JP2000317262A - 排煙脱硫排水の処理方法 - Google Patents
排煙脱硫排水の処理方法Info
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Abstract
で除去する。 【解決手段】 燃焼排ガス中の酸化硫黄を湿式石灰−石
膏法により吸収、分離する湿式排煙脱硫装置から排出さ
れる排水を処理する方法において、脱硫排水の次亜塩素
酸塩を添加したのち、中性〜弱アルカリ性領域にpH調
整して固液分離する、あるいは、pH調整後、亜硫酸ま
たは重亜硫酸塩と重金属キレート剤を添加して固液分離
する。
Description
化硫黄ガスを湿式石灰−石膏法、特にスート混合型脱硫
処理するときに排出される排水を、無公害化処理する方
法に関する。
−石膏法による脱硫装置で処理され、重金属例えばマン
ガン、カドミウム等を含む排水が排出される。従来、脱
硫排水の重金属類、特にマンガンの除去方法として、ア
ルカリ性領域で処理する方法がある。すなわちpHを1
0以上に調整して、水酸化マンガンとして沈殿させる方
法である。これによって処理水中のマンガンイオンは、
10mg/L以下となる。
は、脱硫排水中のマグネシウムが水酸化マグネシウムと
なって析出し、多量の汚泥が発生するため、汚泥処理装
置が大きくなるという問題がある。またこの処理水のp
Hが高いため、下流側でさらにフッ素等の汚濁物質を処
理したり、放流規制値を満たすために、pHを中性付近
まで下げる必要があり、そのランニングコストが増加す
るという問題がある。本発明は、上記従来法の問題点を
解決しながら、脱硫排水中の重金属類、特にマンガンを
除去することを目的とする。
発明者らは、燃焼排ガス中の酸化硫黄を湿式石灰―石膏
法により吸収、分離する湿式排煙脱硫装置から排出され
る脱硫排水に、次亜塩素酸塩を添加したのち、pH7〜
9.5に調整し、固液分離することを特徴とする脱硫排
水の処理方法を開発した。また脱硫排水に次亜塩素酸塩
を添加したのち、pH7〜9.5に調整し、亜硫酸塩も
しくは重亜硫酸塩、および重金属キレート剤を添加し
て、固液分離することを特徴とする脱硫排水の処理方法
を開発した。本発明の方法において、次亜塩素酸塩は、
酸化還元電位が600mV以上となるよう添加すること
が好ましい。また亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩は、酸化
還元電位が200mV以上となるように添加すること
が、好ましい。本発明の方法において、亜硫酸塩もしく
は重亜硫酸塩を添加した液を、空気撹拌することができ
る。また固液分離法として精密膜分離法を使用すること
もできる。精密膜分離において、被ろ過液を空気撹拌す
ることが好ましい。
を湿式石灰―石膏法により吸収、分離する湿式排煙脱硫
装置から排出される排水だけでなく、重金属類、特にマ
ンガンを含む排水等を処理することができる。本発明の
排水処理方法では、簡便な装置を用いて、効率よくマン
ガン、重金属類を除去できるだけでなく、処理水のマン
ガン濃度が低く安定して得られる。また、マグネシウム
イオンが水酸化マグネシウムにならないpH9.5以
下、例えば、pH7〜9.5の中性または弱アルカリ性
環境下で行うため、汚泥発生量が少なく、経済的であ
る。
の一例について、図1を参照しながら説明する。なお、
本発明はこの実施例に限定するものではない。本発明で
は、脱硫排水に次亜塩素酸塩を添加したのち、pH7〜
9.5に調整し、固液分離することによって、脱硫排水
中のマンガンを除去する。本発明の脱硫排水の処理方法
では、まず反応槽に導入した排水に次亜塩素酸塩を添加
して混合する。次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸ナト
リウム、サラシ粉等を使用できるが、取扱いの面から次
亜塩素酸ナトリウムが好ましい。
に有機物等の被酸化性物質がある場合には、次亜塩素酸
塩と混合すると、その酸化により次亜塩素酸塩が消費さ
れる。そのため、被酸化性物質とマンガンイオンの酸化
に必要なものとして、次亜塩素酸塩は、反応槽の酸化還
元電位が600mV以上、好ましくは700〜900mV
となるように添加する。酸化還元電位がこれよりも低け
ればマンガンイオンの酸化が不充分であり、これよりも
高ければ次亜塩素酸塩の添加量が過剰となり、薬品消費
量が増加するため好ましくない。
る。中和槽では、pHが7〜9.5となるようにアルカ
リ剤が添加される。アルカリ剤としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム等を使用する
ことができる。このうち、水酸化カルシウムは汚泥量が
増大し、水酸化カリウムは高価で不経済となるため、経
済性、取扱いの利便性を考慮すると、水酸化ナトリウム
が好ましい。中和槽では、アルカリ剤によりマンガンイ
オンが二酸化マンガンとなり、不溶性固形分として析出
してくる。しかし、中和槽ではpH7〜9.5に調整す
るため、水酸化マグネシウムは析出しない。
る。固液分離手段としては、従来の凝集沈殿法が使用で
き、この場合は中和槽出口の反応液に高分子凝集剤を添
加して(図示せず)、凝集フロックを形成して沈殿しや
すくすることが好ましい。沈殿槽の上澄水は処理水とし
て系外に排出し、沈降した二酸化マンガンを含む固形物
は汚泥として排出する。なお処理水には、未反応の次亜
塩素酸塩が残留する場合があるため、処理水に亜硫酸塩
または重亜硫酸塩を添加して、残留塩素を除去すること
が好ましい。図1の方法は、マンガン以外の重金属濃度
が問題とならない脱硫排水の場合に適用できる。図中の
ORPは酸化還元電位の測定手段、pHはpHの測定手
段を示す。
示す。この方法では、まず反応槽に導入した排水に次亜
塩素酸塩を添加して混合する。この場合も、図1に示す
方法と同様、反応槽の酸化還元電位が600mV以上、
好ましくは700〜900mVとなるように添加する。
つぎに反応槽の反応液を中和槽に導入する。その際、反
応槽から中和槽への導入管にアルカリ剤を注入したの
ち、中和槽に亜硫酸塩または重亜硫酸塩を添加する。こ
れによって、マンガンイオンは二酸化マンガンとなって
不溶化すると同時に、過剰の次亜塩素酸塩が還元され
る。
〜9.5となるように調整される。この場合、水酸化マ
グネシウムは析出しない。また、亜硫酸塩または重亜硫
酸塩は、中和槽の酸化還元電位が200mV以上、好ま
しくは300〜400mVとなるように添加する。酸化
還元電位がこの範囲よりも低ければ、不溶化した二酸化
マンガンが再溶出する。さらに薬品消費量が増加するだ
けでなく、過剰の亜硫酸イオンがCODとして検出される
ため好ましくない。
る。それによって、過剰の亜硫酸イオンは、供給された
空気によって酸化され、硫酸イオンとなる。さらに酸化
還元電位がこの範囲よりも高ければ、未反応の次亜塩素
酸塩(残留塩素)が残存している場合があり、後段の処
理工程(例えばマンガン以外の重金属の除去性能、固液
分離法で使用する分離膜、フッ素除去用のイオン交換樹
脂、COD除去用活性炭の耐久性)に影響を及ぼすため、
好ましくない。なお亜硫酸塩または重亜硫酸塩には、亜
硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム等だけでなく、酸
化硫黄を含む除塵した燃焼排ガス等も使用できるが、取
扱いの利便性から、亜硫酸ナトリウムまたは重亜硫酸ナ
トリウムが好ましい。
る。その際、固液分離に到る途中の管路内もしくは固液
分離内で重金属キレート剤を添加する。これによって、
マンガン以外の重金属を固形分として析出することがで
きる。因みに未反応次亜塩素酸塩が残存する場合、重金
属キレート剤による重金属の除去能力が阻害されるた
め、前段の中和槽において、過剰の次亜塩素酸塩を除去
しておくことが不可欠である。固液分離手段としては、
従来の凝集沈殿法のほか、膜分離法が使用できる。凝集
沈殿法では、中和槽出口の反応液に高分子凝集剤を添加
して(図示せず)、凝集フロックを形成して沈殿しやす
くすることが好ましい。沈殿槽の上澄水は処理水として
系外に排出し、沈降した二酸化マンガンおよび重金属を
含む固形物は汚泥として排出する。
き,膜劣化の防止を要する場合があるため、前段の中和
槽で未反応の次亜塩素酸塩を除去しておくことが好まし
い。なお分離膜は、チューブラ型、浸漬型の精密ろ過
(MF)膜が使用できる。膜分離を使用する場合、膜透過
液は処理水として系外に排出し、濃縮された二酸化マン
ガンおよび重金属を含む固形物は汚泥として排出する。
図2の方法は、マンガン以外の重金属、特にカドミウム
が共存する脱硫排水の場合に適用できる。
他の一例を図3に示す。この方法では、まず反応槽に導
入した排水に次亜塩素酸塩を添加して混合する。この場
合も、図1および2に示す方法と同様、反応槽の酸化還
元電位が600mV以上、好ましくは700〜900mV
となるように添加する。さらに反応槽のpHが7〜9.
5となるようにアルカリ剤を注入して調整する。これに
よって、脱硫排水中のマンガンイオンが二酸化マンガン
となって析出する。図1および2と同様、水酸化マグネ
シウムは析出しない。
る。中和槽では、その酸化還元電位が200mV以上、
好ましくは300〜400mVとなるように亜硫酸塩ま
たは重亜硫酸塩を添加する。この範囲であれば、二酸化
マンガンが再溶解してマンガンイオンになることがな
い。さらに中和槽の反応液を固液分離槽に導入する。そ
の際、固液分離槽に到る途中の管路内もしくは固液分離
槽内で重金属キレート剤を添加する。これによって、マ
ンガン以外の重金属を固形分として不溶化することがで
きる。
分離法を使用する場合、分離膜の閉塞防止のため、分離
膜の下部から撹拌用空気を供給し、固液分離槽内に水流
を生じさせる。その際酸素が溶解するため、前段の中和
槽で添加した亜硫酸塩が微量残存する場合は、亜硫酸イ
オンが酸化されて硫酸イオンとなり好ましい。膜透過液
は処理水として系外に排出し、濃縮された二酸化マンガ
ンおよび重金属を含む固形物は汚泥として排出する。図
3の方法は、図2の方法と同様、マンガン以外の重金
属、特にカドミウムが共存する脱硫排水の場合に適用で
きる。
ら排出される排水として、下記の表1に示す水質を有す
る脱硫排水を、下記表2に示す処理条件下で、図1に示
すフローで処理した。そのときの処理水質と汚泥発生量
を表2に示す。表2から、塩素注入量が50mg/L以上
であれば、処理水マンガンイオンMn 2+が10mg/L以
下となった。
排水を、水酸化ナトリウムでpH11に調整して、その
上澄水をろ紙でろ過したものを処理水とした。その処理
水のマンガンイオンは3.8mg/Lで、このときの汚泥
発生量は約12000mg/Lであった。
水質を有する脱硫排水を、下記表3に示す処理条件下
で、図2に示すフローで処理した。そのときの処理水質
と汚泥発生量を表3に示す。表3から、処理水のマンガ
ンイオンは1mg/L以下であったが、中和槽で残留塩素
が存在するとカドミウムはまったく除去されず、残留塩
素が存在しないか、亜硫酸イオンが過剰となる処理条件
で、カドミウムが除去された。
水質を有する脱硫排水を、下記表4に示す処理条件下
で、図3に示すフローで処理した。そのときの処理水質
と汚泥発生量を表4に示す。
合(ORP750mV)、処理水のマンガンイオンは1mg
/L以下であったが、カドミウムはまったく除去されなか
った。残留塩素と亜硫酸イオンが存在しない場合(ORP
350mV)、処理水のマンガンイオンは1mg/L以
下、カドミウムも0.1mg/L以下となった。亜硫酸イ
オンが過剰の場合(ORP170mV)、カドミウムは0.
1mg/L以下に除去された。しかしマンガンイオンは
1.6mg/Lとなったが、処理水規制値10mg/L以
下は達成することができた。
が得られる。中性から弱アルカリ性領域で脱硫排水中の
マンガンイオンおよび重金属を容易に効率良く、除去す
ることができる。また、処理水のマンガン濃度が低く安
定して得られる。脱硫排水中のマグネシウムイオンが、
水酸化マグネシウムとなって析出することがないため、
汚泥発生量がすくなくて済む。
図である。
系統図である。
態様の系統図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 燃焼排ガス中の酸化硫黄を湿式石灰−石
膏法により吸収、分離する湿式排煙脱硫装置から排出さ
れる排水を処理する方法において、該排水に次亜塩素酸
塩を添加したのち、pH7〜9.5に調整し、固液分離
することを特徴とする脱硫排水の処理方法。 - 【請求項2】 燃焼排ガス中の酸化硫黄を湿式石灰−石
膏法により吸収、分離する湿式排煙脱硫装置から排出さ
れる排水を処理する方法において、該排水に次亜塩素酸
塩を添加したのち、pH7〜9.5に調整し、亜硫酸塩
もしくは重亜硫酸塩、および重金属キレート剤を添加し
て、固液分離することを特徴とする脱硫排水の処理方
法。 - 【請求項3】 酸化還元電位が600mV以上となるよ
うに、上記次亜塩素酸塩を添加する請求項1又は2に記
載の脱硫排水の処理方法。 - 【請求項4】 酸化還元電位が200mV以上となるよ
うに、上記亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩を添加する請求
項2に記載の脱硫排水の処理方法。 - 【請求項5】 上記亜硫酸塩もしくは重亜硫酸塩を添加
した液を、空気撹拌する請求項2および4に記載の脱硫
排水の処理方法。 - 【請求項6】 上記固液分離が精密膜分離である請求項
1又は2に記載の脱硫排水の処理方法。 - 【請求項7】 上記膜分離において、被ろ過液を空気撹
拌する請求項6に記載の脱硫排水の処理方法。
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