含有硼氟化物的水的處理方法及處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含有硼氟化物的水的處理方法及處理裝置，尤其涉及一種對含有 硼氟化物的水進行處理，從而獲得硼氟化物、氟及硼顯著減少的處理水的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，作為含氟的水的處理方法，已知有添加鈣化合物使氟以氟化鈣被析出而進 行固液分離的方法。在含氟的水中含有硼時，硼的一部分以硼氟化物的形態(tài)存在。硼氟化 物不與鈣化合物反應(yīng)。因此，無法以上述含有氟的水的處理方法進行處理（非專利文獻1)。
[0003] 已提出有一種方法，其是在含有硼氟化物的水中添加鋁化合物，在酸性且加溫條 件下反應(yīng)使硼氟化物分解，進而添加鈣化合物，由此，對氟及硼進行處理（專利文獻1、2)。
[0004] 在專利文獻1中記載了一種方法，其在含有硼氟化物的水中，以使A1/F摩爾比成 為0. 3~1. 05的方式添加鋁化合物，在pH2~3對硼氟化物進行分解，然后，添加鈣化合物， 在pH9~10生成不溶化物，然后，進行固液分離，進而在分離水中以A1/F摩爾比成為5以 上的方式添加鋁化合物，在PH6~7生成不溶化物并進行固液分離。在該專利文獻1的方 法中，為了提高反應(yīng)性及沉淀性，在50~80°C的條件下進行這些一連串的工序。
[0005] 在專利文獻2中記載了，在含有硼氟化物的水中，在pH3以下添加鋁化合物等的多 價金屬化合物，加熱至35°C以上，優(yōu)選為40°C以上，對硼氟化物進行分解，然后，添加消石 灰并于PHlO以上生成不溶化物，冷卻至35°C以下，然后，進行凝集、固液分離。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特許第4954131號公報；
[0009] 專利文獻2 :日本特許第4338705號公報；
[0010] 非專利文獻
[0011] 非專利文獻1 :"環(huán)境技術(shù)"，Vol. 29, No. 4(2000) (「環(huán)境技術(shù)」，Vol. 29， No. 4(2000)) 〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的課題
[0013] 以往的含有硼氟化物的水的處理方法，無法充分進行硼的去除，并且由于在高溫 進行反應(yīng)，有運轉(zhuǎn)成本也高的問題。
[0014] 本發(fā)明的課題是解決上述以往的問題點并提供一種含有硼氟化物的水的處理方 法及處理裝置，其能夠在低溫（常溫）對含有硼氟化物的水進行處理，不僅可使氟高度去除 也可使硼高度去除。
[0015] 用以解決課題的方法
[0016] 本發(fā)明人等為解決上述課題而重復(fù)積極檢討，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使鋁化合物的添 加量與鈣化合物的添加量最適化并且在常溫進行處理，能夠解決上述課題。
[0017] 本發(fā)明是基于上述見解而完成的，其主要內(nèi)容如下。
[0018] [1] -種含有硼氟化物的水的處理方法，其具有：第一工序，該第一工序在含有硼 氟化物的水中添加鋁化合物，在pH 1~4的條件下對硼氟化物進行分解；第二工序，該第二 工序在該第一工序的處理水中添加鈣化合物，在PH7~13的條件下反應(yīng)，由此生成不溶化 物；以及第三工序，該第三工序?qū)υ摬蝗芑镞M行固液分離，
[0019] 其特征在于，
[0020] 前述第一工序的鋁化合物的添加量，以Al換算值相對于該含有硼氟化物的水的 氟濃度計為Al/F = 1. 2~2. 5,并且，該比值為摩爾比，
[0021] 前述第二工序的鈣化合物的添加量，以Ca換算值相對于該鋁化合物的Al換算值 計為Ca/Al = 2. 5~4. 0,并且，該比值為摩爾比，
[0022] 前述第一工序及第二工序的處理溫度是10~35°C
[0023] [2]如[1]所述的含硼氟化物的水的處理方法，其中，
[0024] 其具有：
[0025] 第四工序，該第四工序在pH 6~7的條件下對在前述第三工序中得到的分離水進 行處理，由此，生成不溶化物；以及
[0026] 第五工序，該第五工序?qū)υ摬蝗芑镞M行固液分離。
[0027] [3]如[1]或[2]所述的含硼氟化物的水的處理方法，其中，
[0028] 前述第一工序的鋁化合物的添加量，以Al換算值相對于前述含有硼氟化物的水 的氟濃度計為Al/F = 1. 2~2. 5,并且，該比值為摩爾比，并且以Al換算值相對于前述含有 硼氟化物的水的硼濃度計為Al/B = 2. 0~4. 5,并且，該比值為摩爾比。
[0029] [4]如[1]至[3]中任一項所述的含硼氟化物的水的處理方法，其中，
[0030] 在前述第三工序中得到的分離水的鋁濃度是30~70mg/L。
[0031] [5] -種含硼氟化物的水的處理裝置，其具有：第一反應(yīng)槽，該第一反應(yīng)槽在含有 硼氟化物的水中添加鋁化合物，在pH 1~4的條件下對硼氟化物進行分解；第二反應(yīng)槽，該 第二反應(yīng)槽在該第一反應(yīng)槽的處理水中添加鈣化合物，在pH 7~13的條件下反應(yīng)，由此， 生成不溶化物；以及第一固液分離機構(gòu)，該第一固液分離機構(gòu)對該不溶化物進行固液分離，
[0032] 其特征在于，
[0033] 前述第一反應(yīng)槽的鋁化合物的添加量，以Al換算值相對于該含有硼氟化物的水 的氟濃度計為Al/F = 1. 2~2. 5,并且，該比值為摩爾比，
[0034] 前述第二反應(yīng)槽的鈣化合物的添加量，以Ca換算值相對于該鋁化合物的Al換算 值計為Ca/Al = 2. 5~4. 0,并且，該比值為摩爾比，
[0035] 前述第一反應(yīng)槽及第二反應(yīng)槽的處理溫度是10~35°C。
[0036] [6]如[5]所述的含硼氟化物的水的處理裝置，其中，
[0037] 其具有：
[0038] 第三反應(yīng)槽，該第三反應(yīng)槽在pH6~7的條件下對在前述固液分離機構(gòu)中得到的 分離水進行處理，生成不溶化物；以及
[0039] 第二固液分離機構(gòu)，該第二固液分離機構(gòu)對該不溶化物進行固液分離。
[0040] [7]如[5]或[6]所述的含硼氟化物的水的處理裝置，其中，
[0041] 前述第一反應(yīng)槽的鋁化合物的添加量，以Al換算值相對于前述含有硼氟化物的 水的氟濃度計為Al/F = I. 2~2. 5,并且，該比值為摩爾比，并且以Al換算值相對于前述含 有硼氟化物的水的硼濃度計為Al/B = 2. O~4. 5,并且，該比值為摩爾比。
[0042] [8]如[5]至[7]中任一項所述的含硼氟化物的水的處理裝置，其中，
[0043] 在前述第一固液分離機構(gòu)中得到的分離水的鋁濃度是30~70mg/L。
[0044] 發(fā)明的效果
[0045] 依據(jù)本發(fā)明，通過控制鋁化合物的添加量及鈣化合物的添加量，并且在10~35°C 的常溫進行處理，不僅可高度移除氟并且也可高度移除硼。
[0046] 本發(fā)明的處理，基本上不需要加溫，因此，可減少運轉(zhuǎn)成本。本發(fā)明由于在常溫進 行反應(yīng)，因此，在冬季時根據(jù)情況會有加溫的情況，但該情況下由于保持在常溫即可，因此， 可使運轉(zhuǎn)成本比先前技術(shù)更為減少。
[0047] 也可在處理水中殘留鋁，通過更高度的處理，將氟去除至極低濃度。
【附圖說明】
[0048] 圖1是表示本發(fā)明的含有硼氟化物的水的處理裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0049] 圖2是表示實驗例1~4中的處理水的BF4濃度與Ca/Al (摩爾比）的關(guān)系的圖 表。
[0050] 圖3是表示實驗例1~4中的處理水的F濃度與Ca/Al (摩爾比）的關(guān)系的圖表。
[0051] 圖4是表示實驗例1~4中的處理水的B濃度與Ca/Al (摩爾比）的關(guān)系的圖表。
[0052] 圖5是表示實驗例1~4中的處理水的Al濃度與Ca/Al (摩爾比）的關(guān)系的圖表。
[0053] 圖6是表示實驗例1~4中的處理水的SO4濃度與Ca/Al (摩爾比）的關(guān)系的圖 表。
[0054] 圖7是表示實驗例1~4中的處理水的Ca濃度與Ca/Al (摩爾比）的關(guān)系的圖表。
[0055] 圖8是表示實驗例5、6中的處理水的B濃度與A1/B(摩爾比）的關(guān)系的圖表。
【具體實施方式】
[0056] 以下，參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0057] 圖1是表示本發(fā)明的含有硼氟化物的水的處理裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0058] 在圖1中，分別地，1表示第一反應(yīng)槽（第1反應(yīng)槽），2表示第二反應(yīng)槽（第2反 應(yīng)槽），3表不凝集槽，4表不固液分離槽（第一固液分離機構(gòu)），5表不第三反應(yīng)槽（第3 反應(yīng)槽），6表示凝集槽，7表示固液分離槽（第二固液分離機構(gòu)）。原水是在第一反應(yīng)槽1 中，添加鋁化合物（Al化合物）及酸，在pHl~4的條件下使原水中的硼氟化物進行分解處 理（第一工序）。
[0059] 其次，將第一反應(yīng)槽1的處理水供給至第二反應(yīng)槽2,添加鈣化合物（Ca化合物） 及根據(jù)需要的堿，在PH7~13下進行處理，由此生成氟化鈣等不溶化物（第二工序）。
[0060] 接著，將第二反應(yīng)槽2的處理水在凝集槽3中添加高分子凝集劑進行凝集處理后， 在固液分離槽4進行固液分離（第三工序）。
[0061] 將固液分離槽4的分離污泥排出至系統(tǒng)外，將分離水供給至第三反應(yīng)槽（第3反 應(yīng)槽）5中，依據(jù)需要添加鋁化合物及酸，在pH6~7的