[发明专利]含有氟的水的处理方法及处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有氟的水的处理方法及处理装置，具体地涉及一种可以从氟系蚀刻剂的废液等的含有氟的水中高度地除去氟并且可以将除去的氟作为高纯度的氟化钙有效地回收的含有氟的水的处理方法及处理装置。

背景技术

近年来，在制造半导体的领域或其相关领域或各种金属材料、单晶材料、光学系统材料等的表面处理领域等中，大量地使用氟化氢、或以氟化氢与氟化铵为主要成份的蚀刻剂。以氟化氢为主要成份的蚀刻剂或作为主要成分含有氟化氢及氟化铵的蚀刻剂(缓冲氢氟酸)作为HF而含有高浓度的氟，因此，这些蚀刻剂在移至废水系统时会成为高浓度的含有氟废液。另一方面，在蚀刻的途中或蚀刻完了时，需要以大量的洗净水洗净这些被蚀刻剂处理过的材料，因此，会从该洗净步骤中排出大量的低浓度含有氟的废液。

以往，这些高浓度的含有氟废液及低浓度含有氟废液是被混合在一起被一并处理。作为这些含有氟的废液的处理方法，以往，已知有采用将含有氟的水通入填充有粒状碳酸钙的反应塔的方法(专利文献1)。

该专利文献1中记载的方法是，串联设置复数个碳酸钙填充塔，将原水依序从第一级的碳酸钙填充塔向后级的碳酸钙填充塔通入，以除去氟并加以回收，当第一级的碳酸钙填充塔流入的原水所含有氟浓度达到与流出的处理水的氟浓度大约相同的程度时，停止向第一级的碳酸钙填充塔的通水，从第一级的碳酸钙填充塔回收氟化钙，并且填充新的碳酸钙，将原水从第二级的碳酸钙填充塔依序通水，最后向第一级的碳酸钙填充塔通水，通过该旋转木马(merrygoround)方式进行处理。

另外，该专利文献1中，关于填充予碳酸钙填充塔的碳酸钙的粒径，记载了“直径0.1～0.5mm左右的粒状碳酸钙”，在其实施例中则具体地使用了“直径0.25mm的粒状碳酸钙”。

另外，已知有将含有氟的水通入填充有粒状碳酸钙的反应塔以除去氟的方法，其中，以从含有氟的水中的氟浓度与酸浓度的测定值所算出的α值作为指标，在含有氟的水中添加酸或碱(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3466637号公报

专利文献2：日本特许第2565110号公报

在专利文献1记载的方法中，为了要从碳酸钙填充塔回收高纯度的氟化钙，必须使通水至第一级的碳酸钙填充塔的流入原水的氟浓度与流出处理水的氟浓度大约相同为止，即，进行通水至第一级的碳酸钙填充塔的氟除去率几乎成为零为止，因此，如图4所示，在第二级的碳酸钙填充塔(反应塔)的处理水中会有氟泄漏，结果氟的除去率会被降低。例如，在专利文献1的实施例中，第一级的碳酸钙填充塔中的氟除去率0％时，第二级的碳酸钙填充塔的氟除去率是72.7～77.6％，即，就装置整体而言，其氟除去率是72.7～77.6％，无法得到高水质的处理水。

为了解决此问题，曾考虑增设碳酸钙填充塔，将碳酸钙填充塔串联设置三级以上，但是，这时设备会大型化，在装置上的成本、设置面积、维护等整个方面，均不适宜。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题是提供一种含有氟的水的处理方法及处理装置，其能够解决上述的以往问题，在将含有氟的水通水于串联设置有复数级优选二级的碳酸钙填充塔以进行处理时，可以高度除去含有氟的水中的氟并且可以回收高纯度的氟化钙。

用于解决课题的方法

本发明人，针对上述课题如何解决而进行深入检讨的结果，发现通过作为粒状碳酸钙使用具有特定的体积平均粒径的碳酸钙，能够用较小型的装置实现回收氟化钙的高纯度化与高氟除去率。

本发明是根据上述认识而达成的，在此将其要旨说明如下。

第1技术方案提供一种含有氟的水的处理方法，其将含有氟的水通水于串联设置有复数级的碳酸钙填充塔中以除去含有氟的水中的氟并且回收氟化钙，其特征在于，在该碳酸钙填充塔中填充体积平均粒径是30～150μm的碳酸钙。

第2技术方案提供一种含有氟的水的处理方法，其特征在于，在第1技术方案中，所述碳酸钙填充塔串联设置有二级。

第3技术方案提供一种含有氟的水的处理方法，其特征在于，第1或第2技术方案中，所述碳酸钙中，粒径未满20μm的粒子的比率是15％以下。

第4技术方案提供一种含有氟的水的处理方法，其特征在于，在第1技术方案至第3技术方案的任一技术方案中，含有氟的水向所述碳酸钙填充塔的通水SV是0.1～5hr^-1。