含氟和硅的废水的预处理方法，以及含氟和硅的废水的处理设备技术

本发明专利技术的目的是提供一种相比现有技术能够减少处理含氟和硅的废水时所生成的污泥量的废水处理技术(特别是预处理技术)。在将钙化合物添加到含氟和硅的废水中，并对该废水进行凝集沉淀处理之前，作为预处理，将氢氧化钠添加到所述废水中(第一反应槽1)使硅氟化钠析出，并通过固液分离将析出的硅氟化钠除去(第一沉淀槽2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含氟和硅的废水的预处理方法，以及含氟和硅的废水的处理设备。
技术介绍
以往，采用以下方式处理半导体制造エ厂、太阳能电池制造エ厂、液晶エ厂等采用PFC(全氟碳)气体处理过程或硅蚀刻过程的エ厂中所产生的含氟和硅的废水。将钙化合物添加到含氟和硅的废水中，并将废水调整至碱性使其发生反应，生成含有氟化钙(CaF2)和ニ氧化硅(SiO2)的污泥，随后将生成的污泥分离，并进行エ业废弃物处理。此时，如果可以减少污泥生成量，则废弃物(污泥)的处理成本也可较以往更为降低。另ー方面，用于减少由含氟废水生成的污泥量的方法，參见例如专利文献I中所记载的方法。在专利文献I所记载的方法中，将用于向含氟废水中添加钙化合物使其生成氟化钙的两个反应槽串联配置，以在两个阶段中生成氟化钙。声称只要首先大体去除氟化物离子，那么对于残留的氟化物离子，即使添加当量以上的钙化合物也能抑制微细氟化钙的生成，其结果是生成含水率低的污泥。现有技术文献专利文献专利文献I :日本国专利申请公开公报“特开2009-165990号”
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，如果处理对象是不只含氟还含硅的废水吋，如上所述，会生成含氟化钙(CaF2)和ニ氧化硅(SiO2)的污泥。ニ氧化硅(SiO2)即使在脱水后含水率仍然较高，由于还与氧成键，如果废水中不只含有氟还含有硅，那么作为废弃物的污泥量会增多。另外，专利文献I所记载的方法，是通过抑制微细氟化钙的生成来降低氟化钙污泥的含水率，其结果，虽然想要减少污泥的生成量，但是只要生成的污泥是氟化钙污泥，那么污泥的减少量总是有限的。本专利技术是针对上述问题作出的，其目的是提供一种相比以往更加减少处理含氟和硅的废水时所生成的污泥量的废水处理技术(特别是预处理技术)。解决问题的技术方案本申请的专利技术人为解决所述问题进行了艰苦的研究，结果发现在将钙化合物添加到含氟和硅的废水中进行凝集沉淀处理之间，作为预处理，将碱性钠化合物添加到废水中，通过使硅和氟以硅氟化钠(Na2SiF6)的形式析出可以解决所述问题。本专利技术就是在这一发现的基础上作出的。S卩，本专利技术是一种含氟和硅的废水的预处理方法，它是在将钙化合物添加到含氟和硅的废水中对其进行凝集沉淀处理之前实施的预处理方法；其特征是包括以下步骤第ー步骤，在所述废水中添加碱性钠化合物使硅氟化钠析出；以及第ニ步骤，进行固液分离，将第一步骤中所析出的硅氟化钠除去。按此方式，通过使硅和氟预先以硅氟化钠(Na2SiF6)形式析出，可将即使脱水后含水率仍然较高的ニ氧化硅(SiO2)的析出量(生成量)以及氟化钙(CaF2)的析出量(生成量)均抑制在较低的水平。另外，硅氟化钠由钠、硅与氟生成，与ニ氧化硅不同未与氧成键，因此即使是比较干燥重量，析出量依然被抑制在较低水平。结果是，处理含氟和硅的废水时所生成的污泥总量相比以往更为減少。当通过添加钙对氟进行凝集沉淀处理时，按照下式的反应析出氟化钙和ニ氧化硅。SiF62>3Ca (OH) 2 — 3CaF2+Si02+2H20+20H_因此，每Imol硅氟酸对应的析出物是3mol氟化钙(234g)和Imol ニ氧化硅(60g)，共计294g。另ー方面，使硅氟化钠析出的反应如下式所示。SiF62>2Na0H — Na2SiF6+20r因此，每Imol硅氟酸对应的析出物是Imol硅氟化钠(188g)，少于添加钙时的析出量。另外，由于ニ氧化硅的脱水污泥与硅氟化钠的脱水污泥相比通常含水率更高，因而当比较湿重量吋，生成量的差值将会变得更大。因而，在添加钙进行凝集沉淀处理前，通过添加碱性钠使氟以硅氟化钠污泥形式析出(生成)，不仅对硅而且对氟而言，均可減少其污泥的生成量。另外，本专利技术优选的是，在所述第一步骤中，添加相对于所述废水中的硅氟酸为当量或当量以上用量的碱性钠化合物。当构成硅氟酸的硅相对于氟不足时，需要用钠来中和氟。依此构成，将氟中和可提高硅氟化钠的析出量。此外，本专利技术优选的是，在所述第一步骤中，向所述废水中添加碱性钠化合物使其pH值达到3以上、6以下。第一步骤中通过使废水的pH值达到3以上、6以下，可提高硅氟化钠的析出量。由此可以抑制ニ氧化硅及氟化钙的析出量，即可以減少生成的污泥总量。再者，本专利技术优选的是，在所述第一步骤实施前的所述废水中，构成SiF6的硅相对于氟未达到当量含量时，在实施所述第一步骤之前，向所述废水中添加硅化合物使得构成SiF6的娃相对于氟达到当量含量。待处理的废水中构成SiF6的硅含量相对于氟未达到当量时，通过事先向废水中添加硅化合物使构成SiF6的硅相对于氟达到当量含量，硅氟化钠形式的氟污泥生成量会增 カロ，而氟化钙形式的氟污泥生成量会減少。其结果是，可以减少生成污泥的总量。(中性或碱性废水的情形)含氟和硅的废水如果是中性或碱性时，向该废水中加入盐酸等酸类，通过使废水暂时成为酸性来生成硅氟酸，而后适用所述的处理方法。因此，即使待处理的含氟和硅的废水为中性或者碱性，也可以减少所生成污泥的量。另外，本专利技术的第二方面是ー种废水处理设备，它是用于将钙化合物添加到含氟和硅的废水中并对该废水进行凝集沉淀处理的废水处理设备；其特征在于包括以下装置向所述废水中添加碱性钠化合物使硅氟化钠析出的第一析出装置，设置于所述第一析出装置的下游侧、用于进行固液分离以除去所析出的硅氟化钠的第一除去装置，设置于所述第一除去装置的下游侧、用于将钙化合物添加到来自所述第一除去装置的分离液中、使氟化钙以及硅化合物(如二氧化硅)析出的第二析出装置，设置于所述第二析出装置的下游侧、用于进行固液分离以除去所析出的氟化钙和硅化合物(如二氧化硅)的第二除去装置。依此构成，通过使硅和氟预先以硅氟化钠(Na2SiF6)形式析出，所生成的污泥总量相比现有技术可更加减少。如上所述，对 于硅，如果为二氧化硅(SiO2)形式即使脱水其含水率仍然较高，并且还与氧成键；如果为硅氟化钠形式，则各个方面都有利。对于氟，如果为硅氟化钠形式，那么相比氟化钙形式，由于可使用更少量的药品使氟析出，因而可以减少污泥量。另外，在本专利技术中，优选通过向所述废水中添加碱性钠化合物，将pH值调整到3以上、6以下。依此构成，可提高硅氟化钠的析出量。因此，可抑制二氧化硅及氟化钙的析出量，即可以减少生成污泥的总量。(中性或碱性废水的情形)当含氟和硅的废水为中性或碱性时，向该废水中加入盐酸等酸类，通过使废水暂时地成为酸性来生成硅氟酸，而后在所述第一装置中，将碱性钠化合物添加到所述废水中使硅氟化钠析出。因此，不论待处理的含氟和硅的废水是中性还是碱性，都可以减少所生成污泥的量有益效果依照本专利技术，通过本专利技术的构成要件，特别是通过首先向含氟和硅的废水中添加碱性钠化合物使硅氟化钠析出，可将二氧化硅(SiO2)析出量(生成量)和氟化钙(CaF2)析出量(生成量)抑制在较低水平。其结果是，相比现有技术，可使含氟和硅的废水的处理过程中所生成的污泥总量更为减少。附图的简要说明图I.表示本专利技术废水处理方法的实施方式的处理流程图。图2.表示将NaOH添加到含I %硅氟酸(H2SiF6)的废水中时，测得的废水pH值以及滤液中氟和硅的浓度的结果的曲线图。专利技术的最佳实施方式以下参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。图I是表示本专利技术废水处理方法(含氟和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷田克义，知福博行，小野田草介，
申请(专利权)人：株式会社神钢环境舒立净，
类型：发明
国别省市：