(57)【要約】【課題】フッ化物イオンを含む廃水から、当該フッ化物イオンを低コストで効率的かつ効果的に除去して回収する。【解決手段】実施形態の水処理方法は、第１の反応槽中において、廃水中に水に不溶なカルシウム含有無機物を添加し、廃水中に含まれるフッ化物イオンを第１のフッ化カルシウムに転化する。次いで、固液分離装置のフィルターに対して、第１のフッ化カルシウムを含む廃水を通水して固液分離し、フィルター上に第１のフッ化カルシウムのプレコート層を形成するとともに、第１のフッ化カルシウムが除去された１次処理水を得る。次いで、第２の反応槽中において、１次処理水に対して塩化カルシウムを添加し、１次処理水中に含まれるフッ化物イオンを第２のフッ化カルシウムに転化し、固液分離装置のプレコート層に対して、第２のフッ化カルシウムを含む１次処理水を通水して固液分離し、第２のフッ化カルシウムが除去された２次処理水を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化物イオンを含む廃水の処理方法であって、
第１の反応槽中において、前記廃水中に水に不溶なカルシウム含有無機物を添加し、前記廃水中に含まれる前記フッ化物イオンを第１のフッ化カルシウムに転化する第１のステップと、
固液分離装置のフィルターに対して、前記第１のフッ化カルシウムを含む廃水を通水して固液分離し、前記フィルター上に前記第１のフッ化カルシウムを含むプレコート層を形成するとともに、前記第１のフッ化カルシウムが除去された１次処理水を得る第２のステップと、
第２の反応槽中において、前記１次処理水に対して塩化カルシウムを添加し、前記１次処理水中に含まれるフッ化物イオンを第２のフッ化カルシウムに転化する第３のステップと、
前記固液分離装置の前記プレコート層に対して、前記第２のフッ化カルシウムを含む前記１次処理水を通水して固液分離し、前記第２のフッ化カルシウムが除去された２次処理水を得る第４のステップと、
を具えることを特徴とする、水処理方法。
【請求項２】
前記第１のステップにおいて、前記第１の反応槽中にカルシウム含有無機物を添加する前に、前記第１のフッ化カルシウムに対する核生成助材を添加することを特徴とする、請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
前記核生成助材は、硫酸カルシウム及び硫酸の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項２に記載の水処理方法。
【請求項４】
前記固液分離装置は、水平ろ過器であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、工業の発達や人口の増加により水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには、工業廃水や生活廃水などのような各種の廃水を浄化して再利用することが重要である。
【０００３】
廃水を浄化するためには、水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。廃水を浄化する方法として、例えば膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法がある。これらの水処理方法を用いて、廃水に含まれるリンやフッ素などの環境に及ぼす影響が大きく、また水中に分散した油類やクレイなどを除去することができる。特に、リンやフッ素は肥料や洗浄水として再生利用可能であるため、これら物質の廃水中からの除去は資源の再利用の観点からも重要である。
【０００４】
これらのうち、膜分離は水中の不溶物質を除去するのにもっとも一般的に使用されている方法のひとつであるが、膜の保護の観点や、難脱水性の物質を含む水の通水速度を上げる観点から、ろ過助剤を用いた方法がしばしば用いられる。
【０００５】
また、水中からフッ化物イオンを除去する方法として、特許文献１には、水中にフッ化カルシウムを添加してフッ化カルシウムを生成するとともに凝集剤を添加することによりフッ化カルシウム汚泥として析出させる技術が開示されている。特許文献２には、フッ化カルシウムを生成させる反応槽中に当該フッ化カルシウムを粉砕して得た微細なフッ化カルシウムを返送し、これを種晶として大型のフッ化カルシウムを生成、沈殿させて除去する技術が開示されている。特許文献３には、フッ化物イオンをフッ化カルシウム及びリン酸カルシウムとして析出させ、さらに高分子凝集剤を添加し、これら析出物の汚泥として回収する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、析出させたフッ化カルシウムを凝集剤と混合して大きなフロックとして回収しているので、回収するフッ化カルシウムの純度が落ちて有価物として回収が難しく、また凝集剤が混入するため汚泥量が増えてしまう問題がある。また特許文献２では析出したフッ化カルシウムの一部を返送して結晶核とし、大きな粒子として回収しているので、凝集剤未使用による汚泥量増大の問題は回避することができるが、十分な大きさの結晶に成長させるために長時間を要するという問題があった。また特許文献３のように、リン酸カルシウムを生成する場合は、このリン酸カルシウムが水と非常に分離しにくく、高分子凝集剤と併用が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２０７７５５号
【特許文献２】特開２０１０−１１０６８８号
【特許文献３】特許２００５−２９６８３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、フッ化物イオンを含む廃水から、当該フッ化物イオンを低コストで効率的かつ効果的に除去して回収することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の水処理方法は、フッ化物イオンを含む廃水の処理方法であって、第１の反応槽中において、前記廃水中に水に不溶なカルシウム含有無機物を添加し、前記廃水中に含まれる前記フッ化物イオンを第１のフッ化カルシウムに転化する第１のステップと、固液分離装置のフィルターに対して、前記第１のフッ化カルシウムを含む廃水を通水して固液分離し、前記フィルター上に前記第１のフッ化カルシウムを含むプレコート層を形成するとともに、前記第１のフッ化カルシウムが除去された１次処理水を得る第２のステップとを具える。また、第２の反応槽中において、前記１次処理水に対して塩化カルシウムを添加し、前記１次処理水中に含まれるフッ化物イオンを第２のフッ化カルシウムに転化する第３のステップと、前記固液分離装置の前記プレコート層に対して、前記第２のフッ化カルシウムを含む前記１次処理水を通水して固液分離し、前記第２のフッ化カルシウムが除去された２次処理水を得る第４のステップとを具える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における水処理装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本実施形態の水処理方法に使用する水処理装置の概略構成を示す図である。
図１に示す水処理装置１０は、廃水等の被処理水Ｗ０を貯留しておくための貯留槽１１と、この貯留槽１１の下流側に位置し、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオン及び炭酸カルシウム含有無機物を反応させて、第１のフッ化カルシウムを生成する（第１のフッ化カルシウムに転化する）第１の反応槽１２と、この反応槽１２の下流側に位置し、第１のフッ化カルシウムを含む被処理水Ｗ０を一時的に貯留する第１の一時貯留槽１３と、一時貯留槽１３の下流側に位置し、設置面に対して水平な面を有するフィルター１４１を含み、フィルター１４１によって内部空間が上下１４Ａ及び１４Ｂに分割された固液分離装置（平面ろ過器）１４とを有している。
【００１２】
また、固液分離装置１４中のフィルター１４１を設置面と水平とすることにより、通水方向と被処理水Ｗ０に負荷される重力の向きとが一致するので、第１の反応槽１２で生成した除去対象物である第１のフッ化カルシウムを中心とした固形物の層がフィルター１４１上に均一に形成されるようになる。この第１のフッ化カルシウムの層は、後に通水される１次処理水Ｗ１中の第２のフッ化カルシウムに対してろ過層として機能するので、１次処理水Ｗ１中に微細な第２のフッ化カルシウムの析出物（反応生成物）が存在する場合においても、当該析出物を捕捉して除去することができる。
【００１３】
フィルター１４１は、例えばろ布や金属メッシュ、多孔質セラミック、多孔質ポリマー等から構成することができるが、特にろ布が好ましく、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの材質で、二重織、綾織、平織、朱子織などで編んだものが用いられる。この中でも、柔らかいろ布や高分子からなる精密ろ過膜（ＭＦ膜）などを用いると、以下に説明するように、フッ化物イオンを除去するために生成するフッ化カルシウムを好適に捕獲することができる。
【００１４】
なお、本実施形態の固液分離装置１４は上述した構成のものに限定されず、汎用のものから構成することができる。
【００１５】
さらに、固液分離装置１４の下流側には１次処理水を一時的に貯留しておくための１次処理水貯留槽１８が配設されており、この１次処理水貯留槽１８の下流側には１次処理水Ｗ１中に残留するフッ化物イオン及び塩化カルシウムを反応させて、第２のフッ化カルシウムを生成する（第２のフッ化カルシウムに転化する）第２の反応槽２２と、この反応槽２２の下流側に位置し、第２のフッ化カルシウムを含む１次処理水Ｗ１を一時的に貯留する第２の一時貯留槽２３とが配設されている。また、１次処理水Ｗ１を固液分離装置１４に供給して通水し、当該固液分離装置１４で１次処理水中に含まれる第２のフッ化カルシウムが除去された後の２次処理水Ｗ２を貯留するための２次処理水貯留槽２８が配設されている。
【００１６】
また、第１の反応槽１２中に添加すべき硫酸カルシウム等の硫酸塩あるいは硫酸等の核生成助材を貯留しておくための第１の薬剤タンク１５及び炭酸カルシウム含有無機物を貯留しておくための第２の薬剤タンク１６が配設されている。なお、第２の薬剤タンク１６の下方には定量供給装置１７が配設されている。なお、定量供給装置１７は、単位時間当たり一定量の炭酸カルシウムを連続的に自動供給できる機能を奏し、例えばスクリューフィーダ等を用いることができる。
【００１７】
さらに、第２の反応槽２２中に添加すべき塩化カルシウムを貯留しておくための第３の薬剤タンク２５が配設されている。
【００１８】
なお、貯留槽１１、反応槽１２、第１の一時貯留槽１３、第２の反応槽２２及び第２の一時貯留槽２３内には、それぞれ攪拌機１１１、１２１、１３１、２２１及び２３１が配設されている。
【００１９】
本実施形態において、貯留槽１１、第１の一時貯留槽１３及び第２の一時貯留槽２３は必須の構成要素ではなく、適宜省略することもできる。しかしながら、貯留槽１１を配設することによって、当該貯留槽１１中には常に所定量の被処理水Ｗ０を貯留しておくことができるので、第１の反応槽１２に供給する被処理水Ｗ０の供給量の制御が容易になる。また、第１の一時貯留槽１３及び第２の一時貯留槽２３を配設することにより、それぞれの槽中には所定量の第１のフッ化カルシウムを含む被処理水Ｗ０及び第２のフッ化カルシウムを含む１次処理水Ｗ１を貯留しておくことができるので、これらの槽から固液分離装置１４に供給する被処理水Ｗ０及び１次処理水Ｗ１の供給量の制御が容易になる。
【００２０】
また、１次処理水貯留槽１８及び２次処理水貯留槽２８も必須の構成要素ではなく、適宜省略することもできる。しかしながら、１次処理水貯留槽１８を配設することにより、第２の反応槽２２に供給する１次処理水Ｗ１の供給量の制御が容易になる。また、２次処理水貯留槽２８を配設することにより、２次処理水Ｗ２の排出等の制御が容易になる。
【００２１】
本実施形態における“フッ化物イオン”とは、Ｆ−で示される陰イオンを意味するものである。
【００２２】
また、上述した記載から明らかなように、“第１のフッ化カルシウム”は、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオン及び炭酸カルシウム含有無機物を反応させることによって得た比較的粒子径の大きい、例えば０．１μｍ〜５μｍのフッ化カルシウムを意味するものである。また、“第２のフッ化カルシウム”は、１次処理水Ｗ１中に残留したフッ化物イオン及び塩化カルシウムを反応させることによって得た比較的粒子径の小さい、例えば０．０１μｍ〜０．１μｍのフッ化カルシウムを意味するものである。
【００２３】
また、本実施形態における“プレコート層”とは、上述した第１のフッ化カルシウムが固液分離装置１４のフィルター１４１上に堆積することによって形成されたろ過層を意味するものである。これは、フッ化カルシウムが積層して層を形成した場合において、当該層中に多くの空洞が形成されるため、当該層に対して析出物等が分散した溶液を通水した場合において、上記空洞内に析出物等が捕捉されるような機能を奏することに起因する。
【００２４】
さらに、固液分離装置１４のフィルター１４１の孔径の最頻値Ａに対する、第１のフッ化カルシウムの平均粒子径Ｂの比（Ｂ／Ａ）が０．２〜１０の範囲であることが好ましい。Ｂ／Ａが０．２より小さいと、第１のフッ化カルシウムがフィルター１４１で捕捉されないか、又は緻密に積層して後の第２のフッ化カルシウムを含む１次処理水Ｗ１の固液分離が困難になる場合がある。Ｂ／Ａが１０より大きいと第１のフッ化カルシウムが、目詰まりを起こしたりして、プレコート層１４２を形成することが困難になる場合がある。
【００２５】
上記平均粒子径は、レーザー回折法により測定した結果に基づいて算出されたものであって、具体的には、レーザー回折法を利用した機器として株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）を用いて得た体積換算平均粒子径を意味するものである。
【００２６】
また、フィルター１４１の孔径は、金属メッシュの篩のようにあらかじめ既知でない場合は、水銀圧入法により測定する。この方法は、水銀の表面張力が大きいことを利用して粉体の細孔に水銀を浸入させるために圧力を加え、圧力と圧入された水銀量から比表面積や細孔分布を求める方法であり、例えば島津製作所製の自動ポロシメータオートポアIV9500シリーズを用いて求めることができる。なお、上記最頻値Ａは、このようにして求めた際の孔径分布のピーク値に相当する。
【００２７】
貯留槽１１及び第１の反応槽１２は配管３２によって接続されており、配管３２にはポンプ５１が配設されている。第１の反応槽１２及び第１の一時貯留槽１３は配管３３によって接続されており、配管３３にはポンプ５２が配設されている。第１の一時貯留槽１３及び固液分離装置１４は配管３４で接続されており、配管３４にはポンプ５３が配設されている。固液分離装置１４及び１次処理水貯留槽１８は配管３７及び３８で接続されている。
【００２８】
１次処理水貯留槽１８及び第２の反応槽２２は配管４１で接続されており、配管４１上にはポンプ５５が配設されている。第２の反応槽２２及び第２の一時貯留槽２３は配管４２で接続されており、配管４２上にはポンプ５６が配設されている。第２の一時貯留槽２３及び固液分離装置１４は配管４４で接続されており、配管４４にはポンプ５７が配設されている。なお、配管３４及び４４の接続部には三方バルブ６１が配設されている。固液分離装置１４及び２次処理水貯留槽２８は配管３７及び４８で接続されている。なお、配管３７と配管３８及び４８の接続部には三方バルブ６２が配設されている。
【００２９】
次に、図１に示す水処理装置１０を用いた水処理方法について説明する。
【００３０】
最初に、貯留槽１１内に給水ラインである配管３１からフッ化物イオンを含む廃水から構成される被処理水Ｗ０を供給し、当該被処理水Ｗ０の所定量を貯留する。貯留槽１１内に貯留された被処理水Ｗ０は、撹拌機１１１によって当該被処理水Ｗ０中のフッ化物イオン濃度が均一となるように撹拌する。
【００３１】
次いで、貯留槽１１内に貯留された被処理水Ｗ０の所定量を、ポンプ５１を駆動させることにより配管３２を介して第１の反応槽１２内に導入する。その後、第１の薬剤タンク１５に貯留された核生成助剤を、ポンプ５４を駆動させることにより配管３５を介して第１の反応槽１２内に導入し、第２の薬剤タンク１６に貯留されたカルシウム含有無機物を、定量供給装置１７を駆動させることにより配管３６を介して第１の反応槽１２内に導入し、撹拌機１２１によって撹拌する。
【００３２】
すると、第１の反応槽１２内では、フッ化物イオンとカルシウム含有無機物とが反応して、フッ化カルシウムの微細な核が形成され、その後、核生成助剤を中心として粒成長が生じ、所定の大きさの第１のフッ化カルシウムの析出物が形成される。具体的には、例えば０．１μｍ〜５μｍの平均粒子径を有する第１のフッ化カルシウムの粒子が生成される。このような大きさの第１のフッ化カルシウムは、以下に説明する固液分離装置１４におけるプレコート層（ろ過層）１４２の形成による第２のフッ化カルシウムの捕捉を効率的に行うことができる。
【００３３】
なお、当該平均粒子径は、レーザー回折法を利用した機器として株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）を用いて得た体積換算平均粒子径を意味するものである。
【００３４】
また、核生成助剤の添加量は、例えば被処理水Ｗ０中のフッ化物イオン量に対して、モル比で０．２５倍とし、カルシウム含有無機物の添加量は、例えば被処理水Ｗ０中のフッ化物イオン量に対して、カルシウム換算においてモル比で０．７５倍とする。
【００３５】
核生成助剤としては、当該核生成助剤が、被処理水Ｗ０中のフッ化物イオンとカルシウム含有無機物のカルシウムとが反応して生成される第１のフッ化カルシウム（第１のフッ化カルシウムに転化される）の粒成長が行われるものであれば特に限定されないが、好ましくは硫酸カルシウムに代表される硫酸塩や硫酸を用いることができる。硫酸の場合、後に添加されるカルシウム含有無機物のカルシウムと反応して生成される硫酸カルシウムが実際には核生成助剤として機能する。
【００３６】
カルシウム含有無機物は、水に不溶なものであることが好ましく、具体的には、アラゴナイト、ウレキサイト、メリライト、オンファサイト、ウバロバイト、灰重石、ベロブスカイト、ヘデンバージャイト、ゾイサイト、魚眼石、ドロマイト、クリード石、ピーモンタイト、スパー石、二水石膏、チタナイト、チャロアイト、灰長石、透輝石、灰鉄輝石、ヨハンセン輝石、トレモライト、ロードナイト、ピジョン輝石、ホルンブレンド、オージャイト、ベクロタイト、ベスビアナイト、逸見石、カルサイト、霰石、モンモリロナイト、アクチノライト、エピドート、クリノゾイサイト、アパタイトなどの天然鉱石の他、炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、チタン酸カルシウム、タングステン酸カルシウムなどの化合物を挙げることができる。
【００３７】
これらの中でも、特に水への溶解度が小さい炭酸カルシウムや、炭酸カルシウムを主成分とする鉱石（例えばアラゴナイト、ドロマイト）が好ましい。
【００３８】
なお、“水に不溶”とは、水への溶解度が、1000ml辺り10g以下（25℃）と定義する。
【００３９】
カルシウム含有無機物は、平均粒子径２〜５０μｍの粒子を用いることが好ましい。平均粒子径が５０μｍを超えて大きくなると、カルシウム含有無機物の表面積が小さくなり、フッ化物イオンとカルシウムとが反応して第１のフッ化カルシウムが生成される際の反応速度が遅くなる場合がある。平均粒子径が２μｍよりも小さいと、生成したフッ化カルシウムの径が小さくなり、固液分離装置１４におけるプレコート層１４２がろ過層としての十分機能せずに、プレコート層１４２での第２のフッ化カルシウムの捕捉が困難になる場合がある。
【００４０】
上記平均粒子径は、レーザー回折法により測定した結果に基づいて算出されたものであって、具体的には、レーザー回折法を利用した機器として株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）を用いて得た体積換算平均粒子径を意味するものである。
【００４１】
上述した平均粒子径のカルシウム含有無機物を得るには適宜分級を行う。入手したカルシウム含有無機物の粒径が上述した平均粒子径よりも大きい場合は、ボールミル、ヘンシェルミキサー、ロール等を用いて粉砕する。
【００４２】
なお、本実施形態では、上述のように、第１の薬剤タンク１５を準備し、第１の反応槽１２内に核生成助剤を添加するようにしているが、核生成助剤は添加しなくてもよい。しかしながら、核生成助剤を添加しない場合は、被処理水Ｗ０が酸性でないと第１のフッ化カルシウムの生成反応が促進されないので、例えば被処理水Ｗ０が中性の場合には第１のフッ化カルシウムの生成に長時間を要する場合がある。したがって、被処理水Ｗ０における第１のフッ化カルシウムの生成を促進させるために、別途ｐＨ調整剤等を添加しなければならない場合がある。
【００４３】
次いで、生成した第１のフッ化カルシウムを含むスラリー状の被処理水Ｗ０を、ポンプ５２を駆動させることにより、配管３３を介して第１の一時貯留槽１３内に一時的に貯留し、撹拌機１３１で撹拌させた後、ポンプ５３を駆動させることにより、配管３４を介して固液分離装置１４のフィルター１４１上に移送し、当該フィルター１４１を通水させる。本実施形態では、固液分離装置１４として、設置面に対して水平な面を有するフィルター１４１を含む平面ろ過器を用いているので、フィルター１４１上に除去対象物である第１のフッ化カルシウムを中心とした固形物の層、すなわちプレコート層１４２が形成されるようになる。
【００４４】
なお、被処理水Ｗ０を固液分離装置１４に移送する際には、三方バルブ６１の第１の一時貯留槽１３側及び固液分離装置１４側を開とし、第２の一時貯留槽２３側を閉とする。
【００４５】
被処理水Ｗ０から第１のフッ化カルシウムが除去された後は、１次処理水Ｗ１として固液分離装置１４の下部より配管３７及び３８を介して１次処理水貯留槽１８内に貯留される。なお、このとき、三方バルブ６２は、配管３７及び３８側を開とし、配管４８側を閉とする。
【００４６】
次いで、１次処理水貯留槽１８内に貯留された１次処理水Ｗ１を、ポンプ５５を駆動させることにより、配管４１を介して第２の反応槽２２内に移送し、第３の薬剤タンク２５内に貯留された塩化カルシウムをポンプ５８を駆動させることにより、配管４６を介して第２の反応槽２２内に導入し、撹拌機２２１で撹拌する。これによって、１次処理水Ｗ１中に残留したフッ化物イオンが塩化カルシウムと反応して、微細な第２のフッ化カルシウムの粒子を生成するようになる。なお、上述したように、第２のフッ化カルシウムの平均粒子径は、例えば０．０１μｍ〜０．１μｍである。
【００４７】
なお、塩化カルシウムは潮解性が高いので、第３の薬剤タンク２５内において塩化カルシウムは予め水溶液として貯留しておく。
【００４８】
また、塩化カルシウムの添加量は、例えば１次処理水Ｗ１中のフッ化物イオン量に対し、カルシウム換算においてモル比で１．０倍とすることができる。
【００４９】
次いで、第２のフッ化カルシウムを含むスラリー状の１次処理水Ｗ１を、ポンプ５７を駆動させることにより、配管４４を介して固液分離装置１４のプレコート層１４２上に供給する。上述したように、第２のフッ化カルシウムは微細な粒子と存在するが、プレコート層１４２は、第１のフッ化カルシウムが固液分離装置１４のフィルター１４１上に堆積することによって、層中に多くの空洞が形成されているため、当該層に対して上記１次処理水Ｗ１を通水した場合において、上記空洞内に第２のフッ化カルシウムが捕捉されて除去されるようになる。
【００５０】
１次処理水Ｗ１を固液分離装置１４、すなわちプレコート層１４２を通水させた後は、２次処理水Ｗ２として固液分離装置１４の下部より配管３７及び４８を介して２次処理水貯留槽２８に導入し、貯留する。２次処理水貯留槽２８内に貯留された２次処理水Ｗ２は、例えば再生処理水として所定の用途に供される。
【００５１】
なお、このとき、三方バルブ６２は、配管３７及び４８側を開とし、配管３８側を閉とする。
【００５２】
このように、本実施形態では、被処理水Ｗ０中に含まれるフッ化物イオンをカルシウム含有無機物及び塩化カルシウムを用いて２段径で除去するようにしているので、フッ化物イオンを含む廃水から、当該フッ化物イオンを低コストで効率的かつ効果的に除去して回収することができる。
【実施例】
【００５３】
図１に示す水処理装置１０を用いて試験を行った。被処理水Ｗ０として、ｐＨ７及び９０ｍｇ／Ｌのフッ化水素酸を含有する模擬廃水を用いた。核生成助剤として硫酸を用い、カルシウム含有無機物として平均粒子径６μｍの炭酸カルシウムを用いた。なお、核生成助剤としての硫酸は、模擬廃水中のフッ化物イオンに対してモル比で０．２５倍添加して、炭酸カルシウムは、模擬廃水中のフッ化物イオンに対してモル比で０．７５倍添加した。第１の反応槽１２内で３０分攪拌したところ、第１の反応槽１２内のｐＨが７．２まで上昇し、固液分離装置１４で固液分離を行ったところ、フッ素濃度が３４ｍｇ／Ｌの１次処理水Ｗ１を得た。
【００５４】
なお、固液分離装置１４のフィルター１４１は、ポリプロピレンからなるＭＦ膜を用いた。
【００５５】
また、固液分離装置１４のフィルター１４１の孔径の最頻値Ａに対する、第１のフッ化カルシウムの平均粒子径Ｂの比（Ｂ／Ａ）は０．８６であった。
【００５６】
次いで、第２の反応槽２２内で、１次処理水Ｗ１に対して、当該１次処理水中のフッ化物イオンに対してモル比で１．０倍の塩化カルシウムを添加し、３０分攪拌したところ、第２の反応槽２２内のｐＨが７．８まで上昇した。その後、１次処理水Ｗ１を固液分離装置１４で固液分離を行ったところ、得られた２次処理水Ｗ２中のフッ素濃度が１９ｍｇ／ｇにまで低減されていることが確認された。
【００５７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１０  水処理装置
１１  貯留槽
１１１  攪拌機
１２  第１の反応槽
１２１  攪拌機
１３  第１の一時貯留槽
１３１  攪拌機
１４  固液分離装置
１４１  フィルター
１４２  プレコート層
１５  第１の薬剤タンク
１６  第２の薬剤タンク
１７  定量供給装置
１８  １次処理水貯留槽
２２  第２の反応槽
２２１  攪拌機
２３  第２の一時貯留槽
２３１  攪拌機
２５  第３の薬剤タンク
３１〜３８，４１，４２，４４，４６，４８  配管
５１〜５８  ポンプ
６１，６２  三方バルブ
Ｗ０  被処理水
Ｗ１  １次処理水
Ｗ２  ２次処理水
【図１】
2014184413.tif 000003