JP4103389B2 - Method and apparatus for treating fluorine-containing water - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素含有水の処理方法及び処理装置に係り、特に、フッ素含有水を結晶種が充填された反応塔に通水してフッ素をフッ化カルシウムとして固定する処理方法及び処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造分野やその関連分野、各種金属材料、単結晶材料、光学系材料等の表面処理分野では、エッチング剤に由来するフッ素を含有する排水が排出されることから、これを処理する必要がある。
【0003】
従来、フッ素含有水の処理方法としては、次のような方法が提案されている。
▲1▼ フッ素含有水に水酸化カルシウム等のカルシウム塩を添加して、難溶性のフッ化カルシウムを得、これを沈殿分離する方法。
▲2▼ フッ素含有水を炭酸カルシウム充填塔に通水して、フッ素含有水をフッ化カルシウムとして固定することにより除去する方法。
【0004】
一方、各種工場の用水系では、カルシウム、シリカ等のスケール成分により運転障害が生じることがある。例えば、冷却水系では、冷却塔での蒸発分により系内の溶解塩類濃度が上昇し、カルシウム塩やシリカに起因するスケールが発生し易い。
【0005】
冷却水系では、スケールの発生による系内の機器障害を防止するために、冷却水水質を電気伝導度計、硬度計などで管理し、過濃縮とならないように一定量のブローを行い、ブロー水に見合う分、工水、市水などを補給することが行われている。また、循環冷却水にスケール分散剤を添加してカルシウム塩の析出を防止する方法や、炭酸カルシウム等のスケール成分の種晶を添加してスケール化を防止する方法が提案されている。
【0006】
カルシウム含有水からカルシウムを除去する方法としては、炭酸イオンを含む薬品を添加してpH調整を行うことにより、炭酸カルシウムを析出させ、これを沈殿分離する方法や、カルシウム含有水に炭酸イオンを含む薬品を添加すると共にpH調整を行い、炭酸カルシウム等の種晶を充填した反応塔に通水して種晶の表面に炭酸カルシウムを析出させてカルシウムを除去する方法が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来においては、カルシウム含有水とフッ素含有水はそれぞれ別の処理工程で処理が行われており、各々の処理設備が必要であり、また、処理後の廃棄物(汚泥)量が多いという問題があった。
【0008】
本発明は上記従来の問題点を解決し、カルシウム含有水とフッ素含有水とを同一の反応塔で処理することができ、廃棄物発生量も少ないフッ素含有水の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のフッ素含有水の処理方法は、結晶種が充填された反応塔にフッ素含有水を通水し、該フッ素含有水中のフッ素をフッ化カルシウムとして固定するフッ素含有水の処理方法において、該反応塔にカルシウム含有水を通水して該反応塔内の結晶種の表面に炭酸カルシウムを析出させた後、フッ素含有水を該反応塔に通水することを特徴とする。
【0010】
本発明のフッ素含有水の処理装置は、結晶種が充填された反応塔と、該反応塔にカルシウム含有水を通水する手段と、カルシウム含有水通水後の該反応塔にフッ素含有水を通水する手段とを備えてなることを特徴とする。
【0011】
本発明では、カルシウム含有水中のカルシウムを晶析法により炭酸カルシウムとして除去し、生成した炭酸カルシウムにフッ素含有水中のフッ素からフッ化カルシウムを析出させて除去するため、カルシウム含有水とフッ素含有水とを共通の反応塔によって処理することができる。また、カルシウム含有水の処理で生成した炭酸カルシウムをフッ素含有水の処理に利用することにより、汚泥発生量の低減を図ることもできる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のフッ素含有水の処理方法及び処理装置の実施の形態を詳細に説明する。
【0013】
本発明においては、結晶種を充填した反応塔に、まずカルシウム含有水を通水してカルシウム含有水中のカルシウムを除去する。
【0014】
この反応塔に充填する結晶種としては、炭酸カルシウム結晶の他、砂やガラス粒子等の低溶解度の無機化合物の粒子の表面に炭酸カルシウムを析出付着させたものなどを好適に用いることができる。これら結晶種の粒径は、取り扱い性、カルシウム含有水との接触効率の面から平均粒径0.3〜0.5mm程度であることが好ましい。
【0015】
炭酸カルシウム粒子等の結晶種の表面にカルシウム含有水中のカルシウムイオンを炭酸カルシウムとして析出させるためには、カルシウム含有水に炭酸イオンを供給する必要がある。また、炭酸カルシウムの析出に好適なpHは9〜11程度であることから必要に応じて水酸化ナトリウム等のアルカリや塩酸等の酸を添加してpH調整を行う。
【0016】
カルシウム含有水に供給する炭酸イオン源としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の薬品の他、炭酸ガス等を用いることができ、このうち、炭酸ナトリウムであれば、これを添加後のpHが9〜11となるように添加することにより、炭酸イオンの供給とpH調整とを同時に行うことができる。
【0017】
炭酸ナトリウム等の炭酸イオン源は通常1〜10重量%程度の水溶液として、反応塔に導入されるカルシウム含有水又は反応塔の入口付近に添加される。
【0018】
カルシウム含有水を炭酸イオンの存在下に結晶種を充填した反応塔に通水すると、カルシウム含有水中のカルシウムイオンが炭酸イオンとの反応で炭酸カルシウムとなって結晶種の表面に析出し、カルシウムイオンが除去された処理水を得ることができる。
【0019】
この反応塔へのカルシウム含有水の通水は、一般的には上向流通水で実施される。この通水速度は180〜120m/hr程度であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【0020】
このようにしてカルシウム含有水を通水した後は、カルシウム含有水の通水を停止してカルシウム含有水を通水した後の反応塔にフッ素含有水を通水する。
【0021】
このフッ素含有水の通水を開始する際の反応塔内の結晶種は、カルシウム含有水の通水により、処理開始時に反応塔に充填した結晶種よりもカルシウム含有水中のカルシウムイオンと添加された炭酸イオンとの反応で析出した炭酸カルシウム量分だけ肥大している。フッ素含有水の通水開始時に、この肥大した結晶種の粒径が過度に大きいとフッ素含有水との接触効率が悪くなり、十分なフッ素除去効率が得られなくなることから、フッ素含有水の通水開始時の反応塔内の結晶種の平均粒径は0.3〜0.6mm程度となるように、従って、反応塔内の結晶種の平均粒径が0.3〜0.6mm程度となった時点でカルシウム含有水の通水を終了し、フッ素含有水の通水に切り換えることが好ましい。
【0022】
反応塔にフッ素含有水を通水することにより、フッ素含有水中のフッ素イオンが炭酸カルシウムとの反応でフッ化カルシウムとして析出し、フッ素イオンが除去された処理水を得ることができる。
【0023】
このフッ化カルシウムの析出反応条件は、pH6〜8、特に6.5〜7.5の範囲であることが好ましく、従って、フッ素含有水は必要に応じて水酸化ナトリウム等のアルカリや塩酸等の酸を添加してpH調整を行う。
【0024】
フッ素含有水の通水もカルシウム含有水の通水と同様に一般的には上向流通水で実施される。この通水速度は特に制限はないが、20〜30m/hr程度であることが好ましい。
【0025】
フッ素含有水の通水により、反応塔内の粒子は、90〜97重量%程度の高純度のフッ化カルシウム粒子となる。このように反応塔内の粒子の殆どがフッ化カルシウムに置換された後は、フッ素含有水の通水を停止し、塔内のフッ化カルシウム粒子を排出し、新たな炭酸カルシウム粒子を充填して、カルシウム含有水の通水及びその後のフッ素含有水の通水による処理を繰り返し行う。
【0026】
排出されたフッ化カルシウム粒子は、フッ化カルシウムを高純度に含み、しかも含水率は10〜20%程度と低く、取り扱い性に優れるため、フッ酸製造用原料等として有効利用することができる。
【0027】
なお、反応塔は1塔に限らず、2塔或いは3塔以上を直列に接続して、カルシウム含有水及びフッ素含有水をそれぞれ多段で晶析処理しても良い。
【0028】
また、反応塔の後段に、反応塔の流出水を処理する膜濾過装置等を設け、反応塔から流出した充填粒子を分離して反応塔に戻すようにしても良い。更に反応塔の後段に、フッ素吸着樹脂塔等の高度処理手段を設けても良い。
【0029】
本発明のフッ素含有水の処理装置は、炭酸カルシウム粒子等の結晶種が充填された反応塔と、この反応塔にカルシウム含有水を通水する手段とカルシウム含有水通水後の反応塔にフッ素含有水を通水する手段とを備えるものであるが、このような反応塔を複数並設し、カルシウム含有水とフッ素含有水との通水を切り換えることにより、カルシウム含有水及びフッ素含有水の通水を停止することなく連続処理が可能となる。
【0030】
図1はこのような処理装置の実施の形態を示す系統図であり、反応塔1,2,3が並列され、各反応塔1,2,3にカルシウム含有水とフッ素含有水とを切り換えて通水し、各反応塔1,2,3でカルシウム含有水の通水、フッ素含有水の通水或いは粒子の排出及び充填を行うことができるように構成されている。
【0031】
即ち、例えば、バルブV11,V22を開、バルブV21,V12,V13,V23を閉として、配管10から導入されるカルシウム含有水を配管11より反応塔1に上向流で通水して配管31より処理水を得る。また、配管20から導入されるフッ素含有水を配管22より反応塔2に上向流で通水して配管32より処理水を得る。また、反応塔3では通水を停止してフッ化カルシウム粒子の排出及び炭酸カルシウム粒子の充填を行う。
【0032】
反応塔1へのカルシウム含有水の通水及び反応塔2へのフッ素含有水の通水を所定時間行った後は、バルブV21,V13を開、バルブV11,V12,V22,V23を閉として、配管10から導入されるカルシウム含有水を配管13より反応塔3に上向流で通水して配管33より処理水を得る。また、配管20から導入されるフッ素含有水を配管21より反応塔1に上向流で通水して配管31より処理水を得る。また、反応塔2では通水を停止してフッ化カルシウム粒子の排出及び炭酸カルシウム粒子の充填を行う。
【0033】
反応塔3へのカルシウム含有水の通水及び反応塔1へのフッ素含有水の通水を所定時間行った後は、バルブV12,V23を開、バルブV11,V21,V22,V13を閉として、配管10から導入されるカルシウム含有水を配管12より反応塔2に上向流で通水して配管32より処理水を得る。また、配管20から導入されるフッ素含有水を配管23より反応塔3に上向流で通水して配管33より処理水を得る。また、反応塔1では通水を停止してフッ化カルシウム粒子の排出及び炭酸カルシウム粒子の充填を行う。
【0034】
上記操作を繰り返し行うことにより、カルシウム含有水及びフッ素含有水の通水を停止することなく連続処理が可能となる。
【0035】
本発明は、特にカルシウム含有水としての冷却水の処理に好適であり、本発明によれば半導体製造工場等において、フッ素を含有するエッチング排水の処理と、冷却水系のカルシウムスケール防止のための冷却水の処理とを同一の反応塔を用いて効率的に行うことができる。
【0036】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【0037】
実施例1
まず、次の方法でカルシウム含有水の処理を行った。
【0038】
半導体工場の冷却水(カルシウムイオン濃度150mg/L)を供試水とし、平均粒径0.5mmの炭酸カルシウム結晶を1L充填した透明カラム(内径50mm、高さ2000mm)の下部より、この供試水を通水速度が100m/hrとなるように通水した。カラムの下部から100mmの位置には、1重量%の炭酸ナトリウム水溶液をカラム上部からの流出水のpHが8〜9となるように添加した。
【0039】
この通水を150時間実施したところ、カラム内の炭酸カルシウム結晶の平均粒径は1.5mmとなった。
【0040】
得られた処理水のカルシウムイオン濃度及び通水終了時の炭酸カルシウム結晶の性状は表1に示す通りであった。
【0041】
上記カルシウム含有水の処理後、次の方法でフッ素含有水の処理を行った。
【0042】
フッ化ナトリウムを水道水に溶解させ、フッ素濃度として2000mg/Lとなるように調整した水を供試水とし、上記フッ素含有水を150時間通水した後のカラムの下部より2L/hr(20m/hr)で150時間通水した。なお、通水中は反応塔内のpHが7付近となるようにpH調整を行った。
【0043】
得られた処理水のフッ素イオン濃度及び通水終了時の塔内の結晶の性状は表1に示す通りであった。
【0044】
【表1】
【0045】
比較例1
実施例1で処理したものと同水質の供試水を用い、各々凝集沈殿法により処理を行った。
【0046】
カルシウム含有供試水については、炭酸ナトリウムをpH10となるように添加し、得られた炭酸カルシウム汚泥を沈殿槽で固液分離した。
【0047】
フッ素含有供試水については、水酸化カルシウムをpH7となるように添加し、得られたフッ化カルシウム汚泥を沈殿槽で固液分離した。
【0048】
各供試水の処理で得られた処理水の水質、及び得られた汚泥を吸引濾過脱水処理した後の含水率は表2に示す通りであった。
【0049】
【表2】
【0050】
表1,2より次のことが明らかである。即ち、実施例1と比較例1とでは、処理水の水質に大きな差異は認められず、ほぼ同等の処理水水質を得ることができるが、比較例1の凝集沈殿法では、発生汚泥の含水率は約98%であり、吸引濾過脱水処理した後の含水率も約87〜88%にまでにしかならず、発生汚泥量が非常に多かった。これに対し、実施例1の本発明方法では、フッ素含有水の処理後に含水率25%のCaF2を主成分とする結晶が得られるだけであり、発生する汚泥量は著しく少ない。しかも、この結晶は含水率が低くまたCaF2濃度が高いものであるため、フッ酸製造用原料等として有効に利用することが可能である。
【0051】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明のフッ素含有水の処理方法及び処理装置によれば、冷却水等のカルシウム含有水とエッチング排水等のフッ素含有水とを同一の処理設備において効率的に処理することができる。しかも、処理後の廃棄物量も少なく、汚泥処理の問題を解消することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフッ素含有水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
1,2,3 反応塔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a treatment method and treatment apparatus for fluorine-containing water, and more particularly to a treatment method and treatment apparatus for passing fluorine-containing water through a reaction tower filled with crystal seeds and fixing fluorine as calcium fluoride.
[0002]
[Prior art]
In the field of semiconductor manufacturing and related fields, various metal materials, single crystal materials, optical materials, and other surface treatment fields, wastewater containing fluorine derived from the etching agent is discharged, so it is necessary to treat it. .
[0003]
Conventionally, the following methods have been proposed as a method for treating fluorine-containing water.
(1) A method in which a calcium salt such as calcium hydroxide is added to fluorine-containing water to obtain hardly soluble calcium fluoride, which is precipitated and separated.
(2) A method of removing fluorine-containing water by passing it through a calcium carbonate packed tower and fixing the fluorine-containing water as calcium fluoride.
[0004]
On the other hand, in the water systems of various factories, operation troubles may occur due to scale components such as calcium and silica. For example, in a cooling water system, the concentration of dissolved salts in the system increases due to the amount of evaporation in the cooling tower, and scales due to calcium salts and silica are likely to occur.
[0005]
In the cooling water system, in order to prevent equipment failure in the system due to the occurrence of scale, the quality of the cooling water is controlled with an electric conductivity meter, hardness meter, etc., and a certain amount of blow is performed to prevent overconcentration. Supplying industrial water, city water, etc., is done as much as possible. In addition, a method for preventing precipitation of calcium salt by adding a scale dispersant to circulating cooling water and a method for preventing scaling by adding seed crystals of scale components such as calcium carbonate have been proposed.
[0006]
Methods for removing calcium from calcium-containing water include adding calcium carbonate-containing chemicals to adjust the pH, thereby precipitating and separating calcium carbonate, and calcium-containing water containing carbonate ions. A method has been proposed in which a chemical is added and pH is adjusted, and water is passed through a reaction tower filled with a seed crystal such as calcium carbonate to precipitate calcium carbonate on the surface of the seed crystal to remove calcium.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, calcium-containing water and fluorine-containing water are processed in separate processing steps, each processing facility is required, and the amount of waste (sludge) after processing is large. there were.
[0008]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a treatment method and a treatment apparatus for fluorine-containing water that can treat calcium-containing water and fluorine-containing water in the same reaction tower and generate less waste. For the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the method for treating fluorine-containing water according to the present invention, the fluorine-containing water is passed through a reaction tower filled with crystal seeds, and the fluorine in the fluorine-containing water is fixed as calcium fluoride. Calcium carbonate is deposited on the surface of crystal seeds in the reaction tower by passing calcium-containing water through the reaction tower, and then fluorine-containing water is passed through the reaction tower.
[0010]
The apparatus for treating fluorine-containing water of the present invention comprises a reaction tower filled with crystal seeds, means for passing calcium-containing water through the reaction tower, and fluorine-containing water into the reaction tower after passing water containing calcium. And a means for passing water.
[0011]
In the present invention, calcium in water containing calcium is removed as calcium carbonate by a crystallization method, and calcium fluoride is precipitated and removed from the fluorine in water containing fluorine to the generated calcium carbonate. Can be processed by a common reaction tower. Moreover, the amount of sludge generation can be reduced by using calcium carbonate generated by the treatment of calcium-containing water for the treatment of fluorine-containing water.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the method and apparatus for treating fluorine-containing water according to the present invention will be described in detail below.
[0013]
In the present invention, first, calcium-containing water is passed through a reaction tower packed with crystal seeds to remove calcium in the calcium-containing water.
[0014]
As the crystal seeds to be filled in the reaction tower, in addition to calcium carbonate crystals, those obtained by depositing calcium carbonate on the surface of low solubility inorganic compound particles such as sand and glass particles can be suitably used. The grain size of these crystal seeds is preferably about 0.3 to 0.5 mm in average grain size from the viewpoint of handleability and contact efficiency with calcium-containing water.
[0015]
In order to deposit calcium ions in calcium-containing water as calcium carbonate on the surface of crystal seeds such as calcium carbonate particles, it is necessary to supply carbonate ions to the calcium-containing water. Moreover, since pH suitable for precipitation of a calcium carbonate is about 9-11, alkalis, such as sodium hydroxide, and acids, such as hydrochloric acid, are added as needed, and pH adjustment is performed.
[0016]
As the carbonate ion source to be supplied to the calcium-containing water, chemicals such as sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate, carbon dioxide gas and the like can be used. Of these, sodium carbonate has a pH of 9 after addition thereof. By adding so as to be ˜11, the supply of carbonate ions and pH adjustment can be performed simultaneously.
[0017]
A carbonate ion source such as sodium carbonate is usually added as an aqueous solution of about 1 to 10% by weight to the calcium-containing water introduced into the reaction tower or near the inlet of the reaction tower.
[0018]
When calcium-containing water is passed through a reaction tower filled with crystal seeds in the presence of carbonate ions, calcium ions in the calcium-containing water react with carbonate ions to form calcium carbonate and precipitate on the surface of the crystal seeds. Treated water from which water is removed can be obtained.
[0019]
The calcium-containing water flow to the reaction tower is generally performed with upward circulating water. The water flow rate is preferably about 180 to 120 m / hr, but is not limited thereto.
[0020]
After passing the calcium-containing water in this way, the calcium-containing water is stopped and the fluorine-containing water is passed to the reaction tower after the calcium-containing water is passed.
[0021]
The crystal seed in the reaction tower at the start of the flow of the fluorine-containing water was added with calcium ions in the calcium-containing water rather than the crystal seed filled in the reaction tower at the start of the treatment by the flow of the calcium-containing water. It is enlarged by the amount of calcium carbonate deposited by reaction with carbonate ions. When the particle size of the enlarged crystal seeds is excessively large at the start of the flow of fluorine-containing water, contact efficiency with the fluorine-containing water deteriorates and sufficient fluorine removal efficiency cannot be obtained. The average particle size of the crystal seeds in the reaction tower at the start of water is about 0.3 to 0.6 mm. Therefore, the average particle size of the crystal seeds in the reaction tower is about 0.3 to 0.6 mm. At this point, it is preferable to terminate the water flow of calcium-containing water and switch to water flow of fluorine-containing water.
[0022]
By passing fluorine-containing water through the reaction tower, fluorine ions in the fluorine-containing water are precipitated as calcium fluoride by reaction with calcium carbonate, and treated water from which fluorine ions have been removed can be obtained.
[0023]
The calcium fluoride precipitation reaction conditions are preferably in the range of pH 6 to 8, particularly 6.5 to 7.5. Accordingly, the fluorine-containing water may be an alkali such as sodium hydroxide or hydrochloric acid if necessary. Adjust the pH by adding acid.
[0024]
Fluorine-containing water flow is generally carried out with upward circulating water as well as calcium-containing water flow. The water flow rate is not particularly limited, but is preferably about 20 to 30 m / hr.
[0025]
By passing the fluorine-containing water, the particles in the reaction tower become high-purity calcium fluoride particles of about 90 to 97% by weight. Thus, after most of the particles in the reaction tower are replaced with calcium fluoride, the flow of fluorine-containing water is stopped, the calcium fluoride particles in the tower are discharged, and new calcium carbonate particles are filled. Then, the treatment by passing the calcium-containing water and the subsequent fluorine-containing water is repeated.
[0026]
The discharged calcium fluoride particles contain calcium fluoride in high purity, and have a low water content of about 10 to 20% and excellent handleability. Therefore, they can be effectively used as a raw material for producing hydrofluoric acid.
[0027]
The number of reaction towers is not limited to one, and two or more towers may be connected in series, and calcium-containing water and fluorine-containing water may be crystallized in multiple stages.
[0028]
Further, a membrane filtration device or the like for treating the effluent water of the reaction tower may be provided at the rear stage of the reaction tower, and the packed particles flowing out from the reaction tower may be separated and returned to the reaction tower. Further, advanced treatment means such as a fluorine adsorbing resin tower may be provided after the reaction tower.
[0029]
The apparatus for treating fluorine-containing water of the present invention comprises a reaction tower filled with crystal seeds such as calcium carbonate particles, a means for passing calcium-containing water through the reaction tower, and a reaction tower after passing the calcium-containing water. A plurality of such reaction towers are arranged side by side, and the calcium-containing water and the fluorine-containing water are switched by switching the water flow between the calcium-containing water and the fluorine-containing water. Continuous treatment is possible without stopping water flow.
[0030]
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of such a processing apparatus, in which reaction towers 1, 2 and 3 are arranged in parallel, and calcium-containing water and fluorine-containing water are switched to each
[0031]
That is, for example, the valves V 11 , V 22 are opened, the valves V 21 , V 12 , V 13 , V 23 are closed, and the calcium-containing water introduced from the
[0032]
After passing the calcium-containing water to the reaction tower 1 and the fluorine-containing water to the
[0033]
After passing the calcium-containing water to the reaction tower 3 and the fluorine-containing water to the reaction tower 1 for a predetermined time, the valves V 12 , V 23 are opened, and the valves V 11 , V 21 , V 22 , V 13 is closed, and calcium-containing water introduced from the
[0034]
By repeating the above operation, continuous treatment can be performed without stopping the flow of calcium-containing water and fluorine-containing water.
[0035]
The present invention is particularly suitable for the treatment of cooling water as calcium-containing water. According to the present invention, the treatment of fluorine-containing etching wastewater and cooling for preventing the calcium scale of the cooling water system in a semiconductor manufacturing factory or the like. Water treatment can be efficiently performed using the same reaction tower.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
[0037]
Example 1
First, calcium-containing water was treated by the following method.
[0038]
From the bottom of a transparent column (inner diameter: 50 mm, height: 2000 mm) filled with 1 L of calcium carbonate crystals having an average particle size of 0.5 mm as test water, cooling water from a semiconductor factory (calcium ion concentration 150 mg / L). Water was passed so that the water flow rate was 100 m / hr. At a position 100 mm from the bottom of the column, 1 wt% aqueous sodium carbonate solution was added so that the pH of the effluent water from the top of the column was 8-9.
[0039]
When this water flow was carried out for 150 hours, the average particle diameter of the calcium carbonate crystals in the column was 1.5 mm.
[0040]
Table 1 shows the calcium ion concentration of the treated water and the properties of the calcium carbonate crystals at the end of the water flow.
[0041]
After the treatment of the calcium-containing water, the fluorine-containing water was treated by the following method.
[0042]
Water prepared by dissolving sodium fluoride in tap water and adjusting the fluorine concentration to 2000 mg / L is used as test water, and 2 L / hr (20 m) from the bottom of the column after passing the fluorine-containing water for 150 hours. / Hr) for 150 hours. In addition, pH adjustment was performed so that the pH in the reaction tower was around 7 during water flow.
[0043]
Table 1 shows the fluorine ion concentration of the treated water and the properties of crystals in the tower at the end of water flow.
[0044]
[Table 1]
[0045]
Comparative Example 1
Using test water having the same water quality as that treated in Example 1, each was treated by the coagulation precipitation method.
[0046]
About calcium containing test water, sodium carbonate was added so that it might become
[0047]
For the fluorine-containing test water, calcium hydroxide was added so as to have a pH of 7, and the obtained calcium fluoride sludge was subjected to solid-liquid separation in a precipitation tank.
[0048]
Table 2 shows the quality of the treated water obtained by the treatment of each test water and the water content after the obtained sludge was subjected to suction filtration dehydration.
[0049]
[Table 2]
[0050]
From Tables 1 and 2, the following is clear. That is, there is no significant difference in the quality of treated water between Example 1 and Comparative Example 1, and almost the same treated water quality can be obtained. In the coagulation sedimentation method of Comparative Example 1, the water content of the generated sludge is obtained. The rate was about 98%, the water content after suction filtration dehydration was only about 87 to 88%, and the amount of generated sludge was very large. On the other hand, in the method of the present invention of Example 1, only a crystal mainly composed of CaF 2 having a water content of 25% is obtained after the treatment with fluorine-containing water, and the amount of generated sludge is remarkably small. Moreover, since this crystal has a low water content and a high CaF 2 concentration, it can be effectively used as a raw material for producing hydrofluoric acid.
[0051]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the method and apparatus for treating fluorine-containing water of the present invention, calcium-containing water such as cooling water and fluorine-containing water such as etching wastewater can be efficiently treated in the same treatment facility. Can do. In addition, the amount of waste after treatment is small, and it is possible to solve the problem of sludge treatment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a treatment apparatus for fluorine-containing water according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1,2,3 reaction tower
Claims (3)
該反応塔にカルシウム含有水を通水して該反応塔内の結晶種の表面に炭酸カルシウムを析出させた後、フッ素含有水を該反応塔に通水することを特徴とするフッ素含有水の処理方法。In the method for treating fluorine-containing water, the fluorine-containing water is passed through a reaction tower filled with crystal seeds, and the fluorine in the fluorine-containing water is fixed as calcium fluoride.
Fluorine-containing water, wherein calcium-containing water is passed through the reaction tower to precipitate calcium carbonate on the surface of crystal seeds in the reaction tower, and then fluorine-containing water is passed through the reaction tower. Processing method.
該反応塔にカルシウム含有水を通水する手段と、
カルシウム含有水通水後の該反応塔にフッ素含有水を通水する手段とを備えてなるフッ素含有水の処理装置。A reaction tower packed with crystal seeds;
Means for passing calcium-containing water through the reaction tower;
An apparatus for treating fluorine-containing water, comprising: means for passing fluorine-containing water through the reaction tower after passing water containing calcium.
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