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JP4640149B2 - Fluorine-containing water treatment method - Google Patents
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Description

本発明は、アルミニウム含有水が混入するフッ素含有水をアルミニウム含有水と共に安定かつ効率的に凝集処理する方法に関する。   The present invention relates to a method for stably and efficiently agglomerating fluorine-containing water mixed with aluminum-containing water together with aluminum-containing water.

半導体部品製造におけるシリコンウェハ製造工程から排出されるフッ素含有排水、ステンレス鋼板製造工程から排出される酸洗排水、アルミニウム表面処理排水、フッ酸製造排水、肥料製造排水、ゴミ焼却排水等のフッ素含有排水は、排水基準を満たすようにフッ素の除去処理を行った後排出する必要がある。フッ素含有排水については、その排水基準が平成13年度にフッ素濃度15mg/Lから8mg/Lに強化されたことに伴い、処理水のフッ素濃度をより一層低減することができる処理技術の開発が望まれている。   Fluorine-containing wastewater discharged from silicon wafer manufacturing process in semiconductor parts manufacturing, pickling wastewater discharged from stainless steel plate manufacturing process, aluminum surface treatment wastewater, hydrofluoric acid manufacturing wastewater, fertilizer manufacturing wastewater, waste incineration wastewater, etc. Needs to be discharged after fluorine removal treatment to meet the drainage standards. Regarding fluorine-containing wastewater, the development of treatment technology that can further reduce the fluorine concentration of treated water is expected as the wastewater standard was strengthened from 15 mg / L to 8 mg / L in 2001. It is rare.

従来、フッ素含有水の処理方法として、フッ化カルシウム法と、高度処理としての水酸化物共沈法とが知られており、一段目にフッ化カルシウム法で処理を行った後、二段目に水酸化物共沈法(以下「アルミニウム吸着法」と称す。)で高度処理を行う二段処理法も知られている(非特許文献1)。即ち、フッ化カルシウム法では、フッ化カルシウムの理論溶解度が8mg/Lであるため、処理水のフッ素濃度は、排水基準を満たすことはできないため、このような二段処理が採用されている。   Conventionally, calcium fluoride method and hydroxide coprecipitation method as advanced treatment are known as treatment methods for fluorine-containing water. After treatment with calcium fluoride method in the first stage, the second stage In addition, a two-stage treatment method in which advanced treatment is performed by a hydroxide coprecipitation method (hereinafter referred to as “aluminum adsorption method”) is also known (Non-Patent Document 1). That is, in the calcium fluoride method, since the theoretical solubility of calcium fluoride is 8 mg / L, the fluorine concentration of the treated water cannot satisfy the drainage standard, and thus such a two-stage treatment is adopted.

フッ化カルシウム法は、原水(フッ素含有水)にカルシウム化合物を添加した後、中和剤を添加してpH中性付近に調整し、フッ素とカルシウムとの反応によりフッ化カルシウムの不溶性塩を生成させ、高分子凝集剤を添加して凝集処理し、その後固液分離する方法である。一方、アルミニウム吸着法は、アルミニウムが水酸化アルミニウムとして沈殿する際の共沈作用、即ち吸着作用を利用するものであり、一般的には、高度処理に用いられている。この方法では、原水にポリ塩化アルミニウム(PAC)や硫酸アルミニウム(硫酸バンド)を添加した後、中和剤で中和し、高分子凝集剤を添加して凝集処理し、その後固液分離する。   In the calcium fluoride method, after adding a calcium compound to raw water (fluorine-containing water), a neutralizing agent is added to adjust the pH to near neutral, and an insoluble salt of calcium fluoride is generated by the reaction between fluorine and calcium. In this method, a polymer flocculant is added and agglomeration treatment is performed, followed by solid-liquid separation. On the other hand, the aluminum adsorption method uses a coprecipitation action when aluminum precipitates as aluminum hydroxide, that is, an adsorption action, and is generally used for advanced treatment. In this method, polyaluminum chloride (PAC) or aluminum sulfate (sulfuric acid band) is added to raw water, then neutralized with a neutralizing agent, a polymer flocculant is added for aggregation treatment, and then solid-liquid separation is performed.

図4は、従来の二段処理法を示す系統図である。   FIG. 4 is a system diagram showing a conventional two-stage processing method.

フッ素含有排水は、その他の排水と共に原水槽1から第1pH調整槽2及び第2pH調整槽3に順次導入され、消石灰(Ca(OH)2)等のカルシウム化合物が添加されると共に硫酸(H2SO4)等の酸が添加されて所定のpHで処理されることにより、排水中のフッ素がフッ化カルシウム(CaF2)として不溶化される。消石灰と硫酸でpHの微調整を行なった第2pH調整槽3の処理水は第1凝集槽4で高分子凝集剤(ポリマー)が添加されて凝集処理され、凝集処理水は第1沈殿槽5で固液分離される。このフッ化カルシウム法による処理pHは5〜10の任意のpHから選ばれるが、好ましくはpH6〜7である。カルシウム化合物としては一般には安価な消石灰が使用されるが、pH6〜7にpH調整したとき、フッ素に対し十分なカルシウムが確保されない場合は、原水に酸、一般には安価な硫酸を予め注入することにより、CaF2の沈殿生成に必要なカルシウムを確保するように調整される。 Fluorine-containing wastewater is introduced from the raw water tank 1 to the first pH adjustment tank 2 and the second pH adjustment tank 3 together with other wastewater, and calcium compounds such as slaked lime (Ca (OH) 2 ) are added and sulfuric acid (H 2 By adding an acid such as SO 4 ) and processing at a predetermined pH, fluorine in the waste water is insolubilized as calcium fluoride (CaF 2 ). The treated water in the second pH adjusting tank 3 that has been finely adjusted with slaked lime and sulfuric acid is added to the first flocculating tank 4 by adding a polymer flocculant (polymer), and the flocculated treated water is the first settling tank 5. Solid-liquid separation. The treatment pH by the calcium fluoride method is selected from any pH of 5 to 10, preferably pH 6 to 7. In general, inexpensive slaked lime is used as the calcium compound, but when pH is adjusted to pH 6-7, if sufficient calcium is not secured for fluorine, an acid, generally inexpensive sulfuric acid, is injected into the raw water in advance. Thus, it is adjusted so as to secure calcium necessary for the precipitation of CaF 2 .

このフッ化カルシウム法で得られる処理水(第1沈殿槽5の分離水)のフッ素濃度は10〜20mg/L程度であるため、更に二段目のアルミニウム吸着法で高度処理が行われる。即ち、第1沈殿槽5の分離水は反応槽6に導入され、硫酸バンド等のアルミニウム塩を添加すると共に、必要に応じて水酸化ナトリウム(NaOH)等のpH調整剤を添加してpH6〜7にpH調整し、アルミニウム塩の吸着作用によりフッ素を吸着処理して水酸化アルミニウムと共に沈殿させ、次いで第2凝集槽7でポリマーを添加して凝集処理した後、第2沈殿槽8で固液分離する。第2沈殿槽8の分離水は、更に水質を高めるために濾過器9で濾過処理し、濾過水が処理水として系外へ排出される。   Since the fluorine concentration of the treated water obtained by this calcium fluoride method (separated water from the first sedimentation tank 5) is about 10 to 20 mg / L, further advanced treatment is performed by the second-stage aluminum adsorption method. That is, the separated water in the first precipitation tank 5 is introduced into the reaction tank 6 and an aluminum salt such as a sulfuric acid band is added, and a pH adjuster such as sodium hydroxide (NaOH) is added as necessary to adjust the pH to 6 to 6. PH is adjusted to 7 and fluorine is adsorbed by an aluminum salt adsorbing action and precipitated together with aluminum hydroxide. Then, the polymer is added in the second agglomeration tank 7 and agglomerated, and then the solid liquid is obtained in the second precipitation tank 8. To separate. The separated water in the second sedimentation tank 8 is filtered by a filter 9 to further improve the water quality, and the filtered water is discharged out of the system as treated water.

一段目のフッ化カルシウム法による処理において、第1沈殿槽5から得られる分離汚泥と、二段目のアルミニウム吸着法による処理において、第2沈殿槽8で得られる分離汚泥とは、脱水機10で脱水処理され脱水ケーキは系外へ排出される。一方、脱水濾液(脱水脱離水)は貯槽11に送給される。また、濾過器9の逆洗で排出される逆洗排水も、この貯槽11に送給される。これらの排水は、貯槽11で貯留された後、定量ポンプPで原水槽1に返送され、原水であるフッ素含有排水と共に処理される。   In the treatment by the first-stage calcium fluoride method, the separated sludge obtained from the first precipitation tank 5 and the separation sludge obtained in the second precipitation tank 8 in the treatment by the second-stage aluminum adsorption method are the dehydrator 10. And dehydrated cake is discharged out of the system. On the other hand, the dehydrated filtrate (dehydrated desorbed water) is fed to the storage tank 11. Further, backwash wastewater discharged by backwashing of the filter 9 is also fed to the storage tank 11. These wastewaters are stored in the storage tank 11, then returned to the raw water tank 1 by the metering pump P, and processed together with the fluorine-containing wastewater that is raw water.

二段目のアルミニウム吸着法で得られる分離汚泥は、フッ素と共に沈殿した水酸化アルミニウムの汚泥であり、従って、これを脱水して得られる脱水濾液はアルミニウムを含むものである。また、濾過器9では、第2沈殿槽8で分離し得ずに分離水中に混入した水酸化アルミニウムを含むSSを捕捉しており、従って、この濾過器9の逆洗で得られる逆洗排水もアルミニウムを含むものである。従って、貯槽11から原水槽1に返送される混合排水はアルミニウムを含有する排水である。   The separated sludge obtained by the second-stage aluminum adsorption method is aluminum hydroxide sludge precipitated together with fluorine. Therefore, the dehydrated filtrate obtained by dehydrating it contains aluminum. Further, the filter 9 captures SS containing aluminum hydroxide mixed in the separated water without being separated in the second settling tank 8, and therefore backwash wastewater obtained by backwashing of the filter 9 is obtained. Also contains aluminum. Therefore, the mixed waste water returned from the storage tank 11 to the raw water tank 1 is waste water containing aluminum.

従来においては、貯槽11の排水を一段目の処理系に返送することにより処理水量をできるだけ一定とし、沈殿槽5における沈降状態の安定化を図っている。この際、この貯槽11に集められた排水は、水酸化アルミニウムを含むものであり、一方でアルミニウム塩はフッ素の吸着作用を有するものであるため、従来においては、これを原水槽1に返送することが望ましいと考えられており、従って、貯槽11からのアルミニウム含有排水は原水槽1に返送されていた。   Conventionally, the amount of treated water is made as constant as possible by returning the waste water of the storage tank 11 to the first stage treatment system, and the sedimentation state in the settling tank 5 is stabilized. At this time, the wastewater collected in the storage tank 11 contains aluminum hydroxide, and on the other hand, the aluminum salt has a fluorine adsorbing action, so that it is conventionally returned to the raw water tank 1. Therefore, the aluminum-containing wastewater from the storage tank 11 was returned to the raw water tank 1.

このような二段処理法を採用する場合、二段目のアルミニウム吸着法で添加する硫酸バンド等のアルミニウム塩の添加量が多いと、薬剤コストのみならず発生汚泥量の増加による汚泥処理コストも高くつくことから、二段目の処理におけるアルミニウム塩の添加量を低減することが望まれる。   When such a two-stage treatment method is adopted, if the amount of aluminum salt such as a sulfuric acid band added in the second-stage aluminum adsorption method is large, not only the chemical cost but also the sludge treatment cost due to the increase in the amount of generated sludge. Since it is expensive, it is desired to reduce the amount of aluminum salt added in the second stage treatment.

二段目のアルミニウム吸着法における処理で添加されるアルミニウム塩の添加量は、一段目の処理水、即ち、第1沈殿槽5の分離水中のフッ素濃度を、目標水質が得られる濃度にまで低減させる量に対応する。この目標水質は水質基準によりフッ素濃度8mg/L以下である。従って、常に、二段目の処理水のフッ素濃度が8mg/L以下となるようなアルミニウム塩が必要とされることから、二段目の処理におけるアルミニウム塩の添加量を低減するためには、一段目の処理において、処理水のフッ素濃度を低い値で安定化させる必要がある。即ち、一段目の処理水のフッ素濃度が高いと当然二段目の処理で必要とされるアルミニウム塩の添加量が多くなるが、たとえ、一段目の処理水の平均的なフッ素濃度が低い場合であっても、このフッ素濃度が変動する場合においては、二段目の処理において、処理水フッ素濃度を確実に目標値とするために、アルミニウム塩添加量は一段目処理水のフッ素濃度の変動幅の上限値に対応した添加量に設定することから、一段目の処理においては、処理水の平均的なフッ素濃度を下げるだけでなく、フッ素濃度の変動を小さく抑え、処理を安定化させる必要がある。
「公害防止の技術と法規」第288頁〜第289頁
The amount of aluminum salt added in the treatment in the second-stage aluminum adsorption method is such that the fluorine concentration in the first-stage treated water, that is, the separated water in the first settling tank 5, is reduced to a concentration at which the target water quality can be obtained. It corresponds to the amount to be made. This target water quality has a fluorine concentration of 8 mg / L or less according to water quality standards. Therefore, since an aluminum salt is always required such that the fluorine concentration of the second stage treated water is 8 mg / L or less, in order to reduce the amount of aluminum salt added in the second stage treatment, In the first stage treatment, it is necessary to stabilize the fluorine concentration of the treated water at a low value. That is, if the fluorine concentration in the first-stage treated water is high, naturally the amount of aluminum salt added in the second-stage treatment increases, but even if the average fluorine concentration in the first-stage treated water is low However, when this fluorine concentration fluctuates, the amount of aluminum salt added is the variation in the fluorine concentration of the first-stage treated water in order to ensure that the treated water fluorine concentration is the target value in the second-stage treatment. Since the amount added corresponds to the upper limit of the width, it is necessary not only to lower the average fluorine concentration of the treated water but also to reduce the fluctuation of the fluorine concentration to stabilize the treatment in the first stage treatment. There is.
“Pollution Prevention Technology and Regulations” pp. 288-289

しかしながら、従来の二段処理法では一段目の処理水の平均的なフッ素濃度が高い上に、フッ素濃度が不安定であり、二段目の処理においては、その最大変動値に対応できるようなアルミニウム塩の添加量が設定されていることから、アルミニウム塩添加量を低減し得なかった。   However, in the conventional two-stage treatment method, the average fluorine concentration of the first-stage treated water is high and the fluorine concentration is unstable, so that the maximum fluctuation value can be accommodated in the second-stage treatment. Since the addition amount of the aluminum salt is set, the addition amount of the aluminum salt cannot be reduced.

本発明者らは、この一段目処理水のフッ素濃度の変動の原因について検討した結果、その主な原因は、原水中のアルミニウムにあることを見出した。   As a result of examining the cause of the fluctuation in the fluorine concentration of the first-stage treated water, the present inventors have found that the main cause is aluminum in the raw water.

即ち、上述の如く、フッ素含有排水の二段処理では、二段目のアルミニウム吸着法での処理工程で発生したアルミニウム含有排水が原水槽1に返送されてフッ素含有排水と共に一段目のフッ化カルシウム法により処理される。原水槽1にはまた、その他の排水が導入される場合もあり、その排水中にもアルミニウムが含まれている場合がある。即ち、例えば、従来、原水槽1には、用水の加圧浮上又は凝集沈殿工程における濾過器の逆洗排水や、イオン交換樹脂の再生排水等のアルミニウムを含む雑排水が混入されている。そして、これらのアルミニウム含有排水が原水槽1に導入されることにより、一段目のフッ化カルシウム法による処理に供される原水中に数〜数十mg/L程度のアルミニウム塩が共存するものとなる。   That is, as described above, in the two-stage treatment of fluorine-containing wastewater, the aluminum-containing wastewater generated in the treatment step of the second-stage aluminum adsorption method is returned to the raw water tank 1 and the first-stage calcium fluoride together with the fluorine-containing wastewater. Processed by law. The raw water tank 1 may also be introduced with other waste water, and the waste water may contain aluminum. That is, for example, conventionally, the raw water tank 1 is mixed with wastewater containing aluminum such as backwash wastewater of a filter in the pressurized flotation or coagulation sedimentation process of water, or regeneration wastewater of ion exchange resin. And, by introducing these aluminum-containing wastewater into the raw water tank 1, an aluminum salt of about several to several tens mg / L coexists in the raw water subjected to the treatment by the first-stage calcium fluoride method. Become.

アルミニウム塩は、フッ素の吸着能を有するものではあるが、本発明者らの検討により、原水中に数〜数十mg/L程度の低濃度に混入したアルミニウム塩は、フッ化カルシウム法によるフッ素処理においては処理効率を悪化させる要因となり、この結果、一段目のフッ化カルシウム法による処理で得られる処理水のフッ素濃度が不安定なものとなっていたことが判明した。   Although the aluminum salt has an ability to adsorb fluorine, according to the study by the present inventors, an aluminum salt mixed at a low concentration of several to several tens mg / L in raw water is a fluorine by the calcium fluoride method. In the treatment, it became a factor that deteriorated the treatment efficiency, and as a result, it was found that the fluorine concentration of the treated water obtained by the treatment by the first-stage calcium fluoride method was unstable.

例えば、HF50mg/L、H2SO4 200mg/L、CaCl2 250mg/L(Caとして)の合成排水Aと、HF100mg/L、H2SO4 200mg/L、CaCl2 250mg/L(Caとして)の合成排水Bと、HF200mg/L、H2SO4 200mg/L、CaCl2 250mg/L(Caとして)の合成排水Cとについて、各々市販の液体硫酸バンドを0〜6000mg/L添加し、その後、Ca(OH)2を添加してpH6.1〜6.3にpH調整して処理した結果を示す図5より明らかなように、アルミニウム塩を含む原水においては、フッ素の処理特性は著しく悪化し、この傾向はフッ素濃度が低い場合程大きい。ただし、硫酸バンドの添加量を多くしてゆき、硫酸バンド/フッ素比が大きくなると、硫酸バンドがフッ素の吸着剤として機能するようになり、処理特性は回復する。なお、ここで用いた液体硫酸バンドはAl23含有量8重量%のものであるので、液体硫酸バンド100mg/Lの添加で8×2Al/Al23=4.2mg/LのAl含有量に相当する。従って、この結果から、フッ素濃度の低い原水においては、アルミニウムとして1〜2mg/Lの混入で処理特性が悪化すること、少量のアルミニウム塩の混入はフッ化カルシウム法によるフッ素の処理の妨害要因になることが明らかとなった。 For example, HF50mg / L, H 2 SO 4 200mg / L, and synthetic waste water A of CaCl 2 250mg / L (as Ca), HF100mg / L, H 2 SO 4 200mg / L, CaCl 2 250mg / L ( as Ca) 0 to 6000 mg / L of a commercially available liquid sulfuric acid band for each of the synthetic waste water B and HF 200 mg / L, H 2 SO 4 200 mg / L, and CaCl 2 250 mg / L (as Ca). As can be seen from FIG. 5 showing the result of adjusting the pH to 6.1 to 6.3 by adding Ca (OH) 2 , in the raw water containing the aluminum salt, the processing characteristics of fluorine are significantly deteriorated. However, this tendency is greater when the fluorine concentration is lower. However, as the amount of sulfuric acid band added is increased and the sulfuric acid band / fluorine ratio increases, the sulfuric acid band functions as a fluorine adsorbent, and the processing characteristics are restored. Since the liquid sulfuric acid band used here has an Al 2 O 3 content of 8% by weight, 8 × 2 Al / Al 2 O 3 = 4.2 mg / L of Al by adding 100 mg / L of the liquid sulfuric acid band. Corresponds to the content. Therefore, from this result, in raw water with a low fluorine concentration, the treatment characteristics deteriorate due to mixing of 1 to 2 mg / L as aluminum, and the mixing of a small amount of aluminum salt is an obstacle to fluorine treatment by the calcium fluoride method. It became clear that

従って、本発明は、フッ素含有水をアルミニウム含有水と共に処理する場合の処理特性の不安定さの問題を解決し、安定かつ効率的な凝集処理を行って、フッ素が十分に除去された処理水を得る方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the problem of instability of treatment characteristics when treating fluorine-containing water together with aluminum-containing water, and performs stable and efficient agglomeration treatment so that fluorine is sufficiently removed. The object is to provide a method of obtaining

本発明(請求項1)のフッ素含有水の処理方法は、フッ素含有水とアルミニウム含有水とを凝集処理する方法において、フッ素含有水とアルミニウム含有水を分別し、アルミニウム含有水を、フッ素凝集処理工程中のpH6以上の中性条件下の処理工程に添加するフッ素含有水の処理方法であって、前記アルミニウム含有水が、脱水濾液、用水の加圧浮上又は凝集沈殿工程における濾過器の逆洗排水、イオン交換樹脂の再生排水であるアルミニウムを含む他工程排水;フッ素含有水の凝集・固液分離処理水を更にアルミニウム塩を用いて吸着処理して得られる吸着処理水の固液分離汚泥の脱水脱離水;又は、前記吸着処理水を濾過処理する濾過器を逆洗して得られる逆洗排水;であり、前記フッ素凝集処理工程は、フッ素含有水にカルシウム化合物を添加してフッ素をフッ化カルシウムとして不溶化する一段目処理工程と、該一段目処理工程の処理水にアルミニウム塩を添加して凝集処理する二段目処理工程を含み、前記アルミニウム含有水は、該フッ化カルシウムの不溶化物が生成した一段目処理工程に添加されることを特徴とする The fluorine-containing water treatment method of the present invention (Claim 1) is a method of coagulating fluorine-containing water and aluminum-containing water, wherein the fluorine-containing water and aluminum-containing water are separated, and the aluminum-containing water is treated with fluorine coagulation. A method for treating fluorine-containing water to be added to a treatment step under neutral conditions of pH 6 or higher in the step , wherein the aluminum-containing water is a dehydrated filtrate, pressurized flotation of water, or backwashing of a filter in a coagulation sedimentation step Wastewater, wastewater from other processes including aluminum, which is recycled wastewater from ion-exchange resin; solid-liquid separation sludge of adsorption-treated water obtained by adsorbing flocculated and solid-liquid separation treated water with aluminum salt Dehydrated and desorbed water; or backwash drainage obtained by backwashing a filter that filters the adsorption-treated water; A first-stage treatment step of adding a compound to insolubilize fluorine as calcium fluoride, and a second-stage treatment step of adding an aluminum salt to the treated water of the first-stage treatment step to agglomerate the aluminum-containing water. Is added to the first-stage treatment step in which the calcium fluoride insolubilized product is produced .

求項のフッ素含有水の処理方法は、請求項1において、前記アルミニウム含有水を貯槽に受け、pH5以上に中和した後、前記pH6以上の中性条件下の処理工程に添加することを特徴とする。 Processing method of the fluorine-containing water Motomeko 2 Oite to claim 1, wherein the receiving aluminum-containing water tank was neutralized to pH5 or higher, adding to the processing steps of the neutral condition of the pH6 more It is characterized by doing.

請求項のフッ素含有水の処理方法は、請求項1又は2において、前記第一段目処理工程は、前記フッ素含有水にカルシウム化合物を添加してpH6〜8にpH調整する第1pH調整工程と、第1pH調整工程の処理水に更にカルシウム化合物を添加してpH6〜8にpH調整する第2pH調整工程とを有し、前記一段目処理工程に添加されるアルミニウム含有水は、第1pH調整工程の処理水、又は第2pH調整工程に添加されることを特徴とする。 The method for treating fluorine-containing water according to claim 3 is the first pH adjusting step according to claim 1 or 2, wherein the first stage treatment step adjusts the pH to pH 6 to 8 by adding a calcium compound to the fluorine-containing water. And a second pH adjustment step of adjusting the pH to pH 6 to 8 by further adding a calcium compound to the treated water of the first pH adjustment step, and the aluminum-containing water added to the first step treatment step is a first pH adjustment It is added to the treated water of a process or a 2nd pH adjustment process .

本発明によれば、アルミニウム含有水を、フッ素凝集処理工程中のpH6以上の中性条件下の工程に添加することにより、アルミニウム塩によるフッ素の凝集処理の妨害作用を防止して、安定かつ効率的な凝集処理を行える。   According to the present invention, aluminum-containing water is added to a step under neutral conditions at a pH of 6 or more in the fluorine aggregation treatment step, thereby preventing an interference effect of fluorine aggregation treatment with an aluminum salt, and being stable and efficient. Agglomeration treatment can be performed.

即ち、前述の如く、フッ素含有水にアルミニウムが混入した場合、その混入量の多少によりフッ素の処理特性が異なること、即ち、Al/F比が大きい場合にはアルミニウムは吸着剤として機能し、フッ素の処理特性が向上するのに対して、Al/F比が小さい場合には、アルミニウムによる妨害作用でフッ素の処理特性が悪化する理由は次の通りである。   That is, as described above, when aluminum is mixed into fluorine-containing water, the processing characteristics of fluorine differ depending on the amount of the mixed water, that is, when the Al / F ratio is large, aluminum functions as an adsorbent, and fluorine In contrast, when the Al / F ratio is small, the reason for the deterioration of the fluorine treatment characteristics due to the hindering action of aluminum is as follows.

[Al/F比が小さい場合]
下記反応により、フッ化アルミニウム錯体が生成し、これがフッ化カルシウムの不溶化物に吸着することにより、フッ化カルシウムのコロイド分散を起こし、フッ化カルシウムの凝集性が悪化する。ただし、以下の反応式において、x>3である。
Al3++xF-→AlFx (3-x)
nCaF2(沈殿)+AlFx (3-x)→(CaF2)nAlFx (3-x)(分散〜溶解)
[When Al / F ratio is small]
By the following reaction, an aluminum fluoride complex is generated and adsorbed on the calcium fluoride insolubilized material, thereby causing colloidal dispersion of calcium fluoride and deteriorating the aggregation property of calcium fluoride. However, in the following reaction formula, x> 3.
Al 3+ + xF → AlF x (3-x)
nCaF 2 (precipitation) + AlF x (3-x) → (CaF 2 ) n AlF x (3-x) (dispersion to dissolution)

[Al/F比が大きい場合]
フッ化アルミニウム錯体は形成されず、以下の反応式で水酸化アルミニウムにフッ素が吸着されて沈殿する。
nAl3++F-→[Al(OH)3]n・F(沈殿)
[When Al / F ratio is large]
An aluminum fluoride complex is not formed, and fluorine is adsorbed and precipitated by aluminum hydroxide according to the following reaction formula.
nAl 3+ + F → [Al (OH) 3 ] n · F (precipitation)

フッ化アルミニウム錯体はpH3以下の酸性条件下で生成し易いが、従来においては、図4に示す如く、原水槽1において、通常pH3以下の酸性のフッ素含有水にアルミニウム含有水を添加混合して処理を行うため、この原水槽1内でフッ化アルミニウム錯体が既に生成してしまい、次工程でカルシウム化合物を添加してフッ素をフッ化カルシウムとしても、生成したフッ化カルシウムに既に存在するフッ化アルミニウム錯体が吸着し、コロイド分散を起こすことになる。   Aluminum fluoride complexes are likely to be produced under acidic conditions of pH 3 or lower, but conventionally, as shown in FIG. 4, in raw water tank 1, aluminum-containing water is usually added and mixed with acidic fluorine-containing water of pH 3 or lower. In order to carry out the treatment, an aluminum fluoride complex has already been generated in the raw water tank 1, and even in the next step, a calcium compound is added to convert the fluorine to calcium fluoride. The aluminum complex is adsorbed and colloidal dispersion occurs.

本発明では、フッ化アルミニウム錯体の生成し難いpH6以上の中性条件下のフッ素凝集処理工程でアルミニウム含有水を添加するため、フッ化アルミニウム錯体の生成に起因するフッ素の凝集阻害は抑制される。   In the present invention, since the aluminum-containing water is added in the fluorine aggregation treatment step under neutral conditions at pH 6 or higher where it is difficult to form an aluminum fluoride complex, the inhibition of fluorine aggregation due to the formation of the aluminum fluoride complex is suppressed. .

本発明において、アルミニウム含有水としては、他工程排水、フッ素含有水の凝集・固液分離処理水を更にアルミニウム塩を用いて吸着処理して得られる吸着処理水の固液分離汚泥の脱水脱離水、又は、前記吸着処理水を濾過処理する濾過器を逆洗して得られる逆洗排水が挙げられる。アルミニウム含有水は、これらの2以上のアルミニウム含有排水の混合水であっても良い。 In the present invention, as the aluminum-containing water, dehydration / desorption water of solid-liquid separation sludge obtained by adsorption treatment of waste water from other processes, coagulation / solid-liquid separation treatment water of fluorine-containing water using an aluminum salt. or strainer Ru include backwash effluent obtained by backwashing the filtration process the adsorption-treated water. The aluminum-containing water may be a mixed water of these two or more aluminum-containing wastewaters.

また、添加するアルミニウム含有水のpHが過度に低い酸性であったり、過度に高いアルカリ性である場合には、上述の如く、pH6以上の中性条件下のフッ素凝集処理工程に添加してもフッ化アルミニウム錯体の生成等でフッ素の凝集処理を阻害するおそれがあることから、この場合には、アルミニウム含有水を貯槽に受け、pH5以上に中和した後、前記pH6以上の中性条件下の処理工程に添加することが好ましい(請求項)。 In addition, when the pH of the aluminum-containing water to be added is excessively low acidic or excessively alkaline, it can be added even if it is added to the fluorine flocculation treatment step under neutral conditions of pH 6 or higher as described above. In this case, after receiving the aluminum-containing water in the storage tank and neutralizing to pH 5 or higher, neutral conditions of pH 6 or higher are required. It is preferable to add to the treatment step (Claim 2 ).

本発明のフッ素含有水の処理方法は、より具体的には、フッ素含有水にカルシウム化合物を添加してフッ素をフッ化カルシウムとして不溶化するフッ化カルシウム法によるフッ素の凝集処理工程において、アルミニウム含有水を、フッ化カルシウムの不溶化物が生成したフッ素含有水に、フッ素含有水と混合することなく添加することで実施される。 More specifically, the method for treating fluorine-containing water according to the present invention includes an aluminum-containing water in the step of coagulating fluorine by a calcium fluoride method in which a calcium compound is added to fluorine-containing water to insolubilize fluorine as calcium fluoride. a fluorine-containing water insolubles calcium fluoride is generated, Ru is carried out by the addition without mixing with the fluorine-containing water.

以下に図面を参照して本発明のフッ素含有水の処理方法の実施の形態を詳細に説明する。   Embodiments of a method for treating fluorine-containing water according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は本発明のフッ素含有水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。図1において、図4に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。   FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a method for treating fluorine-containing water according to the present invention. In FIG. 1, members having the same functions as those shown in FIG.

図1の方法は、貯槽11からのアルミニウム含有排水が原水槽1ではなく、第2pH調整槽3の入口側に注入されること;貯槽11において、pH調整が行われること;その他の排水をアルミニウム含有排水とアルミニウム非含有排水とに分割し、アルミニウム含有排水は貯槽11に、アルミニウム非含有排水は原水槽1にそれぞれ導入したこと;以外は、図4に示す従来法と同様に処理が行われる。   In the method of FIG. 1, aluminum-containing wastewater from the storage tank 11 is injected into the inlet side of the second pH adjustment tank 3 instead of the raw water tank 1; pH adjustment is performed in the storage tank 11; The treatment is performed in the same manner as in the conventional method shown in FIG. 4 except that the wastewater is divided into wastewater containing aluminum and wastewater containing no aluminum, the wastewater containing aluminum is introduced into the storage tank 11, and the wastewater containing no aluminum is introduced into the raw water tank 1. .

即ち、フッ素含有排水は、その他の工程からのアルミニウムを含まない排水と共に原水槽1を経て抜き出され、硫酸(H2SO4)等の酸がライン注入された後、第1pH調整槽2に導入され、消石灰(Ca(OH)2)等のカルシウム化合物が添加されてpH6〜8、好ましくはpH6.0〜6.5の中性にpH調整される。これにより原水中のフッ素がフッ化カルシウムとして不溶化する。第1pH調整槽2の処理水は、次いで第2pH調整槽3に移送される間に貯槽11からのアルミニウム含有排水が定量的に注入された後、第2pH調整槽3に導入され、ここで更に消石灰(Ca(OH)2)等のカルシウム化合物が添加されると共に硫酸(H2SO4)等の酸を添加してpHの微調整を行ない、pH6〜8、好ましくはpH6.0〜6.5の中性にpH調整され、更にフッ素の不溶化が行われる。 That is, the fluorine-containing waste water is extracted through the raw water tank 1 together with the waste water not containing aluminum from other processes, and an acid such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is injected into the first pH adjusting tank 2. Then, a calcium compound such as slaked lime (Ca (OH) 2 ) is added to adjust the pH to pH 6 to 8, preferably pH 6.0 to 6.5. As a result, the fluorine in the raw water is insolubilized as calcium fluoride. The treated water in the first pH adjusting tank 2 is then introduced into the second pH adjusting tank 3 after the aluminum-containing wastewater from the storage tank 11 is quantitatively injected while being transferred to the second pH adjusting tank 3. A calcium compound such as slaked lime (Ca (OH) 2 ) is added and an acid such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is added to finely adjust the pH to pH 6 to 8, preferably pH 6.0 to 6. The pH is adjusted to 5 neutral, and further insolubilization of fluorine is performed.

ここで添加されるアルミニウム含有排水は、後述の如く貯槽11において、必要に応じてpH調整剤を添加することにより、pH5〜9、好ましくはpH5.5〜8に中和されたものであるため、第2pH調整槽3内におけるフッ化アルミニウム錯体の生成の問題はなく、従ってフッ化アルミニウム錯体によるフッ素の凝集阻害を抑制して、アルミニウム塩の存在しないフッ素含有排水の処理の場合と同様に優れた処理効果を得ることができる。   The aluminum-containing wastewater added here is neutralized to pH 5-9, preferably pH 5.5-8 by adding a pH adjuster as necessary in the storage tank 11 as described later. There is no problem of the formation of an aluminum fluoride complex in the second pH adjusting tank 3, and therefore, the inhibition of fluorine aggregation by the aluminum fluoride complex is suppressed, and it is excellent as in the case of treatment of fluorine-containing wastewater in which no aluminum salt is present. Processing effects can be obtained.

第2pH調整槽3の処理水は、次いで第1凝集槽4で凝集剤としてポリマーが添加されて凝集処理された後、第1沈殿槽5で固液分離される。第1沈殿槽5の分離水(一段目の処理水)は反応槽6に送給され、分離汚泥は脱水機10で脱水処理される。   The treated water in the second pH adjusting tank 3 is then subjected to a coagulation treatment by adding a polymer as a coagulant in the first coagulation tank 4, and then solid-liquid separated in the first precipitation tank 5. The separated water (first stage treated water) in the first settling tank 5 is fed to the reaction tank 6, and the separated sludge is dehydrated by the dehydrator 10.

反応槽6では、一段目の処理水に硫酸バンド、PAC等のアルミニウム塩を添加すると共に、必要に応じて水酸化ナトリウム(NaOH)等のpH調整剤を添加してpH6〜7にpH調整し、アルミニウム塩の吸着作用によりフッ素を吸着処理して水酸化アルミニウムと共に沈殿させ、次いで第2凝集槽7でポリマーを添加して凝集処理した後、第2沈殿槽8で固液分離する。第2沈殿槽8の分離水は、更に水質を高めるために濾過器9で濾過処理し、濾過水が処理水として系外へ排出される。   In the reaction vessel 6, an aluminum salt such as a sulfuric acid band or PAC is added to the first stage treated water, and a pH adjuster such as sodium hydroxide (NaOH) is added as necessary to adjust the pH to pH 6-7. Then, fluorine is adsorbed by the adsorption action of aluminum salt and precipitated together with aluminum hydroxide, and then polymer is added in the second agglomeration tank 7 and agglomerated, and then solid-liquid separation is performed in the second precipitation tank 8. The separated water in the second sedimentation tank 8 is filtered by a filter 9 to further improve the water quality, and the filtered water is discharged out of the system as treated water.

第2沈殿槽8で得られる分離汚泥は、第1沈殿槽5の分離汚泥と共に脱水機10で脱水処理され脱水ケーキは系外へ排出される。一方、脱水濾液は貯槽11に送給される。また、濾過器9の逆洗で排出される逆洗排水も、この貯槽11に送給される。   The separated sludge obtained in the second settling tank 8 is dehydrated by the dehydrator 10 together with the separated sludge in the first settling tank 5, and the dehydrated cake is discharged out of the system. On the other hand, the dehydrated filtrate is fed to the storage tank 11. Further, backwash wastewater discharged by backwashing of the filter 9 is also fed to the storage tank 11.

この貯槽11にはその他の工程から排出されるアルミニウム含有排水が導入されている。また、硫酸(H2SO4)等の酸の添加手段と消石灰Ca(OH)2等のアルカリの添加手段が設けられており、必要に応じて酸又はアルカリを添加することにより、貯槽11内の排水のpHをpH5〜9、好ましくはpH5.5〜8の中性にpH調整するように構成されている。 The storage tank 11 is introduced with aluminum-containing wastewater discharged from other processes. Further, means for adding an acid such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and means for adding an alkali such as slaked lime Ca (OH) 2 are provided. The pH of the waste water is adjusted to pH 5-9, preferably pH 5.5-8 neutral.

そして、この貯槽11でpH中性にpH調整されたアルミニウム含有排水はポンプPにより、第2pH調整槽3への原水の導入ラインに送給されてフッ素含有排水と共に凝集処理される。   Then, the aluminum-containing wastewater whose pH is adjusted to neutral in the storage tank 11 is fed by the pump P to the raw water introduction line to the second pH-adjusting tank 3 and coagulated with the fluorine-containing wastewater.

本発明によれば、このように、アルミニウム含有排水をフッ素含有排水の凝集処理工程のうちの、排水がpH6以上の中性に調整された段階に添加することにより、安定かつ効率的な処理を行える。   According to the present invention, aluminum-containing wastewater is thus added to a stage where the wastewater is adjusted to neutral pH 6 or more in the flocculation treatment step of fluorine-containing wastewater, thereby enabling stable and efficient treatment. Yes.

なお、図1に示す方法は本発明のフッ素含有水の処理方法の実施の一形態であって本発明は何ら図示の方法に限定されず、例えば、貯槽11からのアルミニウム含有排水の添加箇所は、第1凝集槽4或いはそれよりも上流側であれば良く、第1pH調整槽2、第2pH調整槽3、又は第1凝集槽4への導入ライン、或いは第1凝集槽4に添加することもできる。アルミニウム含有排水についても十分な凝集処理を行うためには、アルミニウム含有排水の添加箇所は、アルミニウム含有排水を添加した後、十分な凝集処理時間を確保できるような箇所であることが好ましく、pH調整槽又はその導入ライン、特に、図1に示す如く、2段に直列配置されたpH調整槽の中間で添加することが好ましい。   The method shown in FIG. 1 is an embodiment of the method for treating fluorine-containing water of the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated method. For example, the location where the aluminum-containing wastewater is added from the storage tank 11 is The first flocculating tank 4 or the upstream side of the first flocculating tank 4 may be used, and it is added to the first pH adjusting tank 2, the second pH adjusting tank 3, the introduction line to the first flocculating tank 4, or the first flocculating tank 4. You can also. In order to perform sufficient agglomeration treatment for the aluminum-containing wastewater, the location where the aluminum-containing wastewater is added is preferably a location where a sufficient agglomeration treatment time can be secured after the addition of the aluminum-containing wastewater. It is preferable to add in the middle of the tank or its introduction line, in particular, a pH adjusting tank arranged in two stages in series as shown in FIG.

なお、図1においては貯槽11内の排水のpH調整のためのアルカリとして、Ca(OH)2を用いているが、このアルカリはNaOHであっても良い。ただし、ここで、Ca(OH)2を添加することにより、これを一段目の処理におけるカルシウム化合物として有効利用することができ、有利である。 In FIG. 1, Ca (OH) 2 is used as an alkali for adjusting the pH of the waste water in the storage tank 11, but this alkali may be NaOH. However, the addition of Ca (OH) 2 here is advantageous because it can be effectively used as a calcium compound in the first stage treatment.

同様な目的で、反応槽6におけるNaOHに代えて、Ca(OH)2を添加しても良い。 For the same purpose, Ca (OH) 2 may be added instead of NaOH in the reaction vessel 6.

本発明において、フッ素含有水に添加するカルシウム化合物としては特に制限はないが、通常、消石灰(Ca(OH)2)が用いられる。ただし、何ら消石灰に制限されるものではなく、塩化カルシウム、炭酸カルシウム等を用いても良い。ただし、これらのカルシウム化合物を用いる場合には、別途pH調整のためのアルカリを併用することとなる。これらのカルシウム化合物は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。 In the present invention, the calcium compound added to the fluorine-containing water is not particularly limited, but slaked lime (Ca (OH) 2 ) is usually used. However, it is not limited to slaked lime at all, and calcium chloride, calcium carbonate, or the like may be used. However, when these calcium compounds are used, an alkali for pH adjustment is additionally used. These calcium compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

また、凝集槽4,7で添加するポリマーとしては、ポリアクリルアミド部分加水分解物、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアミジン等の1種又は2種以上を用いることができ、その添加量は、処理対象原水の水質や用いるポリマーによっても異なるが、通常0.1〜5mg/L程度である。   Moreover, as a polymer added in the aggregation tanks 4 and 7, 1 type (s) or 2 or more types, such as a polyacrylamide partial hydrolyzate, sodium polyacrylate, polyvinylamidine, can be used, and the addition amount is raw water to be processed. Although it varies depending on the water quality and the polymer used, it is usually about 0.1 to 5 mg / L.

図1において、第1沈殿槽5で得られた分離汚泥の一部は、第1pH調整槽2及び/又は第2pH調整槽3に返送しても良く、またこの場合において、カルシウム化合物を予め返送汚泥と混合してpH調整槽に添加しても良く、このようにすることにより、返送汚泥の種晶効果で汚泥の凝集性の向上、含水率の低下、沈降性の向上を図ることができる。更に、返送汚泥をカルシウム化合物と混合して添加することにより、より一層の処理水質の向上、汚泥発生量の低減を図ることができる。   In FIG. 1, a part of the separated sludge obtained in the first sedimentation tank 5 may be returned to the first pH adjustment tank 2 and / or the second pH adjustment tank 3, and in this case, the calcium compound is returned in advance. It may be mixed with sludge and added to the pH adjustment tank. By doing so, it is possible to improve the sludge cohesiveness, lower the moisture content, and improve the sedimentation property by the seed crystal effect of the returned sludge. . Further, by adding the return sludge mixed with the calcium compound, it is possible to further improve the quality of the treated water and reduce the amount of sludge generated.

本発明において処理するフッ素含有水としては、半導体部品製造におけるシリコンウェハ製造工程から排出されるフッ素含有排水、ステンレス鋼板製造工程から排出される酸洗排水、アルミニウム表面処理排水、フッ酸製造排水、肥料製造排水、ゴミ焼却排水等の各種フッ素含有水が挙げられる。   As fluorine-containing water to be treated in the present invention, fluorine-containing wastewater discharged from a silicon wafer manufacturing process in semiconductor component manufacturing, pickling wastewater discharged from a stainless steel plate manufacturing process, aluminum surface treatment wastewater, hydrofluoric acid manufacturing wastewater, fertilizer Various fluorine-containing waters such as production wastewater and waste incineration wastewater are listed.

一方、このようなフッ素含有水と共に凝集処理されるアルミニウム含有水としては、前述の二段目のアルミニウム吸着法による処理で発生する濾過器の逆洗排水や脱水濾液などが挙げられる。また、他系統で発生したアルミニウム含有排水、例えば、脱水濾液、用水の加圧浮上又は凝集沈殿工程における濾過器の逆洗排水や、イオン交換樹脂の再生排水等のアルミニウムを含む雑排水等が挙げられる。   On the other hand, examples of the aluminum-containing water that is coagulated with such fluorine-containing water include backwash waste water from a filter and dehydrated filtrate that are generated by the above-described second-stage aluminum adsorption method. In addition, aluminum-containing wastewater generated in other systems, such as dewatered filtrate, backwash wastewater of the filter in the pressurized flotation or coagulation sedimentation process of water, miscellaneous wastewater containing aluminum such as regeneration wastewater of ion exchange resin, etc. It is done.

このような本発明のフッ素含有水の処理方法は、特に、フッ化カルシウム法の後段に高度処理としてのアルミニウム吸着法による処理を行う二段処理法による処理において、後段のアルミニウム吸着法による処理に必要とされるアルミニウム塩の使用量の大幅削減で処理コストの低減、汚泥発生量の低減を図ることができ、工業的に極めて有利である。   Such a method for treating fluorine-containing water according to the present invention is particularly suitable for the treatment by the aluminum adsorption method in the latter stage in the treatment by the two-stage treatment method in which the treatment by the aluminum adsorption method as the advanced treatment is carried out after the calcium fluoride method. The required amount of aluminum salt used can be greatly reduced to reduce processing costs and the amount of sludge generated, which is extremely advantageous industrially.

以下に実験例、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。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples, examples and comparative examples.

[実験例1]
下記水質のフッ素を含有する原水に液体硫酸バンド(Al23含有量8重量%)を添加した後消石灰(Ca(OH)2)を添加してpH6.1〜6.3に中和する場合(No.1)と、原水に消石灰(Ca(OH)2)を添加してpH6.1〜6.3に中和した後、予めpH7.0〜7.2に中和した液体硫酸バンドとを添加する場合(No.2)とで、処理水のフッ素濃度に及ぼす硫酸バンド添加量の影響を調べる実験を行った。
<原水水質>
F:100mg/L
2SO4:200mg/L
CaCl2(Ca換算):250mg/L
[Experimental Example 1]
After adding a liquid sulfuric acid band (Al 2 O 3 content 8% by weight) to raw water containing fluorine of the following water quality, neutralize to pH 6.1 to 6.3 by adding slaked lime (Ca (OH) 2 ). Case (No. 1) and liquid sulfuric acid band previously neutralized to pH 7.0 to 7.2 after neutralization to pH 6.1 to 6.3 by adding slaked lime (Ca (OH) 2 ) to raw water When No. 2 was added (No. 2), an experiment was conducted to examine the effect of the amount of sulfuric acid band added on the fluorine concentration of the treated water.
<Raw water quality>
F: 100 mg / L
H 2 SO 4 : 200 mg / L
CaCl 2 (Ca conversion): 250 mg / L

その結果、図2に示す如く、原水に硫酸バンドを混合した後Ca(OH)2で中和しても良好な処理結果は得られず、硫酸バンド添加量の増加と共に処理水フッ素濃度が高くなるが、原水にCa(OH)2を添加して中和し、その後、予め中和した硫酸バンドを添加した場合には、硫酸バンド添加量に関係なく、良好な処理結果が得られることが確認された。 As a result, as shown in FIG. 2, even if the sulfuric acid band was mixed with the raw water and then neutralized with Ca (OH) 2 , good treatment results could not be obtained, and the treatment water fluorine concentration increased as the amount of sulfuric acid band added increased. However, when the raw water is neutralized by adding Ca (OH) 2 and then a pre-neutralized sulfuric acid band is added, good treatment results can be obtained regardless of the amount of sulfuric acid band added. confirmed.

[実施例1〜3、比較例1〜3]
下記水質の半導体製造排水(フッ素含有水)と、アルミニウム吸着法で発生した濾過器の逆洗排水と汚泥脱水濾液との混合水(アルミニウム含有水)とを図3に示す方法で処理した。図3において、図1における部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
<フッ素含有水>
pH:2.7
F:89.5mg/L
NH4−F:18.4mg/L
<アルミニウム含有水水質>
pH:6.5
SS:280mg/L
T−PO4:15mg/L
F:42mg/L
T−Al:25mg/L
[Examples 1-3, Comparative Examples 1-3]
The following water quality semiconductor manufacturing waste water (fluorine-containing water) and mixed water (aluminum-containing water) of the backwash waste water of the filter generated by the aluminum adsorption method and the sludge dehydrated filtrate were treated by the method shown in FIG. 3, members having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
<Fluorine-containing water>
pH: 2.7
F: 89.5 mg / L
NH 4 -F: 18.4 mg / L
<Aluminum-containing water quality>
pH: 6.5
SS: 280 mg / L
T-PO 4 : 15 mg / L
F: 42 mg / L
T-Al: 25 mg / L

各槽の容量は次の通りであり、原水処理量は2L/hrとした。フッ素含有水とアルミニウム含有水との混合比は、流量比でフッ素含有水/アルミニウム含有水=2/0.2となるように、貯槽から200mL/hrで送給した。
原水槽:100L
第1pH調整槽:0.8L
第2pH調整槽:0.8L
凝集槽:0.8L
沈殿槽:10L
The capacity of each tank was as follows, and the raw water treatment amount was 2 L / hr. The mixing ratio of fluorine-containing water and aluminum-containing water was fed from the storage tank at 200 mL / hr so that the flow rate ratio was fluorine-containing water / aluminum-containing water = 2 / 0.2.
Raw water tank: 100L
First pH adjustment tank: 0.8L
Second pH adjustment tank: 0.8L
Coagulation tank: 0.8L
Settling tank: 10L

原水槽1から原水を2L/hrで第1pH調整槽2に導入した。原水には、この導入ラインにおいてH2SO4を200mg/L添加した。第1pH調整槽2で所定のpHとなるようにCa(OH)2を添加した後、第2pH調整槽3で所定のpHとなるように必要量のCa(OH)2及びH2SO4を添加し、次いで凝集槽4でポリアクリルアミド系ポリマー(栗田工業(株)製「PA331」)を2mg/L添加して凝集処理し、凝集処理水を沈殿槽5で固液分離した。 Raw water was introduced from the raw water tank 1 into the first pH adjustment tank 2 at 2 L / hr. The raw water was added with 200 mg / L of H 2 SO 4 in this introduction line. After adding Ca (OH) 2 to the predetermined pH in the first pH adjusting tank 2, necessary amounts of Ca (OH) 2 and H 2 SO 4 are added to the predetermined pH in the second pH adjusting tank 3. Then, 2 mg / L of polyacrylamide polymer ("PA331" manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.) was added in the coagulation tank 4 for coagulation treatment, and the coagulation treated water was solid-liquid separated in the precipitation tank 5.

実施例1〜3では、貯槽11からのアルミニウム含有水を第2pH調整槽3の導入ラインに定量注入し(ラインII)、各pH調整槽2,3の調整pH値は表1に示す値とした。   In Examples 1 to 3, aluminum-containing water from the storage tank 11 is quantitatively injected into the introduction line of the second pH adjustment tank 3 (line II), and the adjusted pH values of the pH adjustment tanks 2 and 3 are the values shown in Table 1. did.

一方、比較例1〜3では、貯槽11からのアルミニウム含有水を原水槽1に添加混合し(ラインI)、各pH調整槽2,3の調整pH値は表1に示す値とした。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the aluminum-containing water from the storage tank 11 was added to and mixed with the raw water tank 1 (line I), and the adjusted pH values of the pH adjusting tanks 2 and 3 were as shown in Table 1.

実施例1〜3及び比較例1〜3で得られた処理水(沈殿槽5の分離水)のフッ素濃度を調べ、結果を表1に示した。   The fluorine concentration of the treated water (separated water in the precipitation tank 5) obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was examined, and the results are shown in Table 1.

Figure 0004640149
Figure 0004640149

表1より、アルミニウム含有水を原水槽でフッ素含有水と混合して凝集処理すると、得られる処理水のフッ素濃度は非常に高いものとなるが、アルミニウム含有水をフッ素含有水と混合することなく、フッ素凝集処理工程のpH6以上の中和工程に添加することにより、アルミニウムによる凝集阻害を抑制して、良好な水質の処理水を安定に得ることができることが分かる。   From Table 1, when the aluminum-containing water is mixed with the fluorine-containing water in the raw water tank and coagulated, the fluorine concentration of the resulting treated water is very high, but the aluminum-containing water is not mixed with the fluorine-containing water. It can be seen that by adding to the neutralization step of pH 6 or higher in the fluorine aggregation treatment step, the inhibition of aggregation due to aluminum can be suppressed, and treated water with good water quality can be stably obtained.

本発明のフッ素含有水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows embodiment of the processing method of the fluorine-containing water of this invention. 実験例1の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of Experimental Example 1. 実施例1〜3及び比較例1〜3における処理方法を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the processing method in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3. 従来の二段処理法を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the conventional two-stage processing method. 硫酸バンドを添加したフッ素含有水の硫酸バンド添加量と処理水フッ素濃度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the sulfuric acid band addition amount of the fluorine-containing water which added the sulfuric acid band, and the treated water fluorine concentration.

1 原水槽
2 第1pH調整槽
3 第2pH調整槽
4 第1凝集槽
5 第1沈殿槽
6 反応槽
7 第2凝集槽
8 第2沈殿槽
9 濾過器
10 脱水機
11 貯槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw water tank 2 1st pH adjustment tank 3 2nd pH adjustment tank 4 1st coagulation tank 5 1st sedimentation tank 6 Reaction tank 7 2nd aggregation tank 8 2nd sedimentation tank 9 Filter 10 Dehydrator 11 Storage tank

Claims (3)

フッ素含有水とアルミニウム含有水とを凝集処理する方法において、フッ素含有水とアルミニウム含有水を分別し、アルミニウム含有水を、フッ素凝集処理工程中のpH6以上の中性条件下の処理工程に添加するフッ素含有水の処理方法であって、
前記アルミニウム含有水が、脱水濾液、用水の加圧浮上又は凝集沈殿工程における濾過器の逆洗排水、イオン交換樹脂の再生排水であるアルミニウムを含む他工程排水;フッ素含有水の凝集・固液分離処理水を更にアルミニウム塩を用いて吸着処理して得られる吸着処理水の固液分離汚泥の脱水脱離水;又は、前記吸着処理水を濾過処理する濾過器を逆洗して得られる逆洗排水;であり、
前記フッ素凝集処理工程は、フッ素含有水にカルシウム化合物を添加してフッ素をフッ化カルシウムとして不溶化する一段目処理工程と、該一段目処理工程の処理水にアルミニウム塩を添加して凝集処理する二段目処理工程を含み、
前記アルミニウム含有水は、該フッ化カルシウムの不溶化物が生成した一段目処理工程に添加されることを特徴とするフッ素含有水の処理方法。
In the method of coagulating fluorine-containing water and aluminum-containing water, the fluorine-containing water and the aluminum-containing water are separated, and the aluminum-containing water is added to a treatment step under neutral conditions of pH 6 or higher in the fluorine aggregation treatment step. A method for treating fluorine-containing water,
The aluminum-containing water is a dehydrated filtrate, a backwash drainage of a filter in the pressurization flotation or coagulation sedimentation process of water, and other process wastewater containing aluminum which is a regeneration wastewater of ion exchange resin; agglomeration and solid-liquid separation of fluorine-containing water Dehydrated and desorbed water of solid-liquid separation sludge obtained by further subjecting the treated water to an adsorption treatment using an aluminum salt; or backwash drainage obtained by backwashing a filter that filters the adsorption treated water ;
The fluorine agglomeration treatment step includes a first-stage treatment step in which a calcium compound is added to fluorine-containing water to insolubilize fluorine as calcium fluoride, and an aluminum salt is added to the treated water in the first-stage treatment step for agglomeration treatment. Including the stage treatment process,
The method for treating fluorine-containing water, wherein the aluminum-containing water is added to a first-stage treatment step in which the calcium fluoride insolubilized product is generated .
請求項において、前記アルミニウム含有水を貯槽に受け、pH5以上に中和した後、前記pH6以上の中性条件下の処理工程に添加することを特徴とするフッ素含有水の処理方法。 2. The method for treating fluorine-containing water according to claim 1 , wherein the aluminum-containing water is received in a storage tank, neutralized to a pH of 5 or higher, and then added to a treatment step under neutral conditions of the pH 6 or higher. 請求項1又は2において、前記第一段目処理工程は、前記フッ素含有水にカルシウム化合物を添加してpH6〜8にpH調整する第1pH調整工程と、第1pH調整工程の処理水に更にカルシウム化合物を添加してpH6〜8にpH調整する第2pH調整工程とを有し、前記一段目処理工程に添加されるアルミニウム含有水は、第1pH調整工程の処理水、又は第2pH調整工程に添加されることを特徴とするフッ素含有水の処理方法。3. The first stage treatment step according to claim 1, wherein the first stage treatment step includes adding a calcium compound to the fluorine-containing water to adjust the pH to pH 6 to 8, and further adding calcium to the treated water in the first pH adjustment step. A second pH adjusting step of adjusting the pH to 6 to 8 by adding a compound, and the aluminum-containing water added to the first stage treatment step is added to the treated water of the first pH adjustment step or the second pH adjustment step A method for treating fluorine-containing water.
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