JPH0663561A - フッ素含有水用処理装置 - Google Patents

フッ素含有水用処理装置

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JPH0663561A
JPH0663561A JP24730792A JP24730792A JPH0663561A JP H0663561 A JPH0663561 A JP H0663561A JP 24730792 A JP24730792 A JP 24730792A JP 24730792 A JP24730792 A JP 24730792A JP H0663561 A JPH0663561 A JP H0663561A
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Tadahiro Omi
忠弘 大見
Shin Sato
伸 佐藤
Tadashi Takadoi
忠 高土居
Masahiro Miki
正博 三木
Toshiro Fukutome
敏郎 福留
Matagoro Maeno
又五郎 前野
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Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】フッ素含有水貯槽と、着脱自在な粒状炭酸カル
シウム充填塔と、該貯槽からフッ素含有水を充填塔へ送
液するための配管と、充填塔から出た処理水を該貯槽へ
返送するための循環用配管とから構成されたフッ素含有
水用処理装置。 【効果】半導体製造分野などから排出されるフッ素含有
廃液をそれぞれ個別に大がかりな配管工事が不要で経済
的有利に処理し、該廃液中のフッ素を高純度のフッ化カ
ルシウムとして回収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフッ素含有水用処理装
置、さらに詳しくは、半導体製造分野などから排出され
るフッ素含有廃液、特に濃厚系フッ素含有廃液をそれぞ
れ個別に大がかりな配管工事が不要で経済的有利に処理
し、該廃液中のフッ素を再資源として利用可能な高純度
のフッ化カルシウムとして回収するためのフッ素含有水
用処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体製造分野やその関連分野、
あるいは各種金属材料、単結晶材料、光学系材料などの
表面処理分野などにおいては、多量のエッチング剤が使
用されており、そして、このエッチング剤としては、主
にフッ化水素や、フッ化水素とフッ化アンモニウムを主
成分とするエッチング剤が用いられている。フッ化水素
を主成分とするエッチング剤は、通常フッ素をHFとし
て0.9重量%程度を含む薬剤であって大量に用いられ
ており、一方、フッ化水素及びフッ化アンモニウムを主
成分として含むエッチング剤(バッファードフッ酸)
は、その使用量は少ないものの、フッ素をHFとして通
常7重量%程度含有していることから、これらのエッチ
ング剤は廃水系統へ移行した際、高濃度フッ素含有廃液
となる。一方、エッチング途中やエッチング終了時に
は、これらのエッチング剤で処理された材料を大量の洗
浄水で洗浄するため、その洗浄工程からは、大量の低濃
度フッ素含有廃液が排出される。このようなフッ素含有
廃液は、一般的には総合排水中に流入されている。この
総合排水のフッ素の除去は、通常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添加して、フッ
化カルシウムとして不溶化し、固液分離したのち、再度
その処理液にアルミニウム塩やマグネシウム塩を添加
し、その水酸化物へのフッ素吸着−固液分離を行った
り、あるいはフッ素吸着樹脂でイオン交換分離するな
ど、高度処理を施して放流する方法がとられている。し
かしながら、この総合廃水として処理する方法において
は、該総合廃水中のフッ素濃度が大幅に変動するのに対
応して、大過剰の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の添加が必要となり、薬剤を多量
に要する上、固液分離されたフッ素カルシウムは再資源
化するには不純物が多く、不適当な汚泥が多量に発生す
るのを免れないという問題がある。そこで、濃厚系フッ
素含有廃液と希薄系フッ素含有廃液とに分別し、濃厚系
廃液を集めて処理する方法が提案されている。濃厚系廃
液が分別排出されれば、それを総合廃水処理系へ一定量
注入して濃度変動を低くして処理できるし、また、炭酸
カルシウム剤と接触させて、フッ素をフッ化カルシウム
として回収することも可能である。しかしながら、プラ
ント建設時に分別排出管を設けなかった場合に、新たに
分別排出管を改造して設けるには多額の費用を必要とす
るし、多くの場合、配管設置面積の余裕がなく、施工で
きないのが実状である。また、フッ素廃液から、炭酸カ
ルシウムを用いてフッ化カルシウムとして回収する場合
には、廃液中のフッ素濃度、酸の種類やその濃度などの
液組成が回収物のフッ化カルシウム純度に影響するの
で、分別の仕様や精度が、フッ化カルシウムの再資源化
の可否を決めるカギになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、半導体製造分野などから排出されるフッ
素含有廃液、特に濃厚系フッ素含有廃液を、それぞれ個
別に大がかりな配管工事が不要で経済的有利に処理し、
該廃液中のフッ素を再資源として利用可能な高純度のフ
ッ化カルシウムとして回収するためのフッ素含有水用処
理装置を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、半導体製造分
野などの各エッチング工程における廃エッチング剤貯槽
に、それぞれ着脱自在な粒状炭酸カルシウム充填塔を設
け、該充填塔にフッ素含有廃液を循環通液することで、
廃液処理とフッ素をフッ化カルシウムとして回収するこ
とのできる装置により、その目的を達成しうることを見
い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、フッ素含有水貯槽と、着脱自
在な粒状炭酸カルシウム充填塔と、該貯槽からフッ素含
有水を充填塔へ送液するための配管と、充填塔から出た
処理水を該貯槽へ返送するための循環用配管とから構成
されたフッ素含有水用処置装置を提供するものである。
【0005】以下、添付図面に従って本発明を詳細に説
明する。図1は本発明のフッ素含有水用処理装置の1例
を示す概略図であって、まず、フッ素含有水1はフッ素
含有水貯槽2に入れる。フッ素の組成については、フッ
化水素系でもフッ化アンモニウム系のいずれでもよい
が、フッ素濃度は高濃度になると除去率が低下するの
で、通常50g・F/リットル以下、好ましくは25g
・F/リットル以下になるように脱塩水や水道水などの
希釈水3によって希釈する。該貯槽2には、フッ素含有
水を粒状炭酸カルシウム充填塔4へ送液するための配管
5と、充填塔4から出た処理水を貯槽2へ返送するため
の循環用配管6が設けられている。また、送液用配管5
及び循環用配管6には、充填塔4を自在に着脱しうるよ
うに、循環ポンプ7を貯槽2側に付設する場合は、それ
ぞれワンタッチジョイント(例えばカプラ)やクランプ
バンドB,B'が設けられ、一方、ポンプ7を充填塔4側
に付設する場合はワンタッチジョイント(例えばカプ
ラ)やクランプバンドA,A'が設けられるが、この場合
でも充填塔4のみを再生工場に持ち運びができるよう
に、B,B'も設けるのが望ましい。
【0006】充填塔4は、密開型上向流で通液循環する
構造が有利である。下向流通液としてもよいが、この場
合、反応によって二酸化炭素ガスが発生して、塔内が水
切れ状態となるおそれがあるので上向流の方が望まし
い。また、充填塔4は開放型でもよいが、反応によって
はアンモニアガスを生成することがあるので、ガス、液
をともに貯槽2へ流入させ、ここでガス分離するのがよ
い。さらに、充填塔内の粒状炭酸カルシウムが流動化す
るように、充填塔下部から空気を吹き込むのもよい(図
示せず)。該粒状炭酸カルシウムの粒子径は0.1〜0.
5mmの範囲にあるのが望ましい。
【0007】また、充填塔内の炭酸カルシウムがフッ化
カルシウムに完全に変換したことを、例えば入口及び出
口液のフッ素濃度から判断して、炭酸カルシウム充填塔
を新しい炭酸カルシウム充填塔と入れ替える。この際、
充填塔内に貯留している液は有害であるので、空気など
で置換(図示せず)後に、洗浄水で洗浄するのがよい。
この洗浄水は炭酸カルシウム量に対して5重量倍以下程
度でよく、また貯槽2に戻してもよいし、フッ素濃度が
低いので総合廃水系へ排出してもよい。次に、貯槽2内
のフッ素濃度が低下し、処理ができたことを確認してか
ら排出する(図示せず)。該フッ素濃度を確認するため
には、貯槽内が均一化するように機械撹拌や空気撹拌を
行うのが望ましい。その場合、空気撹拌の方がアンモニ
アガスの放出により、炭酸カルシウム接触時の反応が促
進し、処理水の水質がよくなるので有利である。また、
炭酸カルシウム充填塔の材質については、フッ素や酸に
より腐食されないものであればよく、特に制限はない。
さらに、該炭酸カルシウム充填塔は2塔以上の直列通液
が好ましく、また、処理液排水やろ材流動化のために間
欠通液としてもよい。
【0008】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
【0009】実施例1 図1においてB,B'部にカプラを設けた試験装置を用い
て実施した。試薬NH4F及びH2SiFを溶解した1
000mlのフッ素含有水をそれぞれ調製した。0.32m
m径の炭酸カルシウム粒子を充填したカラムに、上記フ
ッ素含有水を上向流でSV12(1200ml/hr)の流
速で通液し、その処理液を原液タンクに戻し循環して1
2時間後の原液タンク(処理液タンク)内のフッ素濃度
を分析した。その結果、NH4F水溶液の場合、循環前
にはpHが6.6及びF濃度が27,500mg/リットルあ
ったものが12時間循環後にはそれぞれ9.0及び1,2
50mg/リットルとなった。また、H2SiF水溶液
の場合、循環前にはpHが1.0及びF濃度が11,300
mg/リットルあったものが、12時間循環後には、それ
ぞれ2.8および350mg/リットルとなった。なお、
SV12で12時間循環したので、一過式に換算すると
SV1で1時間通液したことに相当する。
【0010】比較例1 実施例1において、フッ素含有水の流速をSV1(10
0ml/hr)とし、かつ一過式で1時間通液したこと以外
は、実施例1と同様にして実施した。その結果、NH4
F水溶液の場合、1時間通液後にはpHは9.0、F濃度
は2,500mg/リットルとなった。また、H2SiF6
水溶液の場合、1時間通液後にはpHは2.5、F濃度は
590mg/リットルとなった。
【0011】
【発明の効果】本発明によると、半導体製造分野などか
ら排出されるフッ素含有廃液をそれぞれ個別に処理する
ことにより、フッ化カルシウム純度に悪影響を及ぼすも
のを容易に除外でき、高品質のフッ化カルシウムが得ら
れるとともに、原液組成濃度が安定するので運転管理が
容易である。また、処理水質を確認して排出できるの
で、処理が確実であり、総合廃水系への濃度負荷が小さ
く、安定化をもたらす。さらに、大がかりな配管工事が
不要で、経済的に有利である。本発明装置は、特に少量
発生する濃厚系フッ素含有廃液に適用するのが有利であ
るが、半導体製造工程から排出される他の小規模なフッ
素含有廃液の処理にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のフッ素含有水用処理装置の1例
を示す概略図である。
【符号の説明】
1 フッ素含有水 2 フッ素含有水貯槽 4 粒状炭酸カルシウム充填塔 A ワンタッチジョイント A' ワンタッチジョイント B ワンタッチジョイント B' ワンタッチジョイント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 伸 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 高土居 忠 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 三木 正博 大阪府大阪市阿倍野区帝塚山一丁目23番14 −521 (72)発明者 福留 敏郎 大阪府南河内郡千早赤阪村大字小吹68− 335 (72)発明者 前野 又五郎 大阪府和泉市光明台2−42−6

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ素含有水貯槽と、着脱自在な粒状炭酸
    カルシウム充填塔と、該貯槽からフッ素含有水を充填塔
    へ送液するための配管と、充填塔から出た処理水を該貯
    槽へ返送するための循環用配管とから構成されたフッ素
    含有水用処置装置。
JP24730792A 1992-08-24 1992-08-24 フッ素含有水用処理装置 Expired - Lifetime JP3375154B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06254571A (ja) * 1993-03-09 1994-09-13 Kurita Water Ind Ltd フッ素含有水の処理方法
JPH08148457A (ja) * 1994-11-15 1996-06-07 Tadahiro Omi ウェットステーション並びにそのウェットステーションを用いたウェット洗浄方法及びウェット洗浄装置
JP2005038823A (ja) * 2003-07-02 2005-02-10 Toyota Motor Corp 固体高分子型燃料電池システム
JP2009078240A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Seiko Epson Corp 廃液処理装置及び継手管

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