JPH0790228B2 - フツ素含有排水の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフッ素含有排水の処理方法に関し、詳しくはフ
ッ素を高濃度で含み、かつホウ素が共存する排水の処理
方法に関する。

［従来の技術］ フッ素含有排水としては、たとえば石炭燃焼排ガスをカ
ルシウム化合物などを含む吸収液で処理する排煙脱硫装
置から排出される排水等がある。

通常、排水中においてフッ素は溶解度が小さく、カルシ
ウムと反応させてフッ化カルシウムを生成させることに
よって除去することができる。しかしながら、排水中に
ホウ素も含まれていると、フッ素と反応してフルオロホ
ウ酸等のホウフッ化物が生成するため、通常の方法では
除去することが困難である。

そこで、フッ素含有排水の処理にあたり、アルミニウム
化合物を添加する方法が提案されている（Gypsum ＆ Li
me、No.133,1974年）。ここで、アルミニウム化合物と
しては硫酸アルミニウム（硫酸バン土）やポリ塩化アル
ミニウム（PAC）が使用されている。通常のフッ素含有
排水はフッ素濃度300ppm以下であり、ホウ素濃度も15pp
m以下であるため、これらアルミニウム化合物を用いる
排水処理法によって一応の成果を挙げている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、本発明者らの研究により、排水中のフッ
素およびホウ素のいずれか一方の濃度が通常の値よりも
高い場合、特にホウ素濃度が高くなると、フッ素の除去
が困難となり、硫酸バン土やPACの添加量の大巾な増加
を必要とし、フッ素やホウ素の濃度がさらに高くなる
と、これらアルミニウム化合物を使用しても安定した処
理を行うことが出来なくなることを知見した。

排水処理のために用いる硫酸バン土やPACの添加量が増
加することは、単に処理コストを高くするだけでなく、
下流側でのNaOH等の使用量増加につながり、さらにはス
ラッジ量が増加することになり、新たな公害問題の発生
が避けられない。また、硫酸バン土使用量の増加は処理
水中の硫酸イオン濃度の増加をもたらし、石膏スケーリ
ングの発生という問題点がある。さらに、硫酸バン土や
PACの使用は凝集剤であることから水酸化アルミニウム
等の沈着やスケーリングの発生を伴うため、安定した排
水処理を行えないという重大な欠点がある。

一般に、排水量はフッ素やホウ素の濃度によって決めら
れるものではなく、液中の塩素イオン濃度やシール水
量、洗浄水量等の排煙脱硫装置系の水バランスにより決
められるものである。

しかし、排水規制の強化，工業用水の使用制限の強化等
の実情から、排水量の低減が強く望まれている。そのた
め、処理水の塩素イオン濃度についての対策や洗浄方法
の改良等が行われており、排水量を低減するための試み
がなされつつある。

燃料である石炭は、そほ産地等により組成が変化するた
め、石炭燃焼排ガスを処理したときに排出される排水中
のフッ素やホウ素の濃度も様々に変化する。排水中にお
けるこれら成分の濃度変化、特に通常よりも高濃度とな
った場合、前記した従来技術で対応することは技術的に
困難であるばかりでなく、経済的にも不利である。

なお、フッ素を高濃度に含有する排水の処理を容易にす
るために、希釈して排水量を増加することは、前記した
排水規制の立場から実現性が困難である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記のような背景のもとに完成されたものであ
る。

すなわち本発明は、石炭燃焼排ガスをカルシウム化合物
を含む吸収液で処理して得られ、フッ素濃度が500ppm以
上であり、かつホウ素を含む排水にカルシウム化合物を
加えてpH調整後、アルミニウム濃度が300〜600ppmとな
るように塩化アルミニウムを添加して反応を行い、次い
てカルシウム化合物を含む溶液で処理することを特徴と
するフッ素含有排水の処理方法を提供するものである。

本発明の対象となる排水は、上記の如くフッ素を高濃度
に含み、かつホウ素を含有するものである。このような
排水として、たとえば石炭燃焼排ガスを適当な吸収剤、
たとえばカルシウム化合物を含有する吸収液で処理する
排煙脱硫装置から排出される排水などを挙げることがで
きる。

本発明の方法は、フッ素濃度500ppm以上、通常は500〜3
000ppm程度であり、かつ40ppm以上、通常は40〜300ppm
程度のホウ素を含有する排水に対して好適に適用するこ
とができる。

塩化アルミニウムは、上記排水のpH調整後に加えられ、
その使用量は、上記排水中のフッ素を除去しうる量でよ
いが、通常はアルミニウム濃度が300〜600ppmとなるよ
うに用い、その形態は粉状，液状など任意であるが、水
溶液が取扱上最も好ましい。

塩化アルミニウムを添加すると、排水中のフッ素、たと
えばホウ素と結合してフルオロホウ酸などのホウフッ化
物として存在するフッ素は分解し、さらに共沈凝集効果
により系外に除去することができる。排水中のホウフッ
化物の分解には、アルミニウムイオンの存在が必要であ
る。硫酸バン土やPACは凝集剤としての作用が強く発現
するため、液中にアルミニウムイオンとして溶解し難い
が、塩化アルミニウムは容易に解離してアルミニウムイ
オンを形成する。さらに、塩素イオンの増加から溶解カ
ルシウム濃度が増加するため、溶解度積からフッ素除去
効果のあるフッ化カルシウムの生成が促進され、フッ素
の除去率が向上する。そのため、少ない添加量で効率よ
くフッ素を除去することができる。

なお、必要に応じてpH調整のために塩酸を添加してもよ
い。また、塩化アルミニウムによる反応後にカルシウム
化合物を含む溶液で処理してフッ化カルシウムとしてフ
ッ素を除去する。

［発明の効果］ 本発明によれば、ホウ素と共に高濃度のフッ素を含有す
る排水を効率よく処理することができる。特に、排水量
の低減という要請を満足しつつ排水中のフッ素処理を行
うことができる。しかも、塩化アルミニウムを選択、使
用したことにより、従来の硫酸イオンに起因する石膏ス
ケールの発生がなく、石膏スラッジの生成がなく、安定
した状態で排水処理を行うことが可能となった。また、
塩化アルミニウムは凝集剤として作用が小さいため、配
管，タンク類への沈着やスケーリングの進行発生が極め
て小さい。

［実施例］ 次に、本発明を実施例により説明する。

実施例および比較例 石炭燃焼排ガスを処理する排煙脱硫装置からの排水（フ
ッ素濃度1400ppm,ホウ酸濃度150ppm,アルミニウム濃度5
0ppm）を3m³/hrで流し、第１図に示すフッ素処理工程に
おいて添加アルミニウム剤としてPAC,硫酸バン土または
塩化アルミニウムを用いてフッ素の除去性能とアルミニ
ウムフロックの付着やスケーリング状況について評価し
た。結果を第２図に示す。

図から明らかなように、フッ素除去効率は塩化アルミニ
ウムを用いた場合が最も高く、スケーリング等の発生量
は塩化アルミニウムの場合が最も少なかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は排水のフッ素処理工程の１例を示す説明図、第
２図は各種アルミニウム剤の使用による排水処理の結果
を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石炭燃焼排ガスをカルシウム化合物を含む
   吸収液で処理して得られ、フッ素濃度が500ppm以上であ
   り、かつホウ素を含む排水にカルシウム化合物を加えて
   pH調整後、アルミニウム濃度が300〜600ppmとなるよう
   に塩化アルミニウムを添加して反応を行い、次いでカル
   シウム化合物を含む溶液で処理することを特徴とするフ
   ッ素含有排水の処理方法。
2. 【請求項２】排水が、フッ素濃度500ppm以上であり、か
   つホウ素濃度40ppm以上のものである特許請求の範囲第
   １項記載の方法。