟水從該分 離膜,經過該循環導管再循環返回該循環槽, 持續循環該含碳酸鈣之含氟水、供給未處理之含氟 水、移除該氟已經被去除之處理水以及再循環該剩餘 的含氟水,藉此將碳酸鈣轉換成氟化鈣且產生氟已經 被去除之處理水。 2·如申請專利範圍第1項之方法,其中該分離膜裝置為交 叉流型分離膜裝置。 3·如申請專利範圍第丨項之方法,其中該碳酸鈣幾乎完全 轉變成氟化鈣,及該氟化鈣被再度用作氟來源。 4·如申請專利範圍第丨項之方法,其中該循環系統包含複 數單元用於循環混合物通過分離膜裝置。 (〇^)八4規格(210父297公釐)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI785158B (zh) * 2017-12-06 2022-12-01 加拿大商沃威沃公司 用於處理含氟化物的廢水之方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3169899B2 (ja) * 1998-07-15 2001-05-28 日本電気環境エンジニアリング株式会社 フッ素含有排水の処理方法とその装置
JP4194162B2 (ja) * 1999-02-01 2008-12-10 ステラケミファ株式会社 重炭酸カルシウムを高濃度に含有する水からカルシウムを除去する方法
JP3653422B2 (ja) * 1999-08-20 2005-05-25 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
KR100356618B1 (ko) * 2000-06-02 2002-10-19 소재춘 불소 이온 제거제 및 이를 이용한 불소 함유 폐수의처리방법
KR100369892B1 (ko) * 2000-11-07 2003-01-29 김재종 불소함유 폐수의 고도 처리방법 및 장치
JP3634792B2 (ja) * 2001-10-31 2005-03-30 三洋電機株式会社 被除去物の除去方法
US7411019B1 (en) 2003-08-25 2008-08-12 Eltron Research, Inc. Polymer composites containing nanotubes
JP4368249B2 (ja) * 2004-06-01 2009-11-18 三洋電機株式会社 処理装置およびそれを用いた被処理水の処理方法
KR101294490B1 (ko) 2009-05-21 2013-08-07 다이킨 고교 가부시키가이샤 처리제 및 그의 제조 방법, 및 처리 방법
JP5440095B2 (ja) * 2009-10-22 2014-03-12 栗田工業株式会社 フッ素含有水の処理方法および処理装置
US10196289B2 (en) * 2010-05-18 2019-02-05 Ostara Nutrient Recovery Technologies Inc. Treatment of phosphate-containing wastewater
WO2012077033A2 (en) 2010-12-06 2012-06-14 Council Of Scientific & Industrial Research Organic-inorganic composite material for removal of anionic pollutants from water and process for the preparation thereof
US9255018B2 (en) * 2011-12-21 2016-02-09 Tower Semiconductor Ltd. Cost-efficient treatment of fluoride waste
GB2564399A (en) * 2017-07-06 2019-01-16 Edwards Ltd Improvements in or relating to pumping line arrangements
CN108002658A (zh) * 2017-12-25 2018-05-08 湖州富优得膜分离科技有限公司 一种单晶硅电池制造产生的异丙醇污水处理系统
US20220144679A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-12 Complete Filtration Resources, Inc Systems and methods for removing phosphorus from water
CN114605018B (zh) * 2022-02-04 2024-02-02 重庆大学 一种含磷含氟高盐有机废水处理与盐回收方法
CN114835227B (zh) * 2022-07-06 2022-09-27 山西交控生态环境股份有限公司 一种污水处理设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4171342A (en) * 1974-04-03 1979-10-16 Occidental Chemical Company Recovery of calcium fluoride from phosphate operation waste water
US4008162A (en) * 1975-08-05 1977-02-15 Dart Industries Inc. Waste treatment of fluoroborate solutions
US4698163A (en) * 1985-11-12 1987-10-06 Amax Inc. Treatment of phosphate-containing wastewater
JPH0753276B2 (ja) * 1989-10-03 1995-06-07 栗田工業株式会社 フッ化物含有水の処理方法
NL9002056A (nl) * 1990-09-18 1992-04-16 Dhv Raadgevend Ing Werkwijze voor de verwijdering van fluoride uit afvalwater.
JP2503806B2 (ja) 1991-06-19 1996-06-05 電源開発株式会社 フッ化物含有水の処理方法
JP3227760B2 (ja) 1992-03-11 2001-11-12 栗田工業株式会社 フッ素含有水の処理方法
JP3192557B2 (ja) * 1994-08-26 2001-07-30 シャープ株式会社 排水処理装置および排水処理方法
JPH08197070A (ja) 1995-01-24 1996-08-06 Kurita Water Ind Ltd フッ素含有水の処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI785158B (zh) * 2017-12-06 2022-12-01 加拿大商沃威沃公司 用於處理含氟化物的廢水之方法

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Publication number Publication date
KR19990082710A (ko) 1999-11-25
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