平成30年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問10を解説｜カルシウム法の反応pHは中性付近
平成30年度 水質有害物質特論 問10は、ふっ素排水を処理する設備についての記述中、下線を付した箇所のうち誤っているものを選ぶ問題です。
この問題のポイント
この問題は、ふっ素をカルシウムと結び付けて沈める処理の運転条件を問うています。分かれ目は反応させるpHの帯で、ほかの重金属を水酸化物として沈める処理のアルカリ側の条件と取り違えさせる作りになっています。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(3)（誤っている箇所）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 主な処理設備は凝集沈殿装置とろ過装置です。沈めてから細かい濁りを漉し取る組合せで、正しい記述です。 |
| (2) | ○（正しい） | 基準が厳しい地域では、仕上げにふっ素吸着樹脂塔を置くことがあります。正しい記述です。 |
| (3) | ×（誤り） | カルシウムと結び付けてふっ化カルシウムを沈める反応は中性付近で行います。10〜12という強いアルカリ域とするのは誤りです。 |
| (4) | ○（正しい） | 反応を確実に進めるためカルシウム塩は理論当量より多めに入れます。正しい記述です。 |
| (5) | ○（正しい） | スケールが付きやすい環境なので、pH計の校正と電極の点検は毎日行うのが望ましいとされます。正しい記述です。 |
選択肢(3)のポイント（ここが誤り）
ふっ素の処理は、カルシウムと結び付けて溶けにくいふっ化カルシウムにして沈めるのが基本です。ここが重金属の処理と決定的に違うところで、水酸化物として沈めるわけではありません。水酸化物法なら、金属ごとに溶解度が最も小さくなるアルカリ側のpHへ合わせますが、ふっ化カルシウムはアルカリ性を強めても溶けにくくなるわけではないため、pHを10〜12まで上げる必要がなく、中性付近で反応させます。
強いアルカリ域まで上げる不利もあります。カルシウム分が過剰にあるところへpHを上げれば、炭酸カルシウムなどのスケールがいっそう付きやすくなります。設問の後半が、カルシウム塩を理論当量より多く入れるためスケールが生じやすく、だからpH計の校正と電極の点検を毎日行うのが望ましい、と続いているのはこのためです。スケールが電極に付くとpHの値が狂い、狂ったpHで運転すればふっ素が落ちきらなくなります。
仕上げの吸着塔についても押さえておきます。凝集沈殿だけでは基準の厳しい地域の値まで下げきれないことがあるため、ふっ素を選んで捕らえる樹脂の塔を後段に置きます。この二段構えは、前問のほう素処理とまったく同じ考え方です。
覚え方
- ふっ素はカルシウムと結ばせて沈める。反応は中性付近。水酸化物法のアルカリ側と混同しない。
- カルシウム塩は理論当量より多めに入れる。そのぶんスケールが付きやすい。
- スケールはpH電極を狂わせる。校正と点検を毎日が望ましい理由がここにある。
- 基準が厳しければ凝集沈殿＋専用の吸着樹脂塔の二段構え。ほう素処理と同じ形。
理解度チェック
ふっ素の凝集沈殿では、どのような化合物にして沈めますか。またpHはどのあたりで反応させますか。
カルシウムと結び付けてふっ化カルシウムにして沈めます。反応は中性付近で行い、水酸化物法のような強いアルカリ域には上げません。
ふっ素処理でpH計の校正や電極の点検を毎日行うのが望ましいのはなぜですか。
カルシウム塩を理論当量より多く入れるためスケールが付きやすく、それが電極に付着するとpHの値が狂うからです。狂ったpHで運転すると処理が不十分になります。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「平成30年度 公害防止管理者等国家試験 水質有害物質特論 問題」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月