[發明專利]用于去氟的水處理用無機凝結劑及其制造方法

在審

• 申請號: 201410126308.0
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN104944554A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 丁海雄;丁宰榮;崔昌鎬;崔東鎮;權宅焄;劉真雄;鄭泰光
• 申請（專利權）人: 株式會社韓水
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C02F1/52;C01G25/04;C02F101/14
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

技術領域

本發明涉及用于去氟的水處理用無機凝結劑及其制造方法，尤其涉及一種依靠在廢水內的氟發生凝集反應（agglutination?reaction）時作為重要因素起作用的鋁和鹽基度（basicity）及鋯，獲得提高去氟能力的鋁鋯氯化物（chloride）狀態無機凝結劑，通過該無機凝結劑進一步提高去氟效率，通過提高去氟能力的鋁鋯氯化物態無機凝結劑制造弱堿性（Weakly?basic）氯化鋁鋯，通過化學處理讓下水或污廢水所含氟發生凝集反應，使之形成絮凝物（floc）易于沉淀，可進一步提高氟凝集能力，提高去氟效率，可最大限度減少污泥（sludge）生成量，可顯著降低廢水去氟處理費用的用于去氟的水處理用無機凝結劑及其制造方法。

背景技術

隨著工業的日益發達，正產生大量包括廢水在內的各種環境污染物。這種環境污染物的排出會導致大氣、水、土壤嚴重污染。隨著人們對環境污染的重視，目前降低環境污染物的排放，有效處理、減少工業廢棄物已經成為人類面臨的重要課題。

所述環境污染物中占據最大比例的工業廢棄物，其種類非常多，如廢酸、廢堿、廢油、污泥、廢石棉、廢農藥、廢合成高分子化合物等，處理這些各種各樣的廢棄物，需要投入相當大的努力和費用。

尤其，處理廢水的技術通常利用化學凝聚或微生物處理、離子交換、吸附劑氧化法等。為了化學凝聚，通常使用鐵鹽系無機凝結劑或鋁系無機凝結劑。而單獨使用這些無機凝結劑時，即便提高其使用量，有時還是無法去除浮游物、溶解性有機質（dissolved?organic?matter）等。為了解決這一問題，需要增加凈水處理的負載量，而這會導致自來水價格上升的問題，存在副作用。尤其，洪水等原因引發暫時性原水濁度上升或夏天pH值變化大時，很難只用無機凝結劑進行有效的凝集反應。

另外，使用鋁系無機凝結劑時，處理水會存在殘留鋁。據報告，鋁是引發又稱阿茲海默氏癥（Alzheimer's?disease）的老年癡呆癥等腦部疾病的原因之一。在韓國，從1996年起限制飲用水中的鋁濃度為0.2㎎/l以下，為了處理廢水，大量使用鋁系無機凝結劑受到很大的局限。鐵鹽系無機凝結劑如果使用過量，則處理水會發紅，而且產生很多污泥，且由于產生鐵細菌（Iron?bacteria）、引發異味，或者沉淀在水管中，產生水垢（scale）。

氟元素由于化學活性強，用于多種化學反應。尤其在清洗及蝕刻中使用含氟化合物的電子產品工廠排放的廢水以氟化鈉（NaF）、氟化鋁（AlF₃），氟化氫（HF）形式含有大量氟元素，處理廢水非常困難，而韓國水質環境保全法規定這些氟化物的排放標準為15ppm以下，大氣環境保全法規定了氣態氟化物的排放標準。

處理含氟廢水的方法大體上有使用離子交換樹脂和多孔鋁的方法，使用Ca化合物及Al化合物的沉淀法，使用稀土類化合物的沉淀法等。而使用離子交換樹脂和多孔鋁的方法，由于交換容量存在局限，很難適用于工業廢水處理，工業去氟中通常適用依靠Ca和Al或稀土類化合物的沉淀法。

使用Ca和Al化合物去氟時，雖然可以同時去除COD（化學需氧量，Chemical?Oxygen?Demand），但其氟離子去除效率低，存在投放劑量大、產生很多污泥的缺陷。

而利用稀土類化合物的方法，雖然其去氟效率高，投放劑量及處理殘留物少，作為去氟劑性能優秀，但其去除廢水中COD的效率不足。從而，想通過稀土類化合物同時去除非中中的氟和COD時，需要大量投放昂貴的稀土類元素，而使用其他專門去除COD的水處理劑時，會存在讓工序變得復雜，加大設備的問題。

而大韓民國注冊專利第10-0984448號公開了一種廢水去氟方法，其利用電熔爐（electric?furnace）的還原爐渣（slag），穩定去除高濃度含氟廢水中的氟。

其公開的具體技術細節為包括第1步驟，把含氟廢水灌入填充塔后，向所述填充塔內投放電熔爐還原爐渣，以熒石(CaF₂)形式，沉淀去除廢水中的氟；第2步驟，把第1步驟的廢水注入反應凝集槽，投放消石灰(Ca(OH)₂)，凝集沉淀廢水中的殘余氟元素；第3步驟，把實施第2步驟后的廢水排出到沉淀槽，只排放上清液；通過這些步驟去除廢水中的氟。

但是現有技術的廢水去氟方法，不僅需要使用處理高濃度含氟廢水的填充塔、反應凝集槽及沉淀槽等設施，增加經濟負擔，而且第1、2步驟投入讓氟發生凝集反應的電熔爐還原爐渣和消石灰(Ca(OH)₂)，使作業效率及去氟效率大幅降低。

先行技術文獻

專利文獻