(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第一のフッ素除去工程と、該第一のフッ素除去工程で得られた処理水（以下「第一処理水」と称す。）にアルミニウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第二のフッ素除去工程とを有するフッ素含有水の処理方法において、
該第一のフッ素除去工程において、該フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加してｐＨ１０．０〜１３．０とし、次いで中和剤として硫酸を添加して該第一処理水のｐＨが８〜１０となるように処理を行うと共に、該第二のフッ素除去工程において、アルミニウム化合物系凝集剤としてＬＡＣを該第一処理水に対して１００〜５００ｍｇ／Ｌ添加し、更に酸を添加してｐＨ６〜７に調整することを特徴とするフッ素含有水の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、前記カルシウム化合物系凝集剤が消石灰であることを特徴とするフッ素含有水の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第一のフッ素除去工程で得られた分離汚泥を前記カルシウム化合物系凝集剤と混合して前記フッ素含有水に添加することを特徴とするフッ素含有水の処理方法。
【請求項４】
フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第一のフッ素除去手段と、該第一のフッ素除去手段で得られた処理水（以下「第一処理水」と称す。）にアルミニウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第二のフッ素除去手段とを有するフッ素含有水の処理装置において、
該第一のフッ素除去手段において、該フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加してｐＨ１０．０〜１３．０とし、次いで中和剤として硫酸を添加してｐＨ８〜１０の第一処理水を得、該第二のフッ素除去手段においてアルミニウム化合物系凝集剤としてＬＡＣを該第一処理水に対して１００〜５００ｍｇ／Ｌ添加し、更に酸を添加してｐＨ６〜７に調整することを特徴とするフッ素含有水の処理装置。
【請求項５】
請求項４において、前記カルシウム化合物系凝集剤が消石灰であることを特徴とするフッ素含有水の処理装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記第一のフッ素除去手段で得られた分離汚泥を前記カルシウム化合物系凝集剤と混合して前記フッ素含有水に添加する手段を有することを特徴とするフッ素含有水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフッ素含有水の処理方法及び装置に係り、特に、フッ化カルシウム法と水酸化物共沈法とによるフッ素含有水の二段処理において、少ない薬品使用量で効率的な処理を行って高水質の処理水を得る方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、図３に示す如く、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溶解度以下に処理水のフッ素濃度を低減することができず、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。
【０００４】
フッ化カルシウム法は、原水槽１１からの原水（フッ素含有水）にカルシウム化合物を添加した後（第１反応槽１２）、中和剤を添加してｐＨ中性付近に調整し（第２反応槽１３）、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（凝集槽１４）、その後固液分離する（沈殿槽１５）方法である。この方法において、カルシウム化合物としては一般に消石灰が用いられており、中和剤としては、通常、安価な硫酸が用いられているが、塩酸が用いられる場合もある。
【０００５】
水酸化物共沈法は、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（図３では一段目の処理水）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（第１反応槽１６）、中和剤で中和し（第２反応槽１７）、高分子凝集剤を添加して凝集処理し（凝集槽１８）、その後固液分離する（沈殿槽１９）。この方法では、ＰＡＣ等のアルミニウム化合物を添加することによって処理水ｐＨは酸性になるが、中性付近での処理が最も効率良く行えるため、中和のためのアルカリ剤として水酸化ナトリウムなどを添加している。
【非特許文献１】「公害防止の技術と法規」第２８８頁〜第２８９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フッ素含有水に消石灰を添加した後、硫酸、塩酸などの中和剤を用いてｐＨを中性に調整するフッ化カルシウム法では、フッ素の除去性を高めて処理水質を向上させるために、消石灰を多量に添加すると、中和に必要な中和剤量も多くなり、薬品コストが高くつく。また、中和剤として特に硫酸を用いた場合には、消石灰と硫酸との反応で石膏を生成し、フッ素含有水に添加された消石灰がフッ素除去に有効に使用されなくなり、また、石膏の生成で発生汚泥量が増大するといった問題もあった。そして、フッ化カルシウム法による処理水を更に水酸化物共沈法で処理する場合には、ＰＡＣ等のアルミニウム化合物を添加することにより、低下したｐＨを中和付近に調整するために、水酸化ナトリウムなどの中和剤を用いる必要があり、一段目、二段目、それぞれに使用される中和剤の量が多い結果、中和剤の総使用量も多いという問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決し、フッ化カルシウム法と水酸化物共沈法とを用いたフッ素含有水の二段処理において、中和剤使用量の低減を図るフッ素含有水の処理方法及び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】
【０００８】
本発明（請求項１）のフッ素含有水の処理方法は、フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第一のフッ素除去工程と、該第一のフッ素除去工程で得られた処理水（以下「第一処理水」と称す。）にアルミニウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第二のフッ素除去工程とを有するフッ素含有水の処理方法において、該第一のフッ素除去工程において、該フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加してｐＨ１０．０〜１３．０とし、次いで中和剤として硫酸を添加して該第一処理水のｐＨが８〜１０となるように処理を行うと共に、該第二のフッ素除去工程において、アルミニウム化合物系凝集剤としてＬＡＣを該第一処理水に対して１００〜５００ｍｇ／Ｌ添加し、更に酸を添加してｐＨ６〜７に調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項２のフッ素含有水の処理方法は、請求項１において、前記カルシウム化合物系凝集剤が消石灰であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３のフッ素含有水の処理方法は、請求項１又は２において、前記第一のフッ素除去工程で得られた分離汚泥を前記カルシウム化合物系凝集剤と混合して前記フッ素含有水に添加することを特徴とする。
【００１１】
本発明（請求項４）のフッ素含有水の処理装置は、フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第一のフッ素除去手段と、該第一のフッ素除去手段で得られた処理水（以下「第一処理水」と称す。）にアルミニウム化合物系凝集剤を添加して凝集処理した後固液分離する第二のフッ素除去手段とを有するフッ素含有水の処理装置において、該第一のフッ素除去手段において、該フッ素含有水にカルシウム化合物系凝集剤を添加してｐＨ１０．０〜１３．０とし、次いで中和剤として硫酸を添加してｐＨ８〜１０の第一処理水を得、該第二のフッ素除去手段においてアルミニウム化合物系凝集剤としてＬＡＣを該第一処理水に対して１００〜５００ｍｇ／Ｌ添加し、更に酸を添加してｐＨ６〜７に調整することを特徴とする。
【００１２】
請求項５のフッ素含有水の処理装置は、請求項４において、前記カルシウム化合物系凝集剤が消石灰であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６のフッ素含有水の処理装置は、請求項４又は５において、前記第一のフッ素除去手段で得られた分離汚泥を前記カルシウム化合物系凝集剤と混合して前記フッ素含有水に添加する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、カルシウム化合物系凝集剤による一段目のフッ素除去処理において、処理水のｐＨが８〜１０となるような条件で処理を行うため、カルシウム化合物系凝集剤の添加により上昇したｐＨをｐＨ７の中性に戻す従来法に比べて、中和剤（酸）使用量は少なくて足りる。
【００１５】
また、この一段目のフッ素除去処理で得られる処理水にアルミニウム化合物系凝集剤を添加して凝集、固液分離を行う二段目のフッ素除去処理においては、アルミニウム化合物系凝集剤として、ＬＡＣを用いることにより、このアルミニウム化合物系凝集剤自体でｐＨアルカリ性の第一処理水のｐＨ調整を行うことができる。即ち、本発明では二段目のフッ素除去処理において、ＬＡＣをアルミニウム化合物系凝集剤としてのみならず、中和剤として機能させることができる。このため、二段目のフッ素除去処理の処理水をｐＨ中性にするための中和剤としての酸使用量を更に低減することができる。
【００１６】
従来、水酸化物共沈法で使用されているアルミニウム化合物系凝集剤としては、ＰＡＣ、硫酸バンドが挙げられるが、これらの薬品はｐＨが高く、添加量が同じであれば処理水のｐＨを下げる効果が低い。本発明によれば、ＬＡＣを用いることにより、ＰＡＣ等を用いる場合に比べて中和剤の量を減らすことができる。
【００１７】
従って、本発明によれば、一段目及び二段目の双方で中和剤使用量を低減して薬剤コストの低減を図ることができる。
【００１８】
なお、一段目のフッ素除去処理においては、処理水のｐＨが８．５〜１０となるように処理を行うことにより、第一処理水のフッ素濃度は、ｐＨ７の中性で行う従来法に比べて高くなる可能性があるが、以下の理由により、従来法以上のフッ素除去効率を得ることができる。
【００１９】
即ち、この第一段目のフッ素除去処理において、中和剤として硫酸を用いた場合には、前述の如く、石膏の生成や、溶解度以下でも不活性な中間体が生成することによる有効カルシウムの減少や汚泥量の増大の問題があったが、本発明では中和剤使用量を低減できることから、このような問題を起こすことのない硫酸添加量で、ｐＨ調整することが可能となり、消石灰の消費や汚泥量の増大の問題が防止される。この結果、添加した消石灰がフッ素の除去に有効に使用されるようになり、第一処理水の水質も良好なものとなる。また、この結果、最終処理水の水質も良好なものとなる。
【００２０】
本発明において、アルミニウム化合物系凝集剤は、電解アルミニウムの廃棄物から生産されるＬＡＣ：Liquid  Aluminium  Chlorideを用いる。
【００２１】
また、第一段目のフッ素除去処理で得られた分離汚泥の一部をカルシウム化合物系凝集剤と混合してフッ素含有水に添加しても良く、この場合には、汚泥の結晶性の向上、沈降性の向上、含水率の低下を図ることができ、より一層処理水質を良好なものとすると共に、発生汚泥量を低減することができる（請求項３，６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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及び装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１，２は本発明のフッ素含有水の処理方法及び装置の実施の形態を示す系統図である。図１，２において、図３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。
【００２４】
図１においては、原水槽１１からの原水（フッ素含有水）を第１反応槽１２に導入して、この第１反応槽１２でカルシウム化合物系凝集剤を添加した後、第２反応槽１３に導入して中和剤を添加してｐＨ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活性塩を生成させる。第２反応槽１３の反応液は凝集槽１４に導入して高分子凝集剤を添加して凝集処理し、その後沈殿槽１５で固液分離する。
【００２５】
この第一のフッ素除去処理において、原水に添加するカルシウム化合物系凝集剤としては特に制限はないが、通常、消石灰が用いられる。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。これらのカルシウム化合物系凝集剤は１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００２６】
消石灰等のカルシウム化合物系凝集剤の添加量は、原水中のフッ素濃度によって決定され、原水のフッ素濃度に対して反応当量の１〜１０倍、特に２〜５倍程度とすることが好ましい。消石灰の添加量が少な過ぎると原水中のフッ素を十分に除去し得ず、多過ぎると消石灰のみならず、その後の中和のための酸添加量も増大し、好ましくない。本発明では、処理水のｐＨを８〜１０とするため、中和剤としての酸の添加量を低減することができる。このため、中和剤として硫酸を用いる場合の石膏生成等による消石灰の無駄な消費の問題がないため、消石灰の添加量を反応当量よりも大過剰に添加することなく、フッ素含有水中のフッ素を効率的に除去することができる。
【００２７】
原水に消石灰を添加した後の液はｐＨ１０．０〜１３．０のアルカリ性となるため、次いで、第２反応槽１３において、この液に中和剤としての酸を添加してｐＨ調整する。このｐＨ調整は、沈殿槽１５で得られる処理水（上澄水）のｐＨが８〜１０、好ましくは８．５〜９．５となるように行う。一般的には、第一処理水のｐＨは第２反応槽１３の調整ｐＨと同等であるため、この第２反応槽１３において、ｐＨが８〜１０となるように酸を添加すれば良い。また、第一処理水のｐＨは、最終処理水のｐＨ値（ｐＨ約７）から、原水量と二段目のフッ素除去処理におけるアルミニウム化合物系凝集剤のｐＨ及びその添加量と、中和剤の種類と添加量から計算により求めることもできる。
【００２８】
第一処理水のｐＨが８より低いと本発明による中和剤使用量の低減効果を十分に得ることができず、１０よりも高いと後段の第二のフッ素除去処理において、中和剤（酸）を多量に必要とし、好ましくない。
【００２９】
中和剤としての酸としては、硫酸が用いられる。酸添加後は、所定時間、例えば５〜２０分程度攪拌して凝集処理することが好ましい。
【００３０】
第２反応槽１３において、酸を添加してｐＨ調整し、所定時間凝集処理した後は、好ましくは、凝集槽１４で更に高分子凝集剤を添加して凝集処理する。この高分子凝集剤としては、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高分子凝集剤によっても異なるが、通常０．１〜５ｍｇ／Ｌ程度である。
【００３１】
凝集処理液は次いで固液分離して処理水を得る。この固液分離には沈殿槽１５の他、膜分離装置等を用いることができる。
【００３２】
このような第一段目のフッ素除去処理の処理水（沈殿槽１５の上澄水）は、次いで、第１反応槽１６でアルミニウム化合物系凝集剤が添加され、更に第２反応槽１７で中和剤が添加されてｐＨ中性で更に残留するフッ素が水酸化アルミニウムの共沈作用により不溶化された後、凝集槽１８で高分子凝集剤が添加されて凝集処理され、その後沈殿槽１９で固液分離される。
【００３３】
この第二のフッ素除去処理において、第一のフッ素除去処理で得られた処理水（第一処理水：沈殿槽１５の上澄水）に添加するアルミニウム化合物系凝集剤としては、ｐＨ３以下、特にｐＨ２．５以下、とりわけｐＨ１．５以下、好ましくはアルミニウム濃度が６重量％以下の条件において、ｐＨ３以下、特にｐＨ２．５以下、とりわけｐＨ１．５以下の強酸性の塩化アルミニウム系凝集剤である。このｐＨ値が３を超えるものであると、これを添加することによる中和作用を十分に得ることができず、第二のフッ素除去処理における中和剤としての酸添加量の低減効果を十分に得ることができない。また、ｐＨが３を超えるときは、アルミニウムイオンが高分子様の形態をとるのに対し、ｐＨが３以下のときにはアルミニウムイオンが分散するようになる。分散状のアルミニウムイオンは添加時に網目状に凝集するため、処理効率が向上する。ここでアルミニウム化合物系凝集剤のｐＨとは、アルミニウム化合物系凝集剤を使用する直前において測定した値であり、本発明では、このときにおいて、アルミニウム濃度６重量％以下でｐＨ３以下を示すものであることが好ましい。なお、本発明において「塩化アルミニウム系」とは、水以外の成分中の塩化アルミニウムの割合が５０重量％以上であるものをさす。
【００３４】
本発明で用いるアルミニウム化合物系凝集剤は、ＬＡＣである。
【００３５】
なお、アルミニウム化合物系凝集剤として一般に用いられているＰＡＣは、アルミニウム濃度５．３重量％の条件でｐＨ４〜５を示す。これに対して、ＬＡＣは、ＰＡＣよりも水酸化アルミニウムの割合が少なく、ほぼ１００％が塩化アルミニウムであり、水等で希釈してアルミニウム濃度５．３重量％としたときのｐＨは約０．５と強酸性であるため、本発明に有効である。ただし、ＰＡＣであっても、塩酸、硫酸等の鉱酸を加えてアルミニウム濃度が６重量％以下の条件においてｐＨ３以下、特にｐＨ２．５以下、とりわけｐＨ１．５以下となるように調整することにより、本発明に好適に用いることができるようになる。また、ＬＡＣとＰＡＣとを混合してアルミニウム化合物系凝集剤としても良い。
【００３６】
このようなアルミニウム化合物系凝集剤は、その取り扱い上、希釈して添加しても良い。ここで水溶液の調製に用いる水は、市水、工水、或いは本発明による処理で得られる処理水のいずれであっても良く、後述の如く、他の排水であっても良いが、ｐＨ３以下の水溶液として添加することが、高い中和作用を得る上で重要である。
【００３７】
アルミニウム化合物系凝集剤の添加量は、少な過ぎると二段フッ素除去処理を行うことによるフッ素の高度処理を十分に行うことができず、多過ぎると汚泥量が増大し、また処理系内のｐＨが下がりすぎることから、アルミニウム化合物系凝集剤の添加量は、例えばｐＨ９の第一処理水に対して１００〜５００ｍｇ/Ｌ、特に２００〜４００ｍｇ／Ｌ、一般的には、原水に対して５０〜５００ｍｇ／Ｌ程度とすることが好ましい。
【００３８】
第一処理水にアルミニウム化合物系凝集剤を添加した後のｐＨは、第一処理水のｐＨにもよるが、通常５〜８程度であるため、この水に必要に応じて更に中和剤を添加してｐＨ中性（ｐＨ６〜７）にｐＨ調整する。
【００３９】
中和剤としての酸としては、塩酸、硫酸等の鉱酸、好ましくは硫酸が用いられる。ただし、第一処理水のｐＨ、アルミニウム化合物系凝集剤のｐＨ及び添加量によっては、中和剤として水酸化ナトリウム等のアルカリを添加する必要がある場合もある。
【００４０】
また、本発明では、用いるアルミニウム化合物系凝集剤のｐＨと添加量を調整することにより、この中和剤添加を不要とすることもできる。即ち、アルミニウム化合物系凝集剤を、処理水のｐＨが中性となるような量で添加することにより、中和剤を不要とすることができる。
【００４１】
中和剤添加後は、所定時間、例えば５〜２０分程度攪拌して凝集処理することが好ましい。
【００４２】
第２反応槽１７において、中和剤を添加してｐＨ調整し、所定時間凝集処理した後は、好ましくは、凝集槽１８で更に高分子凝集剤を添加して凝集処理する。この高分子凝集剤としては、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高分子凝集剤によっても異なるが、通常０．１〜５ｍｇ／Ｌ程度である。
【００４３】
凝集処理液は次いで固液分離して処理水を得る。この固液分離には沈殿槽１９の他、膜分離装置等を用いることができる。
【００４４】
本発明においては、一段目のフッ素除去処理において得られた分離汚泥の一部（沈殿槽１５の沈降汚泥の一部）を原水側に返送し、返送汚泥の種晶効果で汚泥の結晶性の向上、含水率の低下、沈降性の向上を図ることもできる。この場合、返送汚泥を消石灰等のカルシウム化合物系凝集剤と混合し、混合物（以下「改質汚泥」と称す場合がある。）を原水に添加するようにすることもでき、これにより、より一層の処理水質の向上と汚泥発生量の低減を図ることができる。
【００４５】
図２はこのような汚泥返送を行う場合を示す系統図であり、沈殿槽１５の分離汚泥の一部は調整槽２０に導入され、消石灰等のカルシウム化合物系凝集剤はこの調整槽２０に添加され、汚泥と混合された後、第１反応槽１２に返送されること以外は図１と同様の処理が行われる。
【００４６】
なお、この場合の返送汚泥量は、少な過ぎると汚泥返送を行うことによる上記効果を十分に得ることができず、多過ぎると沈殿槽の負荷が増大するため、新たに発生する汚泥量に対して１０〜４０倍程度とし、特に消石灰と返送汚泥とを混合する場合、改質汚泥のｐＨが１１以上であるような量とすることが好ましい。
【００４７】
図１，２に示す方法は、本発明の実施の形態の一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図示の方法に限定されるものではない。例えば、図１，２において、第１反応槽１６にアルミニウム化合物系凝集剤が添加され、第２反応槽１７に中和剤が添加されるが、アルミニウム化合物系凝集剤と中和剤は同一の反応槽に添加することもできる。この場合には第２反応槽１７は不要となる。また、第１反応槽１６にアルミニウム化合物系凝集剤と中和剤を添加し、第２反応槽１７で更に中和剤を添加しても良い。そして、前述の如く、中和剤の添加を不要とすることもでき、その場合には、第２反応槽１７が不要となる。また、第１反応槽１２や、原水槽１１と第１反応槽１２の間の配管に、あらかじめ硫酸や塩酸などの酸を添加する手段を設けておき、第１反応槽１２に添加する消石灰量をｐＨでコントロールすることもできる。なお、図１，２において、沈殿槽１５，１９は図示しない配管により、その分離汚泥の必要量が系外へ排出される。
【００４８】
本発明によれば、一段目のフッ素除去処理及び二段目のフッ素除去処理の双方において、中和剤使用量を大幅に低減することができ、また、一段目のフッ素除去処理において、硫酸による消石灰の消費が防止されると共に、二段目のフッ素除去処理においてｐＨ３以下のアルミニウム化合物系凝集剤、好ましくはＬＡＣによる良好な共沈効果により、高水質の処理水を得ることができる。更に、薬剤使用量の低減で汚泥発生量の低減を図ることも可能である。
【実施例】
【００４９】
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。なお、以下において、フッ素濃度の測定はＪＩＳ  Ｋ０１０２  ３４．１に従って行った。また、高分子凝集剤としてはポリアクリルアミド部分加水分解物を用いた。
【００５０】
以下の実施例及び比較例では、フッ素１３０ｍｇ／Ｌを含有する電子産業排水を原水として処理を行った。
【００５１】
実施例１
図１に示す方法に準じて原水の処理を行った。
原水に、８９０ｍｇ／Ｌの消石灰を添加した後、硫酸を用いてｐＨを８．５に調整した。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤１ｍｇ／Ｌを添加し、静置して沈殿させた。その後、上澄水にＬＡＣ２００ｍｇ／Ｌを添加し、硫酸を用いてｐＨを７とした。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤１ｍｇ／Ｌを添加し、静置して沈殿させた。
得られた処理水（上澄水）中のフッ素濃度と硫酸濃度を測定すると共に、発生汚泥量を調べ、結果を表１に示した。なお、表１には、高分子凝集剤以外の薬品使用量を併記した。
【００５２】
実施例２
図２に示す方法に準じて原水の処理を行った。
原水に対して８９０ｍｇ／Ｌの消石灰に対して、実施例１で生成した汚泥を新たに生成する汚泥量に対して２０倍となるような量で混合してｐＨ１２．８の改質汚泥とし、この改質汚泥を原水に添加した後、硫酸を用いてｐＨを８．５に調整した。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤１ｍｇ／Ｌを添加し、静置して沈殿させた。その後、上澄水にＬＡＣ２００ｍｇ／Ｌを添加し、硫酸を用いてｐＨを７とした。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤１ｍｇ／Ｌを添加し、静置して沈殿させた。
処理水のフッ素及び硫酸濃度と汚泥発生量を調べ、その結果を薬品使用量と共に表１に示した。
【００５３】
比較例１
図３に示す従来法に準じて原水の処理を行った。
原水に、８９０ｍｇ／Ｌの消石灰を添加した後、硫酸を用いてｐＨを７に調整した。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ添加し、静置して沈殿させた。その後、上澄水にＰＡＣ３００ｍｇ／Ｌを添加し、水酸化ナトリウムを用いてｐＨを７とした。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ添加し、静置して沈殿させた。
処理水のフッ素及び硫酸濃度と汚泥発生量を調べ、その結果を薬品使用量と共に表１に示した。
【００５４】
比較例２
実施例１において、ＬＡＣの代りにＰＡＣを用いたこと以外は同様にして処理を行った。
原水に、８９０ｍｇ／Ｌの消石灰を添加した後、硫酸を用いてｐＨを８．５に調整した。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ添加し、静置して沈殿させた。その後、上澄水にＰＡＣ２００ｍｇ／Ｌを添加し、硫酸を用いてｐＨを７とした。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ添加し、静置して沈殿させた。
処理水のフッ素及び硫酸濃度と汚泥発生量を調べ、その結果を薬品使用量と共に表１に示した。
【００５５】
比較例３
比較例２において、ＰＡＣの添加量を３００ｍｇ／Ｌにしたこと以外は同様にして処理を行った。
原水に、８９０ｍｇ／Ｌの消石灰を添加した後、硫酸を用いてｐＨを８．５に調整した。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ添加し、静置して沈殿させた。その後、上澄水にＰＡＣ３００ｍｇ／Ｌを添加し、硫酸を用いてｐＨを７とした。３０ｍｉｎ攪拌して凝集処理した後、高分子凝集剤を１ｍｇ／Ｌ添加し、静置して沈殿させた。
処理水のフッ素及び硫酸濃度と汚泥発生量を調べ、その結果を薬品使用量と共に表１に示した。
【００５６】
【表１】
0004752351.tif 000002
【００５７】
表１より、本発明によれば、同等の水質（６ｍｇ−Ｆ／Ｌ）を得るための薬品使用量の低減ができ、硫酸では約５０％、アルミニウム化合物では約３０％の削減効果が見られ、発生汚泥量は１０％以上低減できたことが分かる。特に第一段目のフッ素除去処理における分離汚泥を返送して原水に添加することにより、処理水質フッ素濃度で５ｍｇ／Ｌ以下に、汚泥発生量を３０％以上削減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
このような本発明のフッ素含有水の処理方法及び装置は、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の処理に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のフッ素含有水の処理方法及び装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明のフッ素含有水の処理方法及び装置の他の実施の形態を示す系統図である。
【図３】従来法を示す系統図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１  原水槽
１２，１６  第１反応槽
１３，１７  第２反応槽
１４，１８  凝集槽
１５，１９  沈殿槽
２０  調整槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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