申请日2003.11.26
公开(公告)日2004.06.16
IPC分类号C02F1/58; C02F1/42; C02F1/66; C02F9/10; C02F1/04
摘要
本发明提供一种高效回收包含在氢氟酸废水中的氢氟酸，同时使处理后的脱氢氟酸的水的氢氟酸浓度充分下降的氢氟酸废水处理方法和装置。作为对含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理方法，该氢氟酸废水处理方法包括通过对氢氟酸废水进行蒸发浓缩，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸蒸气的氢氟酸浓缩工序S1，使氢氟酸浓缩工序所生成的含氢氟酸蒸气与溶解用水接触，使其溶解的溶解工序S2，通过使溶解工序S2中残留的含氢氟酸蒸气与碱接触，生成中和液和脱氢氟酸的蒸气的中和工序S3，和通过冷凝中和工序S3生成的脱氢氟酸的蒸气生成冷凝水的冷凝工序S4。
権利要求書
1.一种对含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理方 法，该氢氟酸废水处理方法包括
通过对氢氟酸废水进行蒸发浓缩，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸 蒸气的氢氟酸浓缩工序，
使上述氢氟酸浓缩工序生成的含氢氟酸蒸气与溶解用水接触，使 其溶解的溶解工序，
通过使上述溶解工序中残留的含氢氟酸蒸气与碱接触，生成中和 液和脱氢氟酸的蒸气的中和工序，和
通过冷凝上述中和工序生成的脱氢氟酸的蒸气，生成冷凝水的冷 凝工序。
2.如权利要求1所述的氢氟酸废水处理方法，其进一步包含将 所述中和工序中生成的中和液用离子交换膜分离为含氢氟酸水、含碱 水和脱盐水的中和液分离工序。
3.如权利要求1所述的氢氟酸废水处理方法，其进一步包含通 过使所述冷凝工序中生成的冷凝水与碱接触，和/或通过所述冷凝工序 冷凝之前使脱氢氟酸的蒸气与碱接触，生成中和液，通过蒸发浓缩该 中和液生成浓缩中和液和再脱氢氟酸的蒸气的中和液浓缩工序，和
将所述中和液浓缩工序中生成的浓缩中和液用离子交换膜分离为 含氢氟酸水、含碱水和脱盐水的浓缩中和液分离工序。
4.如权利要求1所述的氢氟酸废水处理方法，其中所述氢氟酸 浓缩工序包含将所述溶解工序中生成的含氢氟酸蒸气的溶解液进行蒸 发浓缩的工序。
5.一种对含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理方 法，该氢氟酸废水处理方法包括
通过蒸发浓缩氢氟酸废水，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸蒸气的 第1浓缩工序，
对所述第1浓缩工序中生成的含氢氟酸蒸气进行中和冷凝，生成 中和液的中和冷凝工序，
对所述中和冷凝工序中生成的中和液进行浓缩，生成浓缩中和液 的第2浓缩工序，和
用离子交换膜将所述第2浓缩工序生成的浓缩中和液分离成含氢 氟酸水、含碱水和脱盐水的分离工序。
6.一种对含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理装 置，该装置包含
通过对氢氟酸废水进行蒸发浓缩，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸 蒸气的氢氟酸浓缩装置，
使上述氢氟酸浓缩装置中生成的含氢氟酸蒸气与溶解用水接触， 使其溶解的水接触装置，
使上述水接触装置中残留的含氢氟酸蒸气与碱接触，生成中和液 和脱氢氟酸的蒸气的碱接触装置，和
通过冷凝上述碱接触装置生成的脱氢氟酸的蒸气生成冷凝水的冷 凝装置。
7.如权利要求6所述的氢氟酸废水处理装置，其进一步包含将 所述碱接触装置中生成的中和液用离子交换膜分离为含氢氟酸水、含 碱水和脱盐水的分离装置。
8.如权利要求7所述的氢氟酸废水处理装置，其中进一步包含 通过使所述冷凝装置中生成的冷凝水与碱接触，和/或在用所述冷凝装 置冷凝之前使脱氢氟酸的蒸气与碱接触，生成中和液，通过蒸发浓缩 该中和液生成浓缩中和液和再脱氢氟酸的蒸气的中和浓缩装置，
所述分离装置将所述中和浓缩装置中生成的浓缩中和液与所述碱 接触装置中生成的中和液一起用离子交换膜分离为含氢氟酸水、含碱 水和脱盐水。
9.一种对含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理装 置，该氢氟酸废水处理装置包括
通过蒸发浓缩氢氟酸废水，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸蒸气的 第1浓缩装置，
对所述第1浓缩装置中生成的含氢氟酸蒸气进行中和冷凝，生成 中和液的中和装置和冷凝装置，
对通过所述中和装置和冷凝装置生成的中和液进行浓缩，生成浓 缩中和液的第2浓缩装置，和
用离子交换膜将通过所述第2浓缩装置生成的浓缩中和液分离成 含氢氟酸水、含碱水和脱盐水的分离装置。
说明书
氢氟酸废水处理方法及装置
技术领域
本发明涉及对含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理 方法及装置。
背景技术
在制造半导体和液晶等的电子部件的过程中所排出的氢氟酸废水 由于被稀释难以再利用，因此通常采用这样的方法进行处理，即用消 石灰(氢氧化钙)中和氢氟酸形成不溶性的氟化钙后，使其与氢氧化 钙一起沉淀，作为污泥从废水中分离的方法。
但是在该方法中存在着沉淀和脱水所需的设备空间过大的问题。 另外，由于需要提供过量的氢氧化钙，因此产生污泥大量生成，最终 即使在脱水后也残留大量废弃物的问题。此外，由于在处理过的水中 残留15～20ppm的氟，因此从提高水质的观点出发还存在进一步改进 的余地。
因此在专利文献1中公开了一种氢氟酸废水处理方法，其是向氢 氟酸废水中添加如苛性钠或苛性钾水溶液的碱性水溶液后，通过蒸发 冷凝而生成蒸馏水的方法。
发明内容
可是，上述专利文献1公开的方法是通过向氢氟酸废水中添加碱 性水溶液进行中和的，由蒸发得到的冷凝水中溶解有NaF等的盐，因 此存在着不能从冷凝水回收氢氟酸进行再利用的问题。另外，还存在 着难以控制碱性水溶液添加量，以维持蒸馏水中的氢氟酸浓度使其适 于环境保护的问题。
本发明的目的是解决上述问题，提供可有效回收包含在氢氟酸废 水中的氢氟酸，同时使处理后的脱氢氟酸的水中的氢氟酸浓度充分降 低的氢氟酸废水处理方法和装置。
本发明的上述目的是通过一种氢氟酸废水处理方法实现的，该方 法是处理含有氢氟酸的氢氟酸废水的氢氟酸废水处理方法，包括如下 工序：通过蒸发浓缩氢氟酸废水，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸蒸气 的氢氟酸浓缩工序;使所述氢氟酸浓缩工序生成的含氢氟酸蒸气与溶 解用水接触，使其溶解的溶解工序;通过使所述溶解工序中残留的含 氢氟酸蒸气与碱接触，生成中和液和脱氢氟酸的蒸气的中和工序;以 及通过对所述中和工序中生成的脱氢氟酸的蒸气进行冷凝，生成冷凝 水的冷凝工序。
优选该氢氟酸废水处理方法进一步包括将上述中和工序中生成的 中和液用离子交换膜分离成含氢氟酸水、含碱的水和脱盐水的中和液 分离工序。
另外，优选进一步包含通过使上述冷凝工序中生成的冷凝水与碱 接触，和/或在通过上述冷凝工序冷凝前使脱氢氟酸的蒸气与碱接触， 生成中和液，通过蒸发浓缩该中和液，生成浓缩中和液和再脱氢氟酸 的蒸气的中和液浓缩工序;以及将所述中和液浓缩工序中生成的浓缩 中和液采用离子交换膜分离成含氢氟酸的水、含碱的水和脱盐水的浓 缩中和液分离工序。
另外，上述氢氟酸浓缩工序优选包含将上述溶解工序中生成的含 氢氟酸蒸气的溶解液进行蒸发浓缩的工序。
或者，用于实现本发明上述目的的氢氟酸废水处理方法也可以包 括：通过对氢氟酸废水进行蒸发浓缩，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸 蒸气的第1浓缩工序;将所述第1浓缩工序中生成的含氢氟酸蒸气进 行中和冷凝，生成中和液的中和冷凝工序;将所述中和冷凝工序中生 成的中和液浓缩，生成浓缩中和液的第2浓缩工序;以及将所述第2 浓缩工序中生成的浓缩中和液用离子交换膜分离为含氢氟酸水、含碱 水和脱盐水的分离工序。
另外，本发明的上述目的通过一种氢氟酸废水处理装置实现，该 装置为含氢氟酸的氢氟酸废水进行处理的氢氟酸废水处理装置，具有 如下装置：通过对氢氟酸废水进行蒸发浓缩，生成浓缩氢氟酸水和含 氢氟酸蒸气的氢氟酸浓缩装置;使所述氢氟酸浓缩装置中生成的含氢 氟酸蒸气与溶解用水接触使其溶解的水接触装置;通过使所述水接触 装置中残留的含氢氟酸蒸气与碱接触，生成中和液和脱氢氟酸的蒸气 的碱接触装置;以及通过对所述碱接触装置中生成的脱氢氟酸的蒸气 进行冷凝，生成冷凝水的冷凝装置。
优选该氢氟酸废水处理装置进一步包含将所述碱接触装置中生成 的中和液用离子交换膜分离成含氢氟酸的水、含碱的水和脱盐水的分 离装置。
另外，优选进一步包含通过使上述冷凝装置中生成的冷凝水与碱 接触，和/或在通过上述冷凝装置冷凝前使脱氢氟酸的蒸气与碱接触， 生成中和液，通过蒸发浓缩该中和液，生成浓缩中和液和再脱氢氟酸 的蒸气的中和浓缩装置，优选所述分离装置将所述中和浓缩装置中生 成的浓缩中和液、以及所述碱接触装置中生成的中和液一起用离子交 换膜分离成含氢氟酸的水、含碱的水和脱盐水。
或者，用于实现本发明上述目的的氢氟酸废水处理装置也可以包 括通过对氢氟酸废水进行蒸发浓缩，生成浓缩氢氟酸水和含氢氟酸蒸 气的第1浓缩装置;将所述第1浓缩装置中生成的含氢氟酸蒸气进行 中和冷凝，生成中和液的中和装置和冷凝装置;将通过所述中和装置 和冷凝装置生成的中和液浓缩，生成浓缩中和液的第2浓缩装置;以 及将通过所述第2浓缩装置生成的浓缩中和液用离子交换膜分离为含 氢氟酸的水、含碱的水和脱盐水的分离装置。
根据本发明可提供有效回收包含在氢氟酸废水中的氢氟酸，同时 使处理后的脱氢氟酸的水的氢氟酸浓度充分减少的氢氟酸废水处理方 法和装置。