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令和6年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問7を解説|ふっ素の二段沈殿処理

令和6年度 水質有害物質特論 問7は、ふっ素二段沈殿処理法のフローで注入する薬剤A・Bの組合せを選ぶ問題です。最も適当なものを選びます。

この問題のポイント

ふっ素の二段沈殿処理は、まず一段目で消石灰(水酸化カルシウム)を加えてふっ素をふっ化カルシウムとして沈め、それでも残る低濃度のふっ素を二段目で硫酸アルミニウムを加え、水酸化アルミニウムのフロックに吸着させてさらに下げる二段構えです。分かれ目は「一段目Aが水酸化カルシウム、二段目Bが硫酸アルミニウム」という順序で、A=カルシウム塩、B=アルミニウム塩の並びが正しい組合せです。

※ 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(5)

各選択肢の正誤

選択肢薬剤A(一段目)→ 薬剤B(二段目)正誤
(1)硫酸アルミニウム → 塩化鉄(Ⅲ)×
(2)硫酸アルミニウム → 水酸化カルシウム×
(3)塩化鉄(Ⅲ) → 硫酸アルミニウム×
(4)水酸化カルシウム → 塩化鉄(Ⅲ)×
(5)水酸化カルシウム → 硫酸アルミニウム

ここが分かれ目

一段目の役目は、ふっ素を大量に落とすことです。ここで水酸化カルシウム(消石灰)を加えると、カルシウムがふっ素と結びつき、溶けにくいふっ化カルシウムとして沈みます。ただしふっ化カルシウムには溶解度があるため、一段目だけでは数mg/L程度のふっ素が残ります。そこで二段目に硫酸アルミニウムを加え、生じる水酸化アルミニウムのフロックに残りのふっ素を吸着共沈させて、排出基準まで下げます。したがってA=水酸化カルシウム、B=硫酸アルミニウムの並びが正解です。AとBを入れ替えた選択肢(2)や、鉄塩を混ぜた選択肢では、この「まずカルシウムで大量除去→次にアルミニウムで仕上げ」という順序が崩れます。

覚え方

  • ふっ素二段沈殿=一段目カルシウム(大量除去)→二段目アルミニウム(仕上げ)
  • 一段目でふっ化カルシウム沈殿、残りを水酸化アルミニウムで吸着共沈。
  • 順序が命。A=カルシウム塩、B=アルミニウム塩。

理解度チェック

Q.

ふっ素二段沈殿処理の一段目に加える薬剤は?

水酸化カルシウム(消石灰)です。ふっ化カルシウムとしてふっ素を大量に沈めます。

Q.

二段目に硫酸アルミニウムを使う理由は?

一段目で残った低濃度のふっ素を、水酸化アルミニウムのフロックに吸着共沈させてさらに下げるためです。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6年度 公害防止管理者等国家試験 水質有害物質特論 問題・正解」(公式PDF