(57)【要約】【課題】セレン及びフッ素を含む溶液に対して、セレン及びフッ素を高い除去率で連続的に除去処理することができ、かつ、処理に要する薬剤費、熱エネルギー等を低く抑えることのできる処理方法を提供する。【解決手段】処理対象液に酸を添加して、ｐＨを酸性に調整した状態で、第一鉄化合物を添加し、酸性溶液を得る工程と、該酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路における所定の地点にてアルカリ剤を添加し、該地点の後流側のｐＨをアルカリ性に調整して、水酸化第一鉄及びセレンを含有する沈殿物を含むスラリーを得る工程と、該スラリーにマグネシウム化合物を添加し、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する沈殿物を含むスラリーを得る工程と、該スラリーを固液分離して、セレン及びフッ素が除去された液分を得る工程を含む処理方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレン及びフッ素を含む溶液に必要に応じて酸を添加して、ｐＨを酸性に調整した状態で、第一鉄化合物を添加し、セレン、フッ素及び二価の鉄イオンを含む酸性溶液を得る第一鉄化合物添加工程と、
上記酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路における所定の地点にてアルカリ剤を添加し、該地点の後流側のｐＨをアルカリ性に調整して、水酸化第一鉄及びセレンを含有する固体分を含むアルカリ性のスラリーを得るアルカリ剤添加工程と、
上記アルカリ性のスラリーにマグネシウム化合物を添加して、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固体分を含むスラリーを得るマグネシウム化合物添加工程と、
該マグネシウム化合物添加工程で得られたスラリーを固液分離して、セレン及びフッ素が除去された液分と、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固形分を得る固液分離工程と
を含むことを特徴とするセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
【請求項２】
上記アルカリ剤添加工程と上記マグネシウム化合物添加工程の間に、上記アルカリ性のスラリーを貯留して該スラリー中の上記固体分をセレン含有沈殿物として十分に成長させる沈殿物成長工程を含む請求項１に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
【請求項３】
上記マグネシウム化合物添加工程において、マグネシウム化合物と共にアルカリ剤を添加する請求項１又は２に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
【請求項４】
上記マグネシウム化合物添加工程で添加されるマグネシウム化合物が、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、及び硝酸マグネシウムの中から選ばれる一種以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
【請求項５】
セレン及びフッ素を含む溶液の導入手段と、第一鉄化合物の導入手段と、酸の導入手段とを備えている前処理槽であって、セレン、フッ素及び二価の鉄イオンを含む溶液を貯留するための前処理槽と、
該前処理槽から排出される上記溶液を流通させるための流路であって、該流路における所定の地点に、上記溶液をスラリーにするためのアルカリ剤の導入手段を備えている流路と、
該流路を通過したスラリーを貯留するための沈殿槽であって、マグネシウム化合物の導入手段を備えている水酸化マグネシウム沈殿槽と、
該水酸化マグネシウム沈殿槽から排出される上記スラリーを固液分離して、セレン及びフッ素が除去された液分と、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固形分を得るための固液分離手段と
を含むことを特徴とするセレン及びフッ素を含む溶液の処理装置。
【請求項６】
上記流路と上記水酸化マグネシウム沈殿槽の間に、上記流路を通過した上記スラリーを貯留してセレン含有沈殿物を成長させるためのセレン沈殿槽を含む請求項５に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理装置。
【請求項７】
上記水酸化マグネシウム沈殿槽が、アルカリ剤の導入手段を備えている請求項５又は６に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セレン及びフッ素を含む溶液の処理方法並びに処理装置に関し、例えば、焼却灰、飛灰、セメントキルンから発生するダスト等のダストに水を加えてなる排水の如き、セレンやフッ素等の各種溶存物質を含む溶液から、セレン及びフッ素を大幅に除去することのできる処理方法並びに処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ゴミ焼却設備等から排出される煤塵等の廃棄物をセメント原料として用いる技術が実用化されている。その際、廃棄物に含まれている重金属や塩素分を除去するために、廃棄物を水洗することが行なわれている。水洗後の濾液は廃液として外部に排出される。しかし、廃棄物を水洗して得られる濾液中には、廃棄物から溶出したセレンやフッ素等が含まれている。セレンは、排水基準値が０．１ｍｇ／リットル以下、フッ素は、排水基準値が８ｍｇ／リットル以下に定められている元素であり、濾液を外部の環境中に排出する前に排水基準値以下の含有率になるように除去しておく必要がある。
【０００３】
セレン及びフッ素を含む溶液からセレン及びフッ素を除去するための技術の一例として、セレンおよびフッ素を含む溶液に必要に応じて酸を添加して、ｐＨを酸性に調整した状態で、第一鉄化合物を添加し、セレン、フッ素および二価の鉄イオンを含む酸性溶液を得る第一鉄化合物添加工程と、上記酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路における所定の地点にてアルカリ剤を添加し、該地点の後流側のｐＨをアルカリ性に調整して、水酸化第一鉄とセレンを含む固体分を含むアルカリ性のスラリーを得るアルカリ剤添加工程と、上記アルカリ性のスラリーにリン酸またはその塩を加え、水酸化第一鉄、セレンおよびリン酸フッ素化合物からなる固体分を含むスラリーを得るリン酸添加工程と、該リン酸添加工程で得られたスラリーを固液分離して、セレンおよびフッ素が除去された液分と、セレン、第一鉄化合物およびリン酸フッ素化合物を含む固形分を得る固液分離工程とを含むことを特徴とするセレンおよびフッ素を含む溶液の処理方法が、提案されている（特許文献１）。
一方、マグネシウム化合物を用いて、フッ素含有廃水を処理する方法が知られている。
その一例として、加熱して液温を所定温度に維持してあるフッ素含有廃水にマグネシウム化合物を添加してフッ化マグネシウムを生成させる添加工程と、前記添加工程により生成したフッ化マグネシウムを凝集剤添加により凝集分離してフッ化マグネシウムスラッジとして回収する凝集分離工程とを有するフッ素含有廃水の処理方法が、提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０３４７５５号公報
【特許文献２】特開２００６−６１７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術によれば、セレン及びフッ素を含む溶液に対して、セレン及びフッ素を高い除去率で連続的に除去処理することができる。しかし、特許文献１の技術は、フッ素を除去するためのリン酸またはその塩が高価であるという問題がある。
特許文献２の技術によれば、フッ素含有化合物の含有量が高く、フッ素のリサイクル利用に適した商品価値の高いスラッジを回収することができる。しかし、特許文献２の技術は、フッ素含有化合物の含有量を高めるために、フッ素含有廃水の液温を６０℃より高い温度にしなければならず、多大な熱エネルギーを要するという問題がある。
したがって、本発明は、セレン及びフッ素を含む溶液を連続的に処理することのできる処理方法並びに処置装置であって、セレン及びフッ素を高い除去率で除去することができ、かつ、処理に要する薬剤費、熱エネルギー等を低く抑えることのできる処理方法並びに処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セレンおよびフッ素を含む溶液を酸性に調整した状態で、第一鉄化合物を添加し、次いで、この溶液を滞留させずに流路内にて一方向に流通させながら該流路内における所定の地点にてアルカリ剤を添加してアルカリ性に調整し、その後、この溶液にマグネシウム化合物を添加するという手順で処理すれば、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］を提供するものである。
［１］  セレン及びフッ素を含む溶液に必要に応じて酸（例えば、塩酸）を添加して、ｐＨを酸性に調整した状態で、第一鉄化合物（例えば、塩化第一鉄）を添加し、セレン、フッ素及び二価の鉄イオンを含む酸性溶液を得る第一鉄化合物添加工程と、上記酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路における所定の地点にてアルカリ剤（例えば、水酸化ナトリウム）を添加し、該地点の後流側のｐＨをアルカリ性に調整して、水酸化第一鉄及びセレンを含有する固体分（共沈物）を含むアルカリ性のスラリーを得るアルカリ剤添加工程と、上記アルカリ性のスラリーにマグネシウム化合物（例えば、塩化マグネシウム）を添加して、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固体分（共沈物）を含むスラリーを得るマグネシウム化合物添加工程と、該マグネシウム化合物添加工程で得られたスラリーを固液分離して、セレン及びフッ素が除去された液分と、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固形分を得る固液分離工程とを含むことを特徴とするセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
【０００７】
［２］  上記アルカリ剤添加工程と上記マグネシウム化合物添加工程の間に、上記アルカリ性のスラリーを貯留して該スラリー中の上記固体分をセレン含有沈殿物として十分に成長させる沈殿物成長工程を含む前記［１］に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
［３］  上記マグネシウム化合物添加工程において、マグネシウム化合物と共にアルカリ剤（例えば、水酸化ナトリウム）を添加する前記［１］又は［２］に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
［４］  上記マグネシウム化合物添加工程で添加されるマグネシウム化合物が、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、及び硝酸マグネシウムの中から選ばれる一種以上である前記［１］〜［３］のいずれかに記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法。
【０００８】
［５］  セレン及びフッ素を含む溶液の導入手段と、第一鉄化合物（例えば、塩化第一鉄）の導入手段と、酸（例えば、塩酸）の導入手段とを備えている前処理槽であって、セレン、フッ素及び二価の鉄イオンを含む溶液を貯留するための前処理槽と、該前処理槽から排出される上記溶液を流通させるための流路であって、該流路における所定の地点に、上記溶液をスラリーにするためのアルカリ剤（例えば、水酸化ナトリウム）の導入手段を備えている流路と、該流路を通過したスラリーを貯留するための沈殿槽であって、マグネシウム化合物（例えば、塩化マグネシウム）の導入手段を備えている水酸化マグネシウム沈殿槽と、該水酸化マグネシウム沈殿槽から排出される上記スラリーを固液分離して、セレン及びフッ素が除去された液分と、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固形分を得るための固液分離手段（例えば、濾過装置）とを含むことを特徴とするセレン及びフッ素を含む溶液の処理装置。
［６］  上記流路と上記水酸化マグネシウム沈殿槽の間に、上記流路を通過した上記スラリーを貯留してセレン含有沈殿物を成長させるためのセレン沈殿槽を含む前記［５］に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理装置。
［７］  上記水酸化マグネシウム沈殿槽が、アルカリ剤（例えば、水酸化ナトリウム）の導入手段を備えている前記［５］又は［６］に記載のセレン及びフッ素を含む溶液の処理装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の処理方法及び処理装置は、以下の利点を有する。
（ａ）マグネシウム化合物等の安価な薬剤を用いているので、薬剤費を低く抑えることができる。
（ｂ）各工程における液温が５０℃以下であっても、セレン及びフッ素を高い除去率で除去することができるので、熱エネルギーを低く抑えることができる。
（ｃ）セレン及びフッ素を高い除去率で除去することができる。具体的には、１ｍｇ／リットルのセレン及び３０ｍｇ／リットルのフッ素を含む溶液の場合、残存セレン濃度で０．１ｍｇ／リットル以下、残存フッ素濃度で１ｍｇ／リットル以下の値を達成することができる。
（ｄ）セレン及びフッ素を含む溶液を連続的に処理することができる。
（ｅ）セレン除去処理の工程を、フッ素除去処理の工程の前に設けているため、セレン及びフッ素を含む溶液を連続的に処理する場合であっても、固液分離の工程を単一化することができる。本発明と逆の順序、すなわち、セレン除去処理の工程をフッ素除去処理の工程の後に設けた場合には、セレン除去処理のためにｐＨを酸性にした時に、フッ素を含有する固体分が再溶解し、フッ素の除去率が低下する。これを避けるためには、固液分離の工程を二つ設けることが必要になる。
（ｆ）本発明では、固液分離設備を一つだけ設ければよく、設備の設置面積を小さくすることができ、かつ、設備費も低く抑えることができる。
（ｇ）マグネシウム化合物添加工程のｐＨをアルカリ剤添加工程のｐＨよりも大きくすれば、処理後の液中に残存する鉄の濃度をさらに低減することができる。
（ｈ）フッ素を除去するときにカルシウム塩を用いなくてもよいため、スケールの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の処理方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明の処理装置の一例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。
図１中、本発明のセレン及びフッ素を含む溶液の処理方法は、（Ａ）セレン及びフッ素を含む溶液に必要に応じて酸（例えば、塩酸）を添加して、ｐＨを酸性に調整した状態で、第一鉄化合物（例えば、塩化第一鉄）を添加し、セレン、フッ素および二価の鉄イオンを含む酸性溶液を得る第一鉄化合物添加工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得られた酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路における所定の地点にてアルカリ剤（例えば、水酸化ナトリウム）を添加し、該地点の後流側のｐＨをアルカリ性に調整して、水酸化第一鉄とセレンを含む固体分を含むアルカリ性のスラリーを得るアルカリ剤添加工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得られたアルカリ性のスラリーを貯留して、該スラリー中の固体分をセレン含有沈殿物として十分に成長させる沈殿物成長工程と、（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたスラリーにマグネシウム化合物（例えば、塩化マグネシウム）及び必要に応じてアルカリ剤（例えば、水酸化ナトリウム）を添加し、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固体分を含むスラリーを得るマグネシウム化合物添加工程と、（Ｅ）工程（Ｄ）で得られたスラリーを固液分離して、セレンおよびフッ素が除去された液分と、セレン、第一鉄化合物、フッ素及び水酸化マグネシウムを含む固形分を得る固液分離工程を含むものである。
なお、本発明において、工程（Ｃ）は、必須ではなく、必要に応じて設けられる工程である。
以下、工程毎に詳しく説明する。
【００１２】
［（Ａ）第一鉄化合物添加工程］
本工程は、セレン及びフッ素を含む溶液に必要に応じて酸を添加して、ｐＨを酸性に調整した状態で、第一鉄化合物を添加し、セレン、フッ素及び二価の鉄イオンを含む酸性溶液を得る工程である。
本発明の対象となるセレン及びフッ素を含む溶液としては、例えば、焼却灰、飛灰（焼却飛灰または溶融飛灰）、セメントキルンから発生するダスト等の、セレン及びフッ素を含むダスト（以下、「セレン等含有ダスト」ともいう。）に水を加えてなる溶液が挙げられる。
ここで、焼却灰とは、焼却炉内の焼却残渣である。焼却飛灰とは、焼却炉の排ガス中のダストである。溶融飛灰とは、溶融炉の排ガス中のダストである。セメントキルンから発生するダストとは、塩素バイパスダスト、及び、塩素バイパスダスト以外の排ガス中のダストを含む。
本発明の対象となるセレン及びフッ素を含む溶液を得る方法としては、（ａ）セレン等含有ダストと水を混合して、スラリーを得た後、該スラリーを固液分離して、セレン及びフッ素を含む液分を得る方法、（ｂ）セレン等含有ダストと水を混合して、スラリーを得た後、ｐＨの調整、薬剤の添加等によって、該スラリーに鉛、亜鉛等の重金属を含有する固体分を析出させ、その後、溶存成分としてセレン及びフッ素を含むスラリーを固液分離して、セレン及びフッ素を含む液分を得る方法等が挙げられる。
【００１３】
本工程では、まず、処理対象液であるセレン及びフッ素を含む溶液に対して酸を添加し、ｐＨを酸性に調整する。ｐＨ調整に使用する酸としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸等が挙げられる。酸の添加後のｐＨは、好ましくは４．５以下、より好ましくは４．０以下である。該ｐＨを４．５以下とすることによって、この後にｐＨを高めていく際に水酸化第一鉄とセレンの共沈物を良好に生成させることができ、その結果、残存セレンの濃度を排水基準値である０．１ｍｇ／リットル以下に低減させるために必要な第一鉄化合物の添加量を、大きく削減することができる。
処理対象液に含まれるセレンは、主として四価のセレン（具体的にはSeO32-で表わされる亜セレン酸イオン）、および六価のセレン（具体的には、SeO42-で表わされるセレン酸イオン）として存在する。本発明においては、第一鉄化合物を添加して液中に二価の第一鉄イオン（Fe2＋）を生じさせ、それによって、除去率を高めることが困難とされている六価のセレンを還元して、四価のセレンとし、この四価のセレンを後工程で主に水酸化第一鉄と共沈させ、セレンの除去率を高めるものである。
ここで添加される第一鉄化合物としては、例えば、塩化第一鉄、硝酸第一鉄、硫酸第一鉄等が挙げられる。第一鉄化合物の添加量は、液中のセレン濃度が１ｍｇ／リットル程度の場合には、「二価の鉄／セレン」の重量比で、好ましくは２，０００〜４，０００、より好ましくは２，５００〜３，５００である。該値が２，０００未満では、セレンの除去率が小さくなることがあり、該値が４，０００を超えると、第一鉄化合物の使用量の削減を図ろうとする本発明の目的を達成し難くなる。
【００１４】
本発明においては、第一鉄化合物の供給媒体として、例えば、第一鉄化合物を含む酸廃液を用いることができる。ここで、酸廃液とは、工場内の各種処理工程で発生する酸を含む廃液をいう。
第一鉄化合物を含む酸廃液としては、例えば、ピックリング廃液等が挙げられる。ここで、ピックリング廃液とは、鉄鋼関係の工場（例えば、製鉄工場、製線工場、特殊鋼工場等）内における酸洗工程から排出される汚染された酸洗浄液（例えば、塩酸廃液等）をいう。ピックリング廃液中の二価の鉄イオンの濃度は、例えば、５０〜１００ｇ／リットル程度である。
なお、ピックリングとは、化学的または電気化学的作用によって素地金属から酸化物またはその他の化合物を除去することをいい、具体的には、素地金属の表面に生成したスケールまたは錆の層を除去するために、比較的長時間、塩酸等の酸溶液中に浸漬して清浄にする操作をいう。
第一鉄化合物の供給媒体として、第一鉄化合物を含有する酸廃液（例えば、ピックリング廃液）を用いることによって、塩酸、硫酸等の工業用薬剤の添加量を削減し、本発明の処理コスト（薬剤費）を削減することができる。
【００１５】
［（Ｂ）アルカリ剤添加工程］
本工程は、工程（Ａ）で得られた酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路内における所定の地点にてアルカリ剤を添加し、該地点の後流側のｐＨをアルカリ性に調整して、水酸化第一鉄とセレンを含む固体分を含むアルカリ性のスラリーを得る工程である。
本工程で用いられるアルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等は、スラリーではなく、水溶液の形態で用いられるので、工程（Ａ）で得られた酸性溶液を流通させる流路の径が小さくても、流路の閉塞等の問題が生じ難いという利点があり、本発明において好ましく用いられる。
アルカリ剤の添加後のｐＨは、好ましくは８．０〜１２．０、より好ましくは８．５〜１０．５、特に好ましくは８．５〜９．０である。該ｐＨをこの範囲内に調整すれば、主に水酸化第一鉄と共沈するセレンの量を増大させ、セレンの除去率を高めることができる。
本発明においては、工程（Ａ）で得られた酸性溶液を流路内にて一方向に流通させながら、該流路内における所定の地点にてアルカリ剤を添加することによって、主に水酸化第一鉄と共沈するセレンの量を増大させることができる。工程（Ａ）で得られた酸性溶液を貯留用タンク内に滞留させた状態でアルカリ剤を添加した場合には、本発明が目的とする薬剤（第一鉄化合物）の使用量の削減およびセレンの高い除去率を達成することが困難となる。
【００１６】
［（Ｃ）セレン含有沈殿物成長工程］
本工程は、工程（Ｂ）で得られたアルカリ性溶液を貯留して、該溶液中の固体分をセレン含有沈殿物として十分に成長させる工程である。
本工程を設けることによって、上述の（Ｂ）アルカリ剤添加工程においてセレンと水酸化第一鉄との共沈物（セレン含有沈殿物）が十分に生成していない場合であっても、該共沈物を確実かつ十分に生成させることができる。
なお、上述の（Ｂ）アルカリ剤添加工程においてセレン含有沈殿物を十分に生成させることができる場合には、本工程を省略することができる。
【００１７】
［（Ｄ）マグネシウム化合物添加工程］
本工程は、工程（Ｃ）で得られたアルカリ性溶液に、マグネシウム化合物、及び必要に応じてアルカリ剤を加え、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムを含有する固体分を含むスラリーを得る工程である。
本工程で用いられるマグネシウム化合物としては、例えば、塩化マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、硝酸マグネシウム等が挙げられる。
本工程におけるマグネシウム化合物の添加量は、液中のフッ素濃度が３０ｍｇ／リットルの場合には、「マグネシウム／フッ素」の質量比で、好ましくは２０〜１００、より好ましくは４０〜８０である。該質量比が２０未満では、フッ素の除去率が小さくなることがある。該質量比が１００を超えると、薬剤の使用量の削減を図ろうとする本発明の目的を十分に達成し難くなる。
本工程では、水酸化マグネシウムの沈殿の生成によるフッ素の除去効率の向上のために、アルカリ剤を添加することが好ましい。アルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。中でも、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムは、スケールの発生を抑制することができるので、好ましく用いられる。
アルカリ剤の添加後の溶液のｐＨは、好ましくは９．０〜１２．０、より好ましくは１０．０〜１１．０である。該ｐＨが９．０未満または１２．０を超えると、水酸化第一鉄及びセレンを含有する固体分が再溶解し始めて、セレンの除去率が低下する傾向がある。
なお、本発明において、工程（Ｄ）（フッ素を除去するための工程）は、工程（Ａ）および工程（Ｂ）（セレンを除去するための工程）の後に設けることが必要である。この順序を逆にして、工程（Ｄ）の後に、工程（Ａ）および工程（Ｂ）を設けた場合には、工程（Ｄ）で生成したフッ素を含有する固体分が、工程（Ａ）で再溶解し、フッ素の除去率が低下する。また、この場合、工程（Ａ）を省略すると、工程（Ｂ）における水酸化第一鉄及びセレンを含有する固体分の生成が不良となり、セレンの除去率が低下する。
【００１８】
［（Ｅ）固液分離工程］
本工程は、工程（Ｄ）で得られたアルカリ性溶液を固液分離して、セレンおよびフッ素が除去された液分と、水酸化第一鉄、セレン、フッ素及び水酸化マグネシウムからなる固形分を得る工程である。
固液分離の方法としては、例えば、減圧濾過装置、フィルタープレス、スクリュープレス等を用いて濾過する方法や、遠心分離機を用いて遠心分離する方法等が挙げられる。
固液分離して得られる固形分は、通常、水酸化第一鉄、セレン、フッ素、水酸化マグネシウムの他に、ダスト中の成分に由来する重金属、カルシウム等を含むことがある。この固形分は、セメント原料等として用いることができる。
固液分離して得られる液分は、必要に応じて、重金属を除去する工程（例えば、凝集沈殿や、キレート樹脂への通液等）や、塩素分を回収する工程（例えば、晶析法による塩化ナトリウムや塩化カリウムの分別回収等）を経た後、セレンおよびフッ素を実質的に含まない廃液として、外部に排出することができる。
【００１９】
次に、本発明のセレンおよびフッ素を含む溶液の処理装置について説明する。
図２中、本発明の処理装置１は、前処理槽２と、流路３と、セレン沈殿槽４と、水酸化マグネシウム沈殿槽５と、固液分離手段６とを含むものである。
本発明の処理対象物であるセレンおよびフッ素を含む溶液は、まず、セレンおよびフッ素を含む溶液の導入手段１０によって前処理槽２に導かれる。導入手段１０は、例えば、管路とポンプ１１の組み合わせからなるものである。なお、図２中、ポンプの配設箇所は、符号Ｐで示してある。
前処理槽２は、第一鉄化合物（二価の鉄イオンの供給源）の導入手段１２、酸の導入手段１３、撹拌翼１４を備えている。第一鉄化合物の導入手段１２は、例えば、塩化第一鉄等の第一鉄化合物の水溶液を貯留したタンクと、管路と、該管路の途中に設けたポンプとから構成される。酸の導入手段１３は、例えば、塩酸等の酸を貯留したタンクと、管路と、該管路の途中に設けたポンプとから構成される。
前処理槽２内におけるセレン、フッ素および二価の鉄イオンを含む溶液の滞留時間は、例えば、１０分間以上である。
【００２０】
前処理槽２内の溶液は、流路３によってセレン沈殿槽４に導かれる。流路３は、例えば、所定の径を有する管路と、該管路の途中に設けたポンプと、該管路の所定の地点にアルカリ剤を導入するために設けたアルカリ剤の導入手段１５とから構成される。アルカリ剤の導入手段１５は、例えば、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤の水溶液を貯留したタンクと、管路と、該管路の途中に設けたポンプとから構成される。
なお、流路３を構成する管路の内径および長さは、特に限定されることがなく、処理すべき溶液の量やセレン等の濃度等の条件によって適宜定められる。流路３を構成する管路内にスクリューを設置すれば、管路内を流通する溶液の撹拌効率を向上させることができる。
また、アルカリ剤の導入地点において、滞留時間が極めて短い撹拌翼付きの小型のタンクを設けることができる。ただし、この小型のタンクは、滞留時間が長い貯留用タンク（例えば、前処理槽２等）とは区別されるものであり、流路の一部を構成するものである。
【００２１】
アルカリ剤の導入によって生じたスラリーは、セレン沈殿槽４に導かれる。セレン沈殿槽４は、撹拌翼１６を備えている。セレン沈殿槽４内では、水酸化第一鉄とセレンとの共沈物が成長する。セレン沈殿槽４内のスラリーの滞留時間は、例えば、２０〜４０分間である。
セレン沈殿槽４内のスラリーは、流路１７によって水酸化マグネシウム沈殿槽５に導かれる。
水酸化マグネシウム沈殿槽５は、アルカリ剤の導入手段１８、マグネシウム化合物の導入手段１９、撹拌翼２０を備えている。アルカリ剤の導入手段１８は、例えば、水酸化ナトリウム等のスラリーを貯留したタンクと、管路と、該管路の途中に設けたポンプとから構成される。マグネシウム化合物の導入手段１９は、マグネシウム化合物（通常、水溶液の形態である。）を貯留したタンクと、管路と、該管路の途中に設けたポンプとから構成される。
水酸化マグネシウム沈殿槽５内のスラリーの滞留時間は、例えば、２０〜４０分間である。
【００２２】
水酸化マグネシウム沈殿槽５内のスラリーは、流路２１によって固液分離手段（例えば、濾過装置）６に導かれた後、固形分および液分として回収される。液分は、セレンおよびフッ素が除去された水溶液である。
本発明の処理装置１において、前処理槽２、セレン沈殿槽４、水酸化マグネシウム沈殿槽５の各部におけるｐＨは、ｐＨ測定手段によって測定されている。その測定値に基づいて、酸の導入手段１３、アルカリ剤の導入手段１５、アルカリ剤の導入手段１８の各部における酸またはアルカリ剤の供給量が制御されている。
また、本発明の処理装置１において、前処理槽２、セレン沈殿槽４、水酸化マグネシウム沈殿槽５の各部における液量は、一定に保たれている。導入手段１０から連続的に導入される処理対象液は、処理装置１で連続的に処理される。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。実施例の装置としては、図２に示す構成のものを採用した。ただし、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の実施形態の変更が可能である。
まず、処理対象となる溶液を用意した。本溶液中に含まれるセレンの濃度は１．１ｍｇ／リットル、フッ素の濃度は３０ｍｇ／リットルであった。この溶液を１００ｍｌ／分の流量で連続的に前処理槽２（塩化ビニル樹脂製）に供給した。また、前処理槽２には、槽内の溶液中のFe2＋濃度が３，０００ｍｇ／リットルとなるように、３２重量％の塩化第一鉄（FeCl2）溶液を供給した。さらに、前処理槽２には、槽内の溶液のｐＨが４以下となるように３５重量％の塩酸溶液を供給した。前処理槽２の液量は、常時、１リットルに調整した。前処理槽２内の溶液の滞留時間は、１０分間である。
前処理槽２内の溶液は、塩化ビニル樹脂製の配管である流路３によってセレン沈殿槽４に導いた。流路３の途中で添加するアルカリ剤としては、２０重量％の水酸化ナトリウム溶液を用いた。水酸化ナトリウム溶液の添加量は、セレン沈殿槽４内のスラリーのｐＨが８．５〜９．０となるように調整した。
なお、流路３を構成する配管の内径は、８ｍｍであった。アルカリ剤の導入手段１５を構成するＴ字部の内径は、４ｍｍであった。このＴ字部（アルカリ剤の導入地点）から流路３の後流側の端部までの長さは、２７ｃｍ（スラリーの所要時間で８秒）であった。
【００２４】
流路３を介してセレン沈殿槽４内に流入したスラリーは、撹拌翼によって緩やかに撹拌されながら、沈殿物となった。セレン沈殿槽４内のスラリーの液量は、常時、３リットルに調整した。セレン沈殿槽４内のスラリーの滞留時間は、３０分間である。
セレン沈殿槽４内のスラリーは、塩化ビニル樹脂製の配管である流路１７によって水酸化マグネシウム沈殿槽５に導いた。水酸化マグネシウム沈殿槽５には、マグネシウムイオン濃度が２，０００ｍｇ／リットルになるように、２５重量％の塩化マグネシウム溶液を供給した。また、水酸化マグネシウム沈殿槽５には、槽内のスラリーのｐＨが１０．０〜１１．０の範囲内に保たれるように、２０重量％の水酸化ナトリウム溶液を供給した。水酸化マグネシウム沈殿槽５内のスラリーの液量は、常時、３リットルに調整した。水酸化マグネシウム沈殿槽５内のスラリーの滞留時間は、３０分間である。
なお、液温は、前処理槽２から水酸化マグネシウム沈殿槽５に亘り、５０℃に保った。
水酸化マグネシウム沈殿槽５内のスラリーを流路２１によって固液分離手段（濾過装置）６に導き、濾過した。濾過で得られた液分中のセレンおよびフッ素の濃度を測定した。その結果、セレンの濃度は０．０６ｍｇ／リットルであった。フッ素の濃度は０．６ｍｇ／リットルであった。
【符号の説明】
【００２５】
１    セレンおよびフッ素を含む溶液の処理装置
２    前処理槽
３，１７，２１    流路
４    セレン沈殿槽
５    水酸化マグネシウム沈殿槽
６    固液分離手段
１０    セレンおよびフッ素を含む溶液の導入手段
１１    ポンプ
１２    第一鉄化合物の導入手段
１３    酸の導入手段
１４，１６，２０    撹拌翼
１５，１８    アルカリ剤の導入手段
１９    マグネシウム化合物の導入手段
【図１】
2010227898.tif 000003
【図２】
2010227898.tif 000004