JPS6097091A - フツ化物イオン含有水の処理方法 - 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】 この発明はフッ化物イオン含有水の処理方法に関するも
のである。

フッ化物イオン含有水の処理方法として、フッ化物イオ
ンの２倍当量程度のカルシウムイオンまたはアルミニウ
ムイオンを添加し、沈殿物を生成さ騒て除去する方法が
知られている（たとえば　ＰＰＭ１９７８年６月号４６
〜５６頁）が、この方法によって得られる処理水のフッ
化物イオン濃度は高く、満足すべき処理方法ではなかっ
た。又沈殿物の生成量も多くなるという欠点がおった。

さらに前述の公知文献にはフッ化物イオン含有水ヲカル
シウム化合物やアルミニウム化合物を用いて二段処理す
る例も掲載されている。しかし、このような二段処理方
法ではそれぞれに沈殿槽等を要し、プラントの設地面積
が大きくなる欠点があった。

この発明はこれら従来例のもつ欠点を解決するために鋭
意研究の結果酸されたものである。

すなわち、この発明は フッ化物イオン含有水にアルミニウム化合物存在下、ｐ
Ｈを５〜８．５に調整する第１工程と、第１工程からの
流出懸濁液を固液分離し、処理水と沈殿物とに分離する
第２工程と、第２工程からの沈殿物にカルシウム化合物
を添加する第３工程と、第３工程反応物を前記第１工程
に返送する第４工程とを含むフッ化物イオン含有水の処
理方法である。

この発明において処理対象となるフッ化物イオン含有水
としてはアルミニウムの電解製錬工程、リン酸肥料の製
造工程、シリコン等の電気部品の洗浄工程、ウラン精錬
工程、表面処理洗浄工程等から排出される排水および排
煙脱硫、脱硝排水などが例示できる。

以下この発明を図面の実施例により説明する。

図面はこの発明の実施態様を示す系統図であり、１は反
応槽、２は沈殿槽、３は沈殿物反応槽である。

１ず、第１工程において、原水管４から反応槽１に原水
を導入し、後述の第４工程により返゛送される反応物を
添加するとともに、必要に応じて薬注管５からアルミニ
ウム化合物を添加し、かつ、薬注管６から５〜８，５に
調整するために、（３） ｐｉ（調整剤を添加する。

原水に充分な量のアルミニウム化合物が存在する場合に
は必要ないが、不足あるいは存在しない場合には外部か
らアルミニウム化合物を添加する。

アルミニウム化合物としては水溶性であれば公知のもの
を使用することができ、たとえば硫酸アルミニウム（硫
酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム、塩化アルミニウム
、硝酸アルミニウムなどが挙げられる。このうち、性能
や取り扱いなどの面から硫酸アルミニウムが好ましい。

アルミニウム化合物の必要存在量は、フッ化物イオンの
量に応じて変動するが、目安としてはフッ化物イオンに
対して重量比で、１：工程度（アルミニウムイオンとし
て）とする。ただし、第４工程から導入される反応物に
は多量のカルシウムイオン、アルミニウムイオンが含ま
れているので、その分低減させることができる。

アルミニウム化合物などを添加した後のｐＨは５〜８５
程度に調整する必要がある。反応液（４） のｐＨが自然にこの範囲内になる場合には特に外部から
添加する必要はないが、それ以外のときにはｐＨ調整剤
を添加する。

ｐＨ調整剤は、アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム
、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム等が使用できるが
、特に水酸化カルシウムはｐＨ調整剤と同時にカルシウ
ムイオン源にもなるので好ましい。また、酸としては、
硫酸、塩酸等を使用する。

以上のように、フッ化物イオン含有水に第４工程で返送
される反応物と、アルミニウム化合物とを添加すると共
に、ｐＨを５〜８，５に調整すると、添加されたアルミ
ニウムイオンがＡＩ（ＯＨ）ｓとなり、沈殿生成と同時
に原水中のフッ化物イオンが沈殿中にまき込まれたり、
フロックに吸着されたりして、フッ化物イオンが低減す
る。

さらに、第４工程から導入される流出液中には多量のカ
ルシウムイオンが含まれているため、フッ化物イオンの
一部はＣａＦ、として固定されることになる。

反応槽１ｖｒ−おける反応時間は数分〜１時間程度であ
るが、フッ化物イオンを可及的に低減するためには１５
分以上反応させた方が好ましい。

反応槽１の反応液は沈殿槽２へ送られ、沈殿物と上澄水
とに分離する。

用いる沈殿槽としては公知の型式のものが用いられる。

上澄水は処理水として管７から系外に排出する。勿論、
必要に応じて、さらに、高度処理してから放流しても良
い。なお、固液分離に際しては必要に応じてポリアクリ
ルアミドの部分加水分解物などの高分子凝集剤を用いて
もよい。沈殿槽２から排出される沈殿物の一部は排泥管
８を介して系外に排出され、適当な手段により処分する
。

一方、沈殿物の残部は沈殿物反応槽３に送られる。沈殿
物反応槽３では、カルシウム化合物を薬注管９から添加
するとともに、必要に応じて薬注管１０からｐｆ（調整
剤を添加する。

カルシウム化合物としては酸化カルシウム、水酸化カル
シウム、塩化カルシウムなど任意のカルシウムＡＩｌ　
ｋ用いることができる。ｐ　Ｈ調整剤は前述で説明した
ものと同一物を用いることができる。

沈殿物にカルシウム化合物、たとえばＣａ″（０）１）
２を添加し、必要に応じてｐｌ（調整剤を添加してｐＨ
を８５〜１３に調整すると次の反応が起こると考えられ
る。

Ａ１（０旧３Ｆ　＋　Ｃａ　（ＯＨ）ｔ　−ｋ　ｌ　（
ＯＨ）　ｎ−”−”ゝ＋ＣａＦ。

ここでＡ　ｌ　（Ｏｆ（）３−Ｆ’は前述のように水酸
化アルミニウムに吸着されたりだき込凍れたりして固定
されたフッ化物を表わし、ｎは３以上の整数を表わす。

即ち、水酸化アルミニウムに捕捉されていたフッ化物イ
オンは、一旦溶離して、今度は水酸化カルシウムと反応
し、難溶性のＣａＦ、となって再度固定される。

一方、水酸化アルミニウムは、ｐＨが高いほど浴出し、
溶液状態を呈するようになる。この（７） ため、沈殿物反応槽３内のｐＨは好１しくは９以上とす
る。又、滞留時間は数分〜１時間程度とする。

こうして、沈殿物反応槽３からは、ＣａＦ、の沈殿と、
アルミニウムやガルシウム化合物を含む沈殿、及びアル
ミニウムイオン、カルシウムイオンを含む懸濁状の反応
物が排出されるようになる。

この発明では、第３工程から排出される反応物を有効利
用するため、第４工程として、この反応物を第１工程に
返送する。返送場所としては原水中でもよいし、反応槽
１中でもよい。

返送により、アルミニウムイオンやカルシウムイオンが
フッ化物イオンを固定するために利用されるとともに、
反応物中のＣａＦ２が、反応の核となって、極めて沈降
性のよい沈殿物を得ることができる。

なお、上述の説明では糸外に排出する沈殿物は４管８を
介して行なうようになっていたが、沈殿物反応槽３でア
ルミニウム化合物を溶解しく８） た後、ＣａＦ２を主体とする沈殿物のみを引き抜くよう
にしてもよい。

以上述べたように、この発明によると、一旦生成した沈
殿物を拘置溶解して利用することとしたため、コストが
安くつくうえに、カルシウム化会物とアルミニウム化合
物とでフッ化物イオンを処理するようにしたため極めて
効率良くフッ化物イオンを除去できる。

しかも得られる沈殿物は極めて沈降性が良く、処理処分
も容易となるなど、優れた利点を多く有する。

実　施　例　１ 横浜市水にＮａＦｅＦ−とじて５１　ｍ９／、Ｉ３添加
し、原水とした。

まず、従来例として原水にａＷ＆バンド５００ｍｙ／１
３と水酸カルシウム１２０ｍ９７．５とを添加してｐＨ
を６９とし、２０分間攪拌下反応させた後、沈殿を分離
した（ケース１）。

また、ケース１の沈殿物を原水に添加した以外はケース
１と同一操作により処理した。（ケース２）次に、この
発明の実施例として、ケース１と同様の方法によって沈
殿物を得た後、沈殿物にＣａ　（ＯＨ）　２を１２０呼
／、８　（原水量に換算シテ）添加しくｐＨ９，１５）
、約１０分間反応させた。次にこの反応物を原水に添加
すると共に、硫酸バンドを５００■／ｐ添加し、２０分
間反応させた。

このときのｐＨは６．５であった。（ケース３）ケース
３において、沈殿物に添加するＣａ（ＯＲ）　２を３０
　ｏｍｙ／１３　（ｐｌ−１１０，５）トＬ、サラに原
水に反応物を添加後、硫酸でｐ　Ｈ７，２に調整した以
外はケース３と同様の方法で処理した（ケース４）。

以上、ケースト４の結果を第１表に示す。

第　１　表 これかられかるように、沈殿物を有効利用したことによ
り、１段処理でも充分にフッ化物イオンが除去されてい
ることがわかる。

実施例２ ｐｉ−１２，０、Ｆ３５０呼／ｇ、Ｃａ　５２６１％ｌ
／＃、　Ａ１３７０η／ｌの排煙脱硫排水を原水として
発明方法を実施した。

先ず、この原水の場合、すでに充分量のアルミニウムイ
オンが存在するので、水酸化カルシウムを１，５００■
／４３添加してｐ　Ｈ７，１に調整し、０．５時間反応
後生成する沈殿を分離した。このとき得られた処理水中
のＦは４０．３　ｍ９７．８　であった。

この沈殿物を原水に添加した以外は上記と同一の処理を
した。その結果、処理水中のＦは３７、’１ｒｌＵ；ｌ
’／、８であった。

次に、上記で得られた沈殿物にＣａ　（ＯＨ）　ｔを１
．５００η／ｋ（原水量に換算して）添加して１時間反
応後原水に添加すると共に、さらにＮａＯＨを加えてｐ
　Ｈ６，７に調整した。

その結果、処理水中のＦは】９．０η／１３　と低減さ
れた。

このように、単に沈殿物を返送しただけでは、処理水水
質はほとんど改善されないが、カルシウム化合物を沈殿
物に添加することにより、水質は大巾に改善されること
がわかる。

特許請求人　栗田工業株式会社 手　続　補　正　書 昭和５９年−７日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２０４４７６号 ２、発明の名称 フッ化物イオン含有水の処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿３丁目４番７号〒１６０４
、補正命令の日付 昭和５９年１月３１日 ５、補正により増加する発明の数　な　し６、補正の対
象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 ７、補正の内容 明細書１２頁の６行目の次に以下を挿入する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施態様を示す系統図であって、１は
反応槽、２は沈殿槽、３は沈殿物反応槽、４は原水管、
５．６．９．１０は薬注管、７は管、８は導管をそれぞ
れ示す。」 （２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １フッ化物イオン含有水にアルミニウム化合物存在下、
   ｐｉ（を５〜８．５に調整する第１工程と、第１工程か
   らの流出懸濁液を分離し、処理水と沈殿物とに分離する
   第２工程と、第２工程からの沈殿物にカルシウム化合物
   を添加する第３工程と、第３工程反応物を前記第１工程
   に返送する第４工程とを含むフッ化物イオン含有水の処
   理方法 ２　アルミニウム化合物が硫酸アルミニウムであり、カ
   ルシウム化合物が水酸化カルシウムである特許請求の範
   囲第１項記載の処理方法