JP2002159978A - カドミウムとセレンを含有する廃液の処理方法 - Google Patents
カドミウムとセレンを含有する廃液の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一括処理が困難であるカドミウムとセレンが
共存する廃液から、一回の固液分離操作によりカドミウ
ムとセレンを排水基準である0.1mg/L以下に処理
すると共に、これらが処理汚泥から溶出しない技術を提
供する。 【解決手段】 pH9〜10においてフェライト化処理
を行い、カドミウム及び他の重金属を安定化するととも
に6価のセレンを4価に還元する第1の工程、第1の工
程を経た処理液にpH9より低いpHで再度フェライト
化反応もしくは鉄塩による鉄凝集沈殿反応を行いセレン
を処理する第2の工程、及び第1の工程及び第2の工程
において得られた不溶物を処理液から固液分離する第3
の工程を含むこと特徴とする。
共存する廃液から、一回の固液分離操作によりカドミウ
ムとセレンを排水基準である0.1mg/L以下に処理
すると共に、これらが処理汚泥から溶出しない技術を提
供する。 【解決手段】 pH9〜10においてフェライト化処理
を行い、カドミウム及び他の重金属を安定化するととも
に6価のセレンを4価に還元する第1の工程、第1の工
程を経た処理液にpH9より低いpHで再度フェライト
化反応もしくは鉄塩による鉄凝集沈殿反応を行いセレン
を処理する第2の工程、及び第1の工程及び第2の工程
において得られた不溶物を処理液から固液分離する第3
の工程を含むこと特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場、研究所、試
験所施設などより排出されるカドミウムとセレンを含む
廃液を浄化処理する方法に関する。
験所施設などより排出されるカドミウムとセレンを含む
廃液を浄化処理する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カドミウム等の重金属を含んだ廃液から
これら重金属を除去して水を浄化する処理する方法とし
て、従来、中和凝集沈殿法やフェライト法が知られてい
る。中和凝集沈殿法は、適切なpH条件のもとで有害な
重金属を含む廃液中に鉄塩等を添加し、生成する水酸化
鉄の沈殿に、重金属イオンやその水酸化物を吸着させ水
中から除去することによって有害な重金属を除去する方
法である。中和凝集沈殿によるカドミウムの処理はカド
ミウムが不溶性の水酸化物を形成するpH10以上の条
件で行われる。フェライト法は、特開昭49−8325
7号公報に示されているように、廃液中に2価鉄塩を添
加し、アルカリ条件で酸化することにより、結晶粒子の
格子中にカドミウムなどの重金属イオンを取り込んだス
ピネルフェライト化することにより多種類の重金属を同
一pHで一括処理できる特徴がある。
これら重金属を除去して水を浄化する処理する方法とし
て、従来、中和凝集沈殿法やフェライト法が知られてい
る。中和凝集沈殿法は、適切なpH条件のもとで有害な
重金属を含む廃液中に鉄塩等を添加し、生成する水酸化
鉄の沈殿に、重金属イオンやその水酸化物を吸着させ水
中から除去することによって有害な重金属を除去する方
法である。中和凝集沈殿によるカドミウムの処理はカド
ミウムが不溶性の水酸化物を形成するpH10以上の条
件で行われる。フェライト法は、特開昭49−8325
7号公報に示されているように、廃液中に2価鉄塩を添
加し、アルカリ条件で酸化することにより、結晶粒子の
格子中にカドミウムなどの重金属イオンを取り込んだス
ピネルフェライト化することにより多種類の重金属を同
一pHで一括処理できる特徴がある。
【0003】一方、セレンは不溶性の水酸化物をつくら
ないので、従来、例えば、特開平5−78105号公報
では、SeO3 2-とSeO4 2-とが溶存する処理原水に、
セレンと反応して難溶性塩を生成する金属塩を添加し、
SeO3 2-、SeO4 2-及びSO4 2-と前記金属塩の混合
塩を生成させ、該反応後、硫酸イオンを含まない可溶性
の鉄塩を添加すると共にpHを4〜5.5の酸性領域で
残存するSeO3 2-を難溶性の鉄塩(Fe2(Se
O3)3)及び生成した鉄塩とセレンとの共沈物として固
定した後、上記Se塩及び共沈物を固液分離する方法
が、特開平10−34168号公報では、酸性条件の
下、処理水中に含まれる6価セレンを鉄と接触させ0価
のセレンに還元してから水酸化鉄に吸着させる方法が、
また特開平8−132074号公報では、6価セレン含
有廃水を遷移金属化合物と還元剤の存在下で、pH0〜
3,温度70℃以上に保持して、セレンを沈殿として廃
水から除去する方法、あるいは第一鉄塩の存在下にpH
9以上、温度70℃以上に保持し、セレンを沈殿として
廃水から除去する方法、等が提案されている。
ないので、従来、例えば、特開平5−78105号公報
では、SeO3 2-とSeO4 2-とが溶存する処理原水に、
セレンと反応して難溶性塩を生成する金属塩を添加し、
SeO3 2-、SeO4 2-及びSO4 2-と前記金属塩の混合
塩を生成させ、該反応後、硫酸イオンを含まない可溶性
の鉄塩を添加すると共にpHを4〜5.5の酸性領域で
残存するSeO3 2-を難溶性の鉄塩(Fe2(Se
O3)3)及び生成した鉄塩とセレンとの共沈物として固
定した後、上記Se塩及び共沈物を固液分離する方法
が、特開平10−34168号公報では、酸性条件の
下、処理水中に含まれる6価セレンを鉄と接触させ0価
のセレンに還元してから水酸化鉄に吸着させる方法が、
また特開平8−132074号公報では、6価セレン含
有廃水を遷移金属化合物と還元剤の存在下で、pH0〜
3,温度70℃以上に保持して、セレンを沈殿として廃
水から除去する方法、あるいは第一鉄塩の存在下にpH
9以上、温度70℃以上に保持し、セレンを沈殿として
廃水から除去する方法、等が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】水酸化カドミウムの溶
解度積は、[Cd2+][OH-]2=3.9×10-14で
ある。したがって、水中のカドミウムを凝集沈殿法によ
り0.1mg/L以下に処理する場合の理論pHは1
0.3以上である。鉄塩を凝集剤に用いた場合も処理効
率は良くなるが、やはりアルカリ側が適正pHである。
解度積は、[Cd2+][OH-]2=3.9×10-14で
ある。したがって、水中のカドミウムを凝集沈殿法によ
り0.1mg/L以下に処理する場合の理論pHは1
0.3以上である。鉄塩を凝集剤に用いた場合も処理効
率は良くなるが、やはりアルカリ側が適正pHである。
【0005】一方、セレンは難溶性の水酸化物を形成せ
ず、凝集剤として加える鉄塩の水酸化物に吸着させるこ
とによって、4価のイオン若しくは0価の金属セレンの
み処理できるが、この適正pHは4〜6程度の酸性側で
ある。また、6価のセレンは予め4価に還元しなければ
ならない。
ず、凝集剤として加える鉄塩の水酸化物に吸着させるこ
とによって、4価のイオン若しくは0価の金属セレンの
み処理できるが、この適正pHは4〜6程度の酸性側で
ある。また、6価のセレンは予め4価に還元しなければ
ならない。
【0006】したがって、カドミウムとセレンが共存す
る廃液を処理する場合、一旦pH10以上のアルカリ側
で凝集沈殿させ沈殿物を分離した後、再度pH6以下の
酸性側でセレンを凝集沈殿させるか、または逆の手順
と、6価のセレンの還元工程を組み合わせて処理しなけ
ればならない。又、沈殿物を分離するためには沈降槽ま
たは膜分離装置が必要となる。この様な分離装置を複数
設置することはコスト上問題であり、また実用上の運転
操作において極めて煩雑である。フェライト処理におい
ても、セレンはフェライト化し難く、pH9〜11のア
ルカリ条件で行う通常のフェライト処理ではカドミウム
と一括で処理し難い。
る廃液を処理する場合、一旦pH10以上のアルカリ側
で凝集沈殿させ沈殿物を分離した後、再度pH6以下の
酸性側でセレンを凝集沈殿させるか、または逆の手順
と、6価のセレンの還元工程を組み合わせて処理しなけ
ればならない。又、沈殿物を分離するためには沈降槽ま
たは膜分離装置が必要となる。この様な分離装置を複数
設置することはコスト上問題であり、また実用上の運転
操作において極めて煩雑である。フェライト処理におい
ても、セレンはフェライト化し難く、pH9〜11のア
ルカリ条件で行う通常のフェライト処理ではカドミウム
と一括で処理し難い。
【0007】カドミウムとセレンは人体に対する有害物
として、排水汚濁防止法でその排水基準が0.1mg/
L以下と厳しく定められており、含有廃液の実用的な処
理方法が必要とされる。
として、排水汚濁防止法でその排水基準が0.1mg/
L以下と厳しく定められており、含有廃液の実用的な処
理方法が必要とされる。
【0008】本発明の目的は、特性が異なり、一括処理
が難しいカドミウムとセレンが共存(含有)する廃液
を、一回の固液分離操作により容易に処理でき、かつ、
それらの重金属が処理汚泥から溶出しない技術を提供す
ることにある。
が難しいカドミウムとセレンが共存(含有)する廃液
を、一回の固液分離操作により容易に処理でき、かつ、
それらの重金属が処理汚泥から溶出しない技術を提供す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、カドミウムと
セレンを含有する廃液の処理方法であって、該廃液に2
価鉄塩を添加してアルカリ性条件下にフェライト化反応
を行いカドミウムを含む重金属類を安定化処理すると共
に、少なくとも廃液中に含まれる6価セレンを4価に還
元する第1の工程、前記第1の工程を経た処理液に2価
鉄塩を添加して第1工程よりも低いpH条件下にフェラ
イト化反応を行うことによってセレンを不溶化する第2
の工程、及び第1の工程及び第2の工程において得られ
た不溶物を処理液から固液分離する第3の工程を含むこ
とを特徴とする方法であり、又は、前記第1の工程に続
いて、前記第1の工程を経た処理液に3価の鉄塩を添加
し、前記フェライト化反応よりも低いpH条件で鉄凝集
処理を行いセレンを不溶化する第2の工程、及び第1の
工程及び第2の工程において得られた不溶物を処理液か
ら固液分離する第3の工程を含むことを特徴とする方法
であり、第1工程のフェライト化反応をpH9〜11で
行う事は好ましく、更に第2工程のフェライト化あるい
は鉄凝集処理をpH7〜8で行うことはより好ましい。
セレンを含有する廃液の処理方法であって、該廃液に2
価鉄塩を添加してアルカリ性条件下にフェライト化反応
を行いカドミウムを含む重金属類を安定化処理すると共
に、少なくとも廃液中に含まれる6価セレンを4価に還
元する第1の工程、前記第1の工程を経た処理液に2価
鉄塩を添加して第1工程よりも低いpH条件下にフェラ
イト化反応を行うことによってセレンを不溶化する第2
の工程、及び第1の工程及び第2の工程において得られ
た不溶物を処理液から固液分離する第3の工程を含むこ
とを特徴とする方法であり、又は、前記第1の工程に続
いて、前記第1の工程を経た処理液に3価の鉄塩を添加
し、前記フェライト化反応よりも低いpH条件で鉄凝集
処理を行いセレンを不溶化する第2の工程、及び第1の
工程及び第2の工程において得られた不溶物を処理液か
ら固液分離する第3の工程を含むことを特徴とする方法
であり、第1工程のフェライト化反応をpH9〜11で
行う事は好ましく、更に第2工程のフェライト化あるい
は鉄凝集処理をpH7〜8で行うことはより好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の処理方法では、先ず第1
工程としてアルカリ性領域でフェライト化処理を行うこ
とにより、廃液中のカドミウムをフェライト格子中に取
り込んで安定化(不溶化)するとともに、6価のセレン
を4価に還元し、次に第2工程として弱アルカリ性から
弱酸性条件において再度フェライト化反応、若しくは3
価鉄塩による鉄凝集沈殿反応を行い、生成するフェライ
トや他の鉄酸化物若しくは鉄水和物微粒子にセレンを吸
着させた後、第3工程として磁気分離または沈降分離な
どの分離工程によってカドミウムとセレンを廃液中から
除去する方法である。すなわちセレンを吸着処理するp
Hにおいて、カドミウムが溶出しないようあらかじめフ
ェライト化処理を行うことを特徴とする方法である。
工程としてアルカリ性領域でフェライト化処理を行うこ
とにより、廃液中のカドミウムをフェライト格子中に取
り込んで安定化(不溶化)するとともに、6価のセレン
を4価に還元し、次に第2工程として弱アルカリ性から
弱酸性条件において再度フェライト化反応、若しくは3
価鉄塩による鉄凝集沈殿反応を行い、生成するフェライ
トや他の鉄酸化物若しくは鉄水和物微粒子にセレンを吸
着させた後、第3工程として磁気分離または沈降分離な
どの分離工程によってカドミウムとセレンを廃液中から
除去する方法である。すなわちセレンを吸着処理するp
Hにおいて、カドミウムが溶出しないようあらかじめフ
ェライト化処理を行うことを特徴とする方法である。
【0011】本発明において、第1工程におけるフェラ
イト化反応による重金属の処理は、カドミウム等重金属
イオン1000mg含む廃液に対して0.1〜0.2モ
ル程度の2価鉄塩を添加しpHを9〜11、温度を60
〜70℃に保ち、空気曝気等の酸化によりフェライトを
生成させることによって行われる。カドミウムイオンは
フェライト(マグネタイト)の2価鉄イオンの格子サイ
トが一部置き換わったFeII 1-xCdxOFeIII 2O
3(X≪1)の形態でフェライト結晶内に取りこまれて
安定化(不溶化)する。亜鉛、マンガン、鉛、ニッケル
等他の共存重金属イオンも同様にフェライト格子に取り
こまれ安定化される。
イト化反応による重金属の処理は、カドミウム等重金属
イオン1000mg含む廃液に対して0.1〜0.2モ
ル程度の2価鉄塩を添加しpHを9〜11、温度を60
〜70℃に保ち、空気曝気等の酸化によりフェライトを
生成させることによって行われる。カドミウムイオンは
フェライト(マグネタイト)の2価鉄イオンの格子サイ
トが一部置き換わったFeII 1-xCdxOFeIII 2O
3(X≪1)の形態でフェライト結晶内に取りこまれて
安定化(不溶化)する。亜鉛、マンガン、鉛、ニッケル
等他の共存重金属イオンも同様にフェライト格子に取り
こまれ安定化される。
【0012】一方、セレンは廃液中で通常4価の亜セレ
ン酸イオン(SeO3 2-)または6価のセレン酸イオン
(SeO4 2-)として存在するが、第1工程のフェライ
ト化反応は高濃度2価鉄塩添加により、液中酸化還元電
位が−700mV以下の還元雰囲気に維持されるので、
6価のセレン酸イオンは4価の亜セレン酸または0価の
金属セレンに還元される。しかし、これらのセレン類は
フェライト格子中に取り込まれ難く、一部未反応物とし
て液中に残存する。
ン酸イオン(SeO3 2-)または6価のセレン酸イオン
(SeO4 2-)として存在するが、第1工程のフェライ
ト化反応は高濃度2価鉄塩添加により、液中酸化還元電
位が−700mV以下の還元雰囲気に維持されるので、
6価のセレン酸イオンは4価の亜セレン酸または0価の
金属セレンに還元される。しかし、これらのセレン類は
フェライト格子中に取り込まれ難く、一部未反応物とし
て液中に残存する。
【0013】引き続きpH9以下(好ましくは7〜8)
でフェライト化反応を行うと、一部残存しているカドミ
ウムは更にフェライト化して液中から除去される。この
pH領域はフェライト生成の適正値ではないので、フェ
ライト化の効率は悪く、フェライト(マグネタイト)以
外の鉄酸化物(αFeOOH等)も生成する。しかし4
価のセレン(亜セレン酸イオン)はこのpH領域におい
てフェライトやその他鉄酸化物に良く吸着される。亜セ
レン酸イオンの吸着特性のみから見れば更に酸性側pH
5〜6程度が優れているが、あまり酸性側ではカドミウ
ム等の重金属イオンの再溶出がおきるので第2工程のフ
ェライト化処理はpH7〜8が好ましい。
でフェライト化反応を行うと、一部残存しているカドミ
ウムは更にフェライト化して液中から除去される。この
pH領域はフェライト生成の適正値ではないので、フェ
ライト化の効率は悪く、フェライト(マグネタイト)以
外の鉄酸化物(αFeOOH等)も生成する。しかし4
価のセレン(亜セレン酸イオン)はこのpH領域におい
てフェライトやその他鉄酸化物に良く吸着される。亜セ
レン酸イオンの吸着特性のみから見れば更に酸性側pH
5〜6程度が優れているが、あまり酸性側ではカドミウ
ム等の重金属イオンの再溶出がおきるので第2工程のフ
ェライト化処理はpH7〜8が好ましい。
【0014】第2工程として、フェライト化反応に代え
て3価鉄塩添加による鉄凝集沈殿反応を利用する場合の
pHも同様の理由によりpH7〜8が好ましい。
て3価鉄塩添加による鉄凝集沈殿反応を利用する場合の
pHも同様の理由によりpH7〜8が好ましい。
【0015】このように第2工程を経た後、沈殿物(不
溶物)を沈降分離や濾過で除去すれば水中からカドミウ
ムとセレンは除去され、また分離した沈殿物(汚泥)か
らもそれらの溶出は極めて少ない。
溶物)を沈降分離や濾過で除去すれば水中からカドミウ
ムとセレンは除去され、また分離した沈殿物(汚泥)か
らもそれらの溶出は極めて少ない。
【0016】以下に本発明の実施形態を説明する。本発
明によるカドミウムとセレンを含有する廃液の処理法
は、先ずpH9〜11において行うフェライト化処理に
よりカドミウムを始めとするセレン以外の重金属をフェ
ライト化して不溶物とするとともに、6価のセレンを4
価のセレン(亜セレン酸イオン)に還元する(第1工
程)。次にpH9以下で再度フェライト化反応もしくは
鉄凝集沈殿反応を行い、フェライト化し難い、またアル
カリ領域では凝集分離し難い亜セレン酸のようなオキソ
酸イオンを、生成するフェライト微粒子や鉄酸化物微粒
子または鉄水和物微粒子に吸着させて不溶化する(第2
工程)。そして、第1工程及び第2工程で得られた不溶
物を固液分離(第3工程)する方法である。
明によるカドミウムとセレンを含有する廃液の処理法
は、先ずpH9〜11において行うフェライト化処理に
よりカドミウムを始めとするセレン以外の重金属をフェ
ライト化して不溶物とするとともに、6価のセレンを4
価のセレン(亜セレン酸イオン)に還元する(第1工
程)。次にpH9以下で再度フェライト化反応もしくは
鉄凝集沈殿反応を行い、フェライト化し難い、またアル
カリ領域では凝集分離し難い亜セレン酸のようなオキソ
酸イオンを、生成するフェライト微粒子や鉄酸化物微粒
子または鉄水和物微粒子に吸着させて不溶化する(第2
工程)。そして、第1工程及び第2工程で得られた不溶
物を固液分離(第3工程)する方法である。
【0017】第1工程のフェライト化反応は、カドミウ
ム、セレンを始めとして、重金属1000mg/L程度
含む廃液に対して0.1〜0.2Mの2価鉄塩を加え、
pH9〜11において60〜70℃に加温し、空気曝気
等により酸化することにより行われる。2価鉄塩ととも
に3価鉄塩を併用すれば常温で短時間に反応を進めるこ
とができる。
ム、セレンを始めとして、重金属1000mg/L程度
含む廃液に対して0.1〜0.2Mの2価鉄塩を加え、
pH9〜11において60〜70℃に加温し、空気曝気
等により酸化することにより行われる。2価鉄塩ととも
に3価鉄塩を併用すれば常温で短時間に反応を進めるこ
とができる。
【0018】第2工程としてフェライト化反応を行う場
合は、pHを9以下にすることを除いては第1工程と同
様に行われる。しかし第1工程のフェライト化反応でフ
ェライト化せず、液中またはフェライト微粒子表面に吸
着されている残存カドミウムは通常少なく、またセレン
の吸着反応はpH9以下では第1段で生成したフェライ
ト微粒子の表面でも進むので、添加2価鉄塩の量は第1
工程の反応よりは少なくて良い。セレン含有10mg/
Lの廃液に対して0.05M以下の添加量で十分であ
る。
合は、pHを9以下にすることを除いては第1工程と同
様に行われる。しかし第1工程のフェライト化反応でフ
ェライト化せず、液中またはフェライト微粒子表面に吸
着されている残存カドミウムは通常少なく、またセレン
の吸着反応はpH9以下では第1段で生成したフェライ
ト微粒子の表面でも進むので、添加2価鉄塩の量は第1
工程の反応よりは少なくて良い。セレン含有10mg/
Lの廃液に対して0.05M以下の添加量で十分であ
る。
【0019】また第2工程として鉄凝集沈殿反応を行う
場合は、塩化第二鉄や硫酸第二鉄など3価の鉄塩を加え
て同様にpHを9以下に調整して、水酸化鉄ポリマー
(鉄水和物)を生成させ凝集分離する。
場合は、塩化第二鉄や硫酸第二鉄など3価の鉄塩を加え
て同様にpHを9以下に調整して、水酸化鉄ポリマー
(鉄水和物)を生成させ凝集分離する。
【0020】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0021】実施例1 カドミウム、セレンを含む重金属塩をイオン交換水に溶
解し、以下の表1に示す重金属イオンを含む模擬廃液を
調製した。
解し、以下の表1に示す重金属イオンを含む模擬廃液を
調製した。
【0022】
【表1】
【0023】このカドミウム、セレン含有模擬廃液3L
を図1に示す処理システムの反応槽10に投入し、攪拌
器13で攪拌しながら2価鉄塩槽6から薬液注入ポンプ
7を介して0.28モルの2価鉄塩(30%−FeSO
4・7H2O)を添加し、さらにNaOH槽8から薬液注
入ポンプ9を介してpHメータ3と連動させ逐次NaO
H(20%−NaOH)を添加し、以後pHを所定の値
に維持し続けた。ヒーター11で反応槽10を加熱し、
温度計1の読みが65℃に昇温した時点でエアーポンプ
12より空気(0.5L/分)を送り反応槽10内を曝
気した。
を図1に示す処理システムの反応槽10に投入し、攪拌
器13で攪拌しながら2価鉄塩槽6から薬液注入ポンプ
7を介して0.28モルの2価鉄塩(30%−FeSO
4・7H2O)を添加し、さらにNaOH槽8から薬液注
入ポンプ9を介してpHメータ3と連動させ逐次NaO
H(20%−NaOH)を添加し、以後pHを所定の値
に維持し続けた。ヒーター11で反応槽10を加熱し、
温度計1の読みが65℃に昇温した時点でエアーポンプ
12より空気(0.5L/分)を送り反応槽10内を曝
気した。
【0024】以後、温度、pH、曝気、攪拌をこの状態
に維持し第1工程のフェライト化反応を進めた。約95
分後酸化反応が終了し、ORP計2(酸化還元電位)の
値が当初の約−800mVから約0mVに上昇した。
に維持し第1工程のフェライト化反応を進めた。約95
分後酸化反応が終了し、ORP計2(酸化還元電位)の
値が当初の約−800mVから約0mVに上昇した。
【0025】次に0.14モルの2価鉄塩を添加しpH
を別途所定の値に維持し、第1工程と同じ要領で第2工
程のフェライト化反応を行った。反応終了後、5Cろ紙
でろ過し、ろ液中(処理水)の重金属濃度を分析した。
またろ紙上に残った汚泥は24時間自然乾燥させた後、
環境庁告示13号試験で指定される方法で溶出操作を行
い、溶出液中の重金属濃度を分析した。
を別途所定の値に維持し、第1工程と同じ要領で第2工
程のフェライト化反応を行った。反応終了後、5Cろ紙
でろ過し、ろ液中(処理水)の重金属濃度を分析した。
またろ紙上に残った汚泥は24時間自然乾燥させた後、
環境庁告示13号試験で指定される方法で溶出操作を行
い、溶出液中の重金属濃度を分析した。
【0026】第1工程と第2工程のpHを変化させた時
の処理液および溶出液中重金属濃度の分析結果を表2に
示す。尚、表2には各元素の排水基準値並びに汚泥とし
て埋め立てできるかどうかの判定基準を併記する。
の処理液および溶出液中重金属濃度の分析結果を表2に
示す。尚、表2には各元素の排水基準値並びに汚泥とし
て埋め立てできるかどうかの判定基準を併記する。
【0027】表2に示した結果より、第1工程、第2工
程ともpH10でフェライト化処理したNo.4の場
合、セレンを除くカドミウムその他重金属は規制値以下
に処理されており、汚泥(スラッヂ)からの溶出も少な
いが、セレンは基準を満たしていない。一方、第1工
程、第2工程ともにpH7で処理したNo.6の場合に
は、セレンは良好に処理されているが、カドミウムを始
めとしてマンガン、ニッケルなど全般的に処理性が悪化
し汚泥からの溶出も増加する。これは、No.4におけ
るpH10はフェライト生成反応の適正条件であるの
で、カドミウム等のフェライト化し易い重金属イオンは
処理されるがセレンのようにフェライト化し難いものは
未反応で残存し、更にこのアルカリ条件では、生成する
フェライトや鉄酸化物にも吸着処理され難い為である。
またNo.6におけるpH7は、フェライト化適正pH
ではないのでカドミウムや他の重金属イオンも未反応に
なり易くなる。しかしセレンはこのpH領域ではアルカ
リ域に比べ生成するフェライトや鉄酸化物に吸着し易く
なる為、良好に処理され汚泥からも溶出しない。
程ともpH10でフェライト化処理したNo.4の場
合、セレンを除くカドミウムその他重金属は規制値以下
に処理されており、汚泥(スラッヂ)からの溶出も少な
いが、セレンは基準を満たしていない。一方、第1工
程、第2工程ともにpH7で処理したNo.6の場合に
は、セレンは良好に処理されているが、カドミウムを始
めとしてマンガン、ニッケルなど全般的に処理性が悪化
し汚泥からの溶出も増加する。これは、No.4におけ
るpH10はフェライト生成反応の適正条件であるの
で、カドミウム等のフェライト化し易い重金属イオンは
処理されるがセレンのようにフェライト化し難いものは
未反応で残存し、更にこのアルカリ条件では、生成する
フェライトや鉄酸化物にも吸着処理され難い為である。
またNo.6におけるpH7は、フェライト化適正pH
ではないのでカドミウムや他の重金属イオンも未反応に
なり易くなる。しかしセレンはこのpH領域ではアルカ
リ域に比べ生成するフェライトや鉄酸化物に吸着し易く
なる為、良好に処理され汚泥からも溶出しない。
【0028】No.1〜3はフェライト処理の1段目を
pH10で行い、2段目をそれより低いpHで行った結
果である。この場合、第1工程でカドミウム等重金属の
大部分がフェライト化することにより、第2工程におけ
るpHを下げても良好に処理できており、汚泥からの溶
出も少ない。また第2工程のpHを下げることによりセ
レンも処理できるようになっている。No.1〜4のカ
ドミウムとセレンの結果(図中、14は処理水中のカド
ミウム濃度、15は汚泥溶出水中のカドミウム濃度、1
6は処理水中のセレン濃度、17は汚泥溶出水中のセレ
ン濃度の推移をそれぞれ示す。)について、横軸を第2
工程のフェライト化処理pHとしてグラフ化したものを
図2に示す。第1工程をカドミウムのフェライト化適正
範囲であるpH10付近で行い、第2工程のフェライト
化処理をpH7〜9で行えばカドミウムとセレンを同時
に処理でき、汚泥からの溶出も少なくなることを表して
いる。
pH10で行い、2段目をそれより低いpHで行った結
果である。この場合、第1工程でカドミウム等重金属の
大部分がフェライト化することにより、第2工程におけ
るpHを下げても良好に処理できており、汚泥からの溶
出も少ない。また第2工程のpHを下げることによりセ
レンも処理できるようになっている。No.1〜4のカ
ドミウムとセレンの結果(図中、14は処理水中のカド
ミウム濃度、15は汚泥溶出水中のカドミウム濃度、1
6は処理水中のセレン濃度、17は汚泥溶出水中のセレ
ン濃度の推移をそれぞれ示す。)について、横軸を第2
工程のフェライト化処理pHとしてグラフ化したものを
図2に示す。第1工程をカドミウムのフェライト化適正
範囲であるpH10付近で行い、第2工程のフェライト
化処理をpH7〜9で行えばカドミウムとセレンを同時
に処理でき、汚泥からの溶出も少なくなることを表して
いる。
【0029】
【表2】
【0030】実施例2 実施例1と同様に、図1に示す装置の反応槽10内に投
入された模擬廃液(3L)に対して第1工程のフェライ
ト化処理を行った。ただし処理pHは10で行った。第
1工程のフェライト化処理終了後、3価鉄塩槽4から薬
液注入ポンプ5を介して0.01モルの塩化第二鉄(F
eCl3)を添加し、NaOH槽8からNaOHを投入
し、pHを8に調整し水酸化鉄を生成させ、更にポリア
クリルアミド系高分子凝集剤を5mg/L添加して凝集
沈殿させた。引き続き実施例1と同様の操作で処理水及
び汚泥溶出水中の重金属濃度分析を行った結果を表3に
示す。
入された模擬廃液(3L)に対して第1工程のフェライ
ト化処理を行った。ただし処理pHは10で行った。第
1工程のフェライト化処理終了後、3価鉄塩槽4から薬
液注入ポンプ5を介して0.01モルの塩化第二鉄(F
eCl3)を添加し、NaOH槽8からNaOHを投入
し、pHを8に調整し水酸化鉄を生成させ、更にポリア
クリルアミド系高分子凝集剤を5mg/L添加して凝集
沈殿させた。引き続き実施例1と同様の操作で処理水及
び汚泥溶出水中の重金属濃度分析を行った結果を表3に
示す。
【0031】表3の結果によれば、pH10でフェライ
ト化処理を行った後、第2工程として、実施例1のフェ
ライト化処理に代えて鉄凝集沈殿を行っても、実施例1
のNo.1,2よりは処理性と溶出性は劣るが、十分規
制値レベルまでカドミウムとセレンを処理できる。
ト化処理を行った後、第2工程として、実施例1のフェ
ライト化処理に代えて鉄凝集沈殿を行っても、実施例1
のNo.1,2よりは処理性と溶出性は劣るが、十分規
制値レベルまでカドミウムとセレンを処理できる。
【0032】
【表3】
【0033】
【発明の効果】本発明によればカドミウムをフェライト
化処理で安定化して、更に適正pHによりセレンをフェ
ライトへの吸着もしくは鉄凝集沈殿により処理するの
で、カドミウムとセレンを含有する廃液を1回の固液分
離操作で処理することができ、生成する汚泥からカドミ
ウムやセレン及び他の重金属溶出を少なくできる。
化処理で安定化して、更に適正pHによりセレンをフェ
ライトへの吸着もしくは鉄凝集沈殿により処理するの
で、カドミウムとセレンを含有する廃液を1回の固液分
離操作で処理することができ、生成する汚泥からカドミ
ウムやセレン及び他の重金属溶出を少なくできる。
【図1】本発明の実施の形態に使用したフェライト反応
及び鉄凝集沈殿反応装置の模式図である。
及び鉄凝集沈殿反応装置の模式図である。
【図2】実施例1のNo.1〜4の結果(表2)から抜
粋した、カドミウムとセレンの処理性と汚泥からの溶出
性の第2工程のフェライト化反応pH依存性を示すグラ
フである。
粋した、カドミウムとセレンの処理性と汚泥からの溶出
性の第2工程のフェライト化反応pH依存性を示すグラ
フである。
【符号の説明】 1 温度計 2 酸化還元電位計 3 pH計 4 3価鉄塩(FeCl3)槽 5、7、9 薬液注入ポンプ 6 2価鉄塩(FeSO4)槽 8 NaOH槽 10 反応槽 11 ヒータ 12 エアポンプ 13 攪拌器 14 処理水中のカドミウム濃度 15 汚泥溶出水中のカドミウム濃度 16 処理水中のセレン濃度 17 汚泥溶出水中のセレン濃度
Claims (6)
- 【請求項1】 カドミウムとセレンを含有する廃液の処
理方法であって、該廃液に2価鉄塩を添加してアルカリ
性条件下にフェライト化反応を行いカドミウムを含む重
金属類を安定化処理すると共に、少なくとも廃液中に含
まれる6価セレンを4価に還元する第1の工程、前記第
1の工程を経た処理液に2価鉄塩を添加して第1工程よ
りも低いpH条件下にフェライト化反応を行うことによ
ってセレンを不溶化する第2の工程、及び第1の工程及
び第2の工程において得られた不溶物を処理液から固液
分離する第3の工程を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 第1の工程におけるフェライト化反応を
pH9〜11で行う事を特徴とする請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 第2の工程におけるフェライト化反応を
pH7〜8で行うことを特徴とする請求項2に記載の方
法。 - 【請求項4】 カドミウムとセレンを含有する廃液の処
理方法であって、該廃液に2価鉄塩を添加してアルカリ
性条件下にフェライト化反応を行いカドミウムを含む重
金属類を安定化処理すると共に、少なくとも廃液中に含
まれる6価セレンを4価に還元する第1の工程、前記第
1の工程を経た処理液に3価の鉄塩を添加し、前記フェ
ライト化反応よりも低いpH条件で鉄凝集処理を行いセ
レンを不溶化する第2の工程、及び第1の工程及び第2
の工程において得られた不溶物を処理液から固液分離す
る第3の工程を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項5】 第1の工程におけるフェライト化反応を
pH9〜11で行う事を特徴とする請求項4に記載の方
法。 - 【請求項6】 第2の工程における鉄凝集処理をpH7
〜8で行うことを特徴とする請求項5に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000359786A JP2002159978A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | カドミウムとセレンを含有する廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000359786A JP2002159978A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | カドミウムとセレンを含有する廃液の処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002159978A true JP2002159978A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18831500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000359786A Pending JP2002159978A (ja) | 2000-11-27 | 2000-11-27 | カドミウムとセレンを含有する廃液の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002159978A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009056379A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Mitsubishi Materials Corp | 重金属類含有水の処理方法および処理装置 |
JP2009136873A (ja) * | 2009-02-03 | 2009-06-25 | Ube Ind Ltd | セメントキルン抽気ダストの処理方法 |
JP2017159194A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | オルガノ株式会社 | 重金属含有水の処理装置および処理方法 |
-
2000
- 2000-11-27 JP JP2000359786A patent/JP2002159978A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009056379A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Mitsubishi Materials Corp | 重金属類含有水の処理方法および処理装置 |
JP2009136873A (ja) * | 2009-02-03 | 2009-06-25 | Ube Ind Ltd | セメントキルン抽気ダストの処理方法 |
JP2017159194A (ja) * | 2016-03-07 | 2017-09-14 | オルガノ株式会社 | 重金属含有水の処理装置および処理方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041020 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050302 |