JP4295352B1 - 三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置と、水の再利用を図る排水処理方法 - Google Patents

三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置と、水の再利用を図る排水処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 車輌部品のメッキ処理で、六価クロメートを使用した方法では、一般的に、亜鉛メッキの上に、六価クロムメート、及び三価クロムメートで被覆する構造である。しかし、六価クロムメートが、温湿度との関係で溶出する場合があり、その対策が急務であり、例えば、人体に対する健康障害と、部品の劣化問題がある。

【構成】 アルカリ脱脂前処理、亜鉛メッキ前処理のメッキ前処理と、三価クロメート後処理して仕上げる表面処理における水の再利用方法で、アルカリ脱脂前処理は、PH調整槽、凝集槽と、濾過装置、及び中和槽等を配設し、亜鉛メッキ前処理は、PH調整槽と、凝集槽と、沈澱装置/濾過装置、及び中和槽、並びにリターン用貯留槽を配設し、三価クロメート後処理における排水処理は、排水濃度に対応し、三価クロム水洗貯留槽と、濃縮装置の第一工程と、カートリッジフィルタ・RO装置・イオン交換塔の第二工程で処理する。
【選択図】 図1−1

Description

本発明は、車輌部品、パソコン・コピー等の精密機器、又は家電製品、建築部品等の螺子、小物部品等のメッキ処理として、昨今、必要とされる三価クロメート(三価クロムメッキ)処理に、対応可能で、かつ水洗処理で生成される処理水を有効利用できる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置と、水の再利用を図る排水処理方法に関する。
車輌部品のメッキ処理においては、従来の六価クロメートを使用した方法では、一般的に、亜鉛メッキの上に、六価クロムメート、及び三価クロムメートで被覆する構造である。しかし、この六価クロムメートが、温湿度との関係で溶出する場合があり、その対策が急務であった。例えば、人体に対する健康障害と、部品の劣化問題がある。
以上のような状況から、昨今、三価クロムメートによるメッキ処理の問題、殊に、排水処理に関する問題は、次の点にあると考えられる。
1) 六価クロムが発生することであり、例えば、三価クロムの成分の一部が、コバルトと反応し、毒性のある六価クロムに再酸化する虞がある。
2) トータルクロムの増加であり、例えば、シュウ酸等のキレート剤が多く含有するためPH調整のみではクロムが除去できないことである。
3) トータル窒素の増加であり、例えば、メッキ成分が硝酸クロム、硝酸コバルトで入っているため、化学処理のみでは処理できず、かつ窒素が増大する。
3) COD、BODの増加であり、例えば、シュウ酸等の有酸化合物を成分にもつためCOD、BODが高い。
5) 水洗水量の増加であり、例えば、亜鉛メッキ上に三価クロメート皮膜処理後、水洗工程に入るが、水洗水のPHが3以下になると付着した三価クロメート皮膜が脱落するため水洗水のPH3以上保つ必要があるため、従来の水洗水量の約2倍以上が必要となる。
以上の問題点の中で、本発明は、5) 水洗水量の増加を解消するために、排水を有効利用し、かつ排水を濃度の濃淡を分別し、その濃度に適した処理と、排水処理に最適な、機構の活用、及びシステムを提供すること、並びにメッキ処理の効率化、又は品質の向上を図ること、等を意図する。
上記の問題解消、並びに排水濃度の濃淡、又は水質の汚濁状況を考慮して分別し、排水処理に最適な、機構の活用、及びシステムに関して、先行文献を挙げる。
文献(1)は、特開2000−355800の「めっき排水のリサイクルシステム」である。この発明は、[0032]〜[0035]に記載されているように、メッキ槽及び第一水洗槽の排液水を排液受槽に貯蔵し、この排液は、適宜濃縮装置で濃縮し、一定の濃度に達したら濃厚排液貯槽に貯蔵される。この濃厚排液は、液の種類に応じて処理され必要に応じてめっき槽にリサイクルされる。また、二次水洗槽からオーバーフローした排液は、配管を通って貯水槽に貯蔵され、かつ貯水槽に貯蔵されている排液は、フィルタと、純水器、並びにイオン交換等により純水化されて貯水槽に戻され後、再利用される構造であり、排液と排水を区別して、再利用することを特徴とする。従って、二次水洗槽でオーバーフローした排水を利用する構造であり、水量の節約には、更なる工夫が要求される。そして、また、排水と排液を区別して、この排液(回収液)を濃縮して液の種類に応じた処理を行い、或いは水や温水はイオン交換を繰り返すことにより排液をきれいにして繰り返し使用することにより、エネルギ資源の再利用を行って環境保全が図れるが、部分的な利用に留まっている。
文献(2)は、特開平6−303573の「めっき廃液の処理方法」である。この発明は、メッキ工程から出るクロム酸系、シアン系、及び酸・アルカリ系からなる廃液のうち、クロム酸系廃液の六価クロムを、三価クロムに転換する六価クロム転換装置、又は六価クロムを回収する六価クロム回収装置で処理することで、六価クロムを含まない処理廃液と、他のシアン系、及び酸・アルカリ系廃液を混合槽で混合した後、混合廃液を蒸発装置で蒸留水と濃縮水に分離し、分離した蒸留水を精製処理し、この処理水をメッキ工程で再利用し、また、濃縮水を蒸発乾固装置で処理し、処理水とスラッジに分離し、この処理水をメッキ工程で再利用する構造であり、処理水の回収率が高く、しかも廃液の再生処理に当たり、シアン水洗水等の水洗水貯槽や酸・アルカリ系溶離液貯槽などを必要としない処理方法を提供する。
文献(3)は、特開2006−322069の「回収型電気亜鉛めっき方法および装置」である。この発明は、不溶性陽極と可溶性陽極を備えたメッキ浴内で電気亜鉛メッキを行い、メッキ後の被メッキ物を、多数の水洗槽で水洗し、メッキ浴から排出された付着メッキ液を回収し、この水洗槽の最前段の水洗槽内の水洗水及び/又はメッキ液の一部は、濃縮器で濃縮して、この処理水をメッキ浴に戻し、この回収メッキ液中の光沢剤を、ベンジリデンアセトンを使用することにより、濃縮器において、陰極分解物を蒸発させて除去する構造であって、メッキ液の回収を繰り返して利用するとともに、分解物がメッキ液中に蓄積するのを防止することで、メッキ性能を劣化させずに、無排水の回収型電気亜鉛メッキを行う方法及び装置を提供する。
文献(4)は、特開2003−25133の「排水処理装置及び排水処理方法」である。この発明は、[0008]と、[0009]に記載されているように、有機廃液を含む排水のうち、原水を回収可能な第一排水を原水回収装置に、原動用水を分離可能な第三排水を原動用水分離装置に、原動用水の分離が困難な第四排水を廃棄処理装置に、それぞれ供給する。また、無機薬液が含まれている排水のうち、純水用処理水を回収可能な第二排水を用途別排水分離装置に、原動用水を分離可能な第三排水を、前記原動用水分離装置に、原動用水の分離が困難な第四排水を前記廃棄処理装置に供給する。そして、また、原動用水分離装置で分離された原動用水は、原動装置で使用された後、第三排水か、第四排水として原動用水分離装置、又は廃棄処理装置に供給する構成であり、そして、前記原水回収装置に連設した純水装置に、ROユニット及びイオン交換樹脂ユニットを配備し、原水及び再利用排水中の有機酸を除去することを特徴とする。従って、原動用水と廃棄排水に分離し、この原動用水を、空調装置の冷却水、スクラバー補給水等として利用するに留まっており、排水の部分的な利用であり、また、半導体製造設備の各処理工程から排出される排水中の薬液や粒子等を除去する排水処理装置の改良に留まっている。
特開2000−355800 特開平6−303573 特開2006−322069 特開2003−25133
前記文献(1)〜(4)に記載の発明は、排水を、水質の汚濁状況を考慮して分別し、この排水処理をする構造であり、従来の排水処理の改良であるが、本発明が意図する、前記5)水洗水量の増加を解消するために、排水を有効利用し、かつ排水を濃度の濃淡で分別し、その濃度に適した処理と、排水処理に最適な、機構の活用、及びシステムを提供すること、並びにメッキ処理の効率化、又は品質の向上を図ること、等を意図するものでない。従って、改良の余地がある。
また、文献(2)は、三価クロムを六価クロムに転換し、この六価クロムを回収する構造である。従って、前記1)〜3)に示した、三価クロムの処理と、この三価クロムより発生する弊害を解消することを意図しない。また、本発明が意図する、前記5)水洗水量の増加を解消するために、排水を有効利用し、かつ排水を濃度の濃淡で分別し、その濃度に適した処理と、排水処理に最適な、機構の活用、及びシステムを提供すること、並びにメッキ処理の効率化、又は品質の向上を図ること、等を意図するものでない。従って、改良の余地がある。
さらに、文献(3)は、純水装置の処理において、ROユニット及びイオン交換樹脂ユニットを配備し、原水及び再利用排水中の有機酸を除去する構造である。従って、前記1)〜3)に示した、三価クロムの処理と、この三価クロムより発生する弊害を解消することを意図しない。また、前記5)水洗水量の減少と、再利用を図るには、前記文献(2)と同様に改良の余地がある。
請求項1の発明は、下記の目的を達成する。
1. 三価クロメート後処理における排水処理を、排水濃度に対応し、分別し、第一工程と、第二工程で処理することで、処理の迅速化と、前記1)〜3)の問題点を解消する。
2. 亜鉛メッキ上に三価クロメート皮膜処理後、水洗工程に入る。その際に、水洗水のPHが3以下になると付着した三価クロメート皮膜が脱落するので、水洗工程及び/又は水洗回数を増加し、かつこの水洗水を、PH3以上保つ必要がある。従って、通常の排水処理では、水洗水量が増えることに鑑み、本発明は、排水を有効利用し、この三価クロメート皮膜処理後、水洗工程にリターンし、この問題点を解消した。
請求項1は、アルカリ脱脂処理と、亜鉛メッキ処理、及び三価クロメート処理して仕上げる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置であって、
このアルカリ脱脂処理後の水洗で生ずる排水の処理工程は、PH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)と、ストック槽(32)と、PH調整槽(33)と、凝集槽(34)と、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を、順次、配設し、前記アルカリ脱脂処理後の排水を、経路(X)から前記PH調整槽(30)と、前記浮上分離装置(31)を経由し、前記ストック槽(32)で、処理物を貯留し、その後、前記PH調整槽(33)を経由して前記凝集槽(34)に到り、この凝集槽(34)で凝集したフロックを含有する処理水を、前記沈澱装置(35)及び/又は前記濾過装置(50)と、前記中和槽(36)並びに前記リターン用貯留槽(37)を経由して処理した処理水は、経路(B)を介して、前記アルカリ脱脂処理の前記水洗用としてリターンする構成とし、
また、この亜鉛メッキ処理後の水洗で生ずる排水の処理工程は、PH調整槽(60)と、凝集槽(61)と、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を、順次、配設し、前記亜鉛メッキ処理後の排水を、経路(Y)から前記PH調整槽(60)と、前記凝集槽(61)で、凝集したフロックを含有する処理水を、前記沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、前記中和槽(36)と、前記リターン用貯留槽(37)を経由して排水処理した処理水を、経路(C)を介して、亜鉛メッキ処理の水洗用としてリターンする構成とし、
さらに、前記三価クロメート処理後の水洗で生ずる排水の処理を、排水濃度に対応し、第一工程(Q1)と、第二工程(Q2)で処理する構造であり、
この第一工程(Q1)は、濃度が濃い排水を処理する構造であり、この第一工程(Q1)は、三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)、及びこの濃縮装置(71)の処理水を貯留する凝縮水槽を、順次、配設し、経路(Z1)から前記三価クロム水洗貯留槽(70)と、前記濃縮装置(71)を経由し、凝縮水(72)とし、この凝縮水(72)を、経路(D1)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とし、
そして、また、この第二工程(Q2)は、濃度が薄い排水を処理する構造であり、この第二工程(Q2)は、三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を、順次、配設し、経路(Z2)から三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を介して純水化した純水を、経路(D2)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置である。
請求項2の発明は、請求項1の目的を達成するために、最適な、第一・第二工程を提供することを意図する。
請求項2は、請求項1に記載の三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置であって、
前記RO装置(82)の濃縮水は、前記濃縮装置(71)に送り再利用する構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置である。
請求項3の発明は、請求項1の目的を達成できる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法を提供することを意図する。
請求項3は、アルカリ脱脂処理と、亜鉛メッキ処理、及び三価クロメート処理して仕上げる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法であって、
このアルカリ脱脂処理後の水洗で生ずる排水の処理を、経路(X)からPH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)を経由し、ストック槽(32)で、処理物を貯留し、その後、PH調整槽(33)を経由して凝集槽(34)に到り、この凝集槽(34)で凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)並びにリターン用貯留槽(37)を経由し、リンス排水処理した処理水は、経路(B)を介して、前記アルカリ脱脂処理の水洗用としてリターンする構成とし、
また、この亜鉛メッキ処理後の水洗で生ずる排水の処理を、経路(Y)からPH調整槽(60)と、凝集槽(61)で、凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を経由して排水処理し、経路(C)を介して、亜鉛メッキ処理の水洗用としてリターンする構成とし、
さらに、三価クロメート処理後の水洗で生ずる排水の処理を、排水濃度に対応し、第一工程(Q1)と、第二工程(Q2)で処理する構造であり、
この第一工程(Q1)は、濃度が濃い排水を処理する構造であり、この第一工程(Q1)での処理は、経路(Z1)から三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)を経由し、凝縮水(72)とし、この凝縮水(72)を、経路(D1)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とし、
そして、また、この第二工程(Q2)は、濃度が薄い排水を処理する構造であり、この第二工程(Q2)は、経路(Z2)から三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を介して純水化した純水を、経路(D2)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法である。
請求項4の発明は、請求項3の目的を達成するために、最適な、第一・第二工程の処理方法を提供することを意図する。
請求項4は、請求項に記載の三価クロメートの表面処理における水の再利用方法に使用する三価クロメートの表面処理方法であって、
前記RO装置(82)の濃縮水は、前記濃縮装置(71)に送り再利用する構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法である。
請求項1の発明は、アルカリ脱脂処理と、亜鉛メッキ処理、及び三価クロメート処理して仕上げる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置であって、
アルカリ脱脂処理後の水洗で生ずる排水の処理工程は、PH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)と、ストック槽(32)と、PH調整槽(33)と、凝集槽(34)と、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を、順次、配設し、アルカリ脱脂処理後の排水を、経路(X)からPH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)を経由し、ストック槽(32)で、処理物を貯留し、その後、PH調整槽(33)を経由して前記凝集槽(34)に到り、凝集槽(34)で凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)並びにリターン用貯留槽(37)を経由して処理した処理水は、経路(B)を介して、アルカリ脱脂処理の水洗用としてリターンする構成とし、
また、亜鉛メッキ処理後の水洗で生ずる排水の処理工程は、PH調整槽(60)と、凝集槽(61)と、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を、順次、配設し、亜鉛メッキ処理後の排水を、経路(Y)から前記PH調整槽(60)と、凝集槽(61)で、凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を経由して排水処理した処理水を、経路(C)を介して、亜鉛メッキ処理の水洗用としてリターンする構成とし、
さらに、三価クロメート処理後の水洗で生ずる排水の処理を、排水濃度に対応し、第一工程(Q1)と、第二工程(Q2)で処理する構造であり、
この第一工程(Q1)は、濃度が濃い排水を処理する構造であり、第一工程(Q1)は、三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)、及びこの濃縮装置(71)の処理水を貯留する凝縮水槽を、順次、配設し、経路(Z1)から三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)を経由し、凝縮水(72)とし、凝縮水(72)を、経路(D1)を介して、三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とし、
そして、また、第二工程(Q2)は、濃度が薄い排水を処理する構造であり、第二工程(Q2)は、三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を、順次、配設し、経路(Z2)から三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を介して純水化した純水を、経路(D2)を介して、三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置である。
従って、請求項1の発明は、下記の目的を達成できる。
1. 三価クロメート後処理における排水処理を、排水濃度に対応し、分別し、第一工程と、第二工程で処理することで、処理の迅速化と、前記1)〜3)の問題点を解消できる。
2. 亜鉛メッキ上に三価クロメート皮膜処理後、水洗工程に入る。その際に、水洗水のPHが3以下になると付着した三価クロメート皮膜が脱落するので、水洗工程及び/又は水洗回数を増加し、かつこの水洗水を、PH3以上保つ必要がある。従って、通常の排水処理では、水洗水量が増えることに鑑み、本発明は、排水を有効利用し、この三価クロメート皮膜処理後、水洗工程にリターンし、この問題点を解消できる。
請求項2の発明は、請求項1に記載の三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置であって、
RO装置(82)の濃縮水は、濃縮装置(71)に送り再利用する構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置である。
従って、請求項2は、請求項1の目的を達成するために、最適な、第一・第二工程を提供できる特徴がある。
請求項3の発明は、アルカリ脱脂処理と、亜鉛メッキ処理、及び三価クロメート処理して仕上げる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法であって、
アルカリ脱脂処理後の水洗で生ずる排水の処理を、経路(X)からPH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)を経由し、ストック槽(32)で、処理物を貯留し、その後、PH調整槽(33)を経由して凝集槽(34)に到り、凝集槽(34)で凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)並びにリターン用貯留槽(37)を経由し、リンス排水処理した処理水は、経路(B)を介して、アルカリ脱脂処理の水洗用としてリターンする構成とし、
また、亜鉛メッキ処理後の水洗で生ずる排水の処理を、経路(Y)からPH調整槽(60)と、凝集槽(61)で、凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を経由して排水処理し、経路(C)を介して、亜鉛メッキ処理の水洗用としてリターンする構成とし、
さらに、三価クロメート処理後の水洗で生ずる排水の処理を、排水濃度に対応し、第一工程(Q1)と、第二工程(Q2)で処理する構造であり、
第一工程(Q1)は、濃度が濃い排水を処理する構造であり、第一工程(Q1)での処理は、経路(Z1)から三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)を経由し、凝縮水(72)とし、凝縮水(72)を、経路(D1)を介して、三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とし、
そして、また、第二工程(Q2)は、濃度が薄い排水を処理する構造であり、第二工程(Q2)は、経路(Z2)から三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を介して純水化した純水を、経路(D2)を介して、三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法である。
従って、請求項3は、請求項1の目的を達成できる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法を提供できる特徴がある。
請求項4の発明は、請求項に記載の三価クロメートの表面処理における水の再利用方法に使用する三価クロメートの表面処理方法であって、
前記RO装置(82)の濃縮水は、前記濃縮装置(71)に送り再利用する構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法である。
従って、請求項4は、請求項3の目的を達成するために、最適な、第一・第二工程の処理方法を提供できる特徴がある。
本発明の一例を説明する。
図面の説明をすると、図1−1は本発明の全体の一部を示したフローチャート、図1−2は本発明の全体の他の一部を示したフローチャート、図2はアルカリ脱脂処理を示したフローチャート、図3は亜鉛メッキ処理を示したフローチャート、図4−1はアルカリ脱脂処理の排水処理の一部を示したフローチャート、図4−2はアルカリ脱脂処理の排水処理の他の一部を示したフローチャート、 図5−1は亜鉛メッキ処理の排水処理の一部を示したフローチャート、図5−2は亜鉛メッキ処理の排水処理の他の一部を示したフローチャート、図6−1は三価クロメート後処理の一部を示したフローチャート、図6−2は三価クロメート後処理の他の一部を示したフローチャート、図7は三価クロメート後処理の第一(処理)工程を示したフローチャート、図8は三価クロメート後処理の第二(処理)工程を示したフローチャート、図9は固液・浮上分離方式の沈澱装置の断面模式図、図10は砂濾過方式の濾過装置の断面模式図、図11は本発明を基本にして、三価クロメート処理を行なった実績の一例を示したフローチャート図表である。
そして、図2において、アルカリ脱脂処理は、アルカリ脱脂1の処理をした後に、水洗2と、酸洗3、並びに水洗4を経過した後に、電解脱脂5を行ない、その後、水洗6をすることで終了する。なお、図示しないが、この工程中にサーバス電解を組み込むことも可能である。
また、図3において、亜鉛メッキ処理は、亜鉛メッキ10処理をした後に、空を回収11した後に、一回又は数回の水洗12、12a(水洗は、PH3以上を保つことが必要である)と、硝酸活性化13、並びに水洗14をする。そして、この水洗14時に、新しい水を供給することで終了する。そして、この例では、水洗14の排水を、経路Aを介して、アルカリ脱脂処理の水洗4にリターンする(再利用する)。
さらに、図6−1、図6−2において、下地の第一の三価クロメート20処理をした後に、一回又は数回の水洗21、21aをした後に、中塗りの第二の三価クロメート22処理をした後に、一回又は数回の水洗23、23aをする。その後、上塗りの第三の三価クロメート24処理をした後に、一回又は数回の水洗25、25aをした後に、仕上げ26をして終了する。
そして、図4−1、図4−2において、アルカリ脱脂処理の排水処理は、前記水洗2、4、並びに水洗6の排水を、経路XからPH調整槽30と、浮上分離装置31を経由し、ストック槽32で、処理物を貯留し、その後、PH調整槽33を経由して凝集槽34に到る。この凝集槽34で、凝集したフロックを含有する処理水を、例えば、固液・浮上分離方式の沈澱装置35及び/又は砂濾過方式の濾過装置50、及び中和槽36、並びにリターン用貯留槽37を経由し、ニューリンス排水処理をする。そして、この処理水(処理した水)は、経路Bを介して、アルカリ脱脂処理の水洗2、又は水洗4、並びに水洗6にリターンする。尚、前記固液・浮上分離方式の沈澱装置35は、特許第2106051号の固液分離装置を利用する。その一例を、図9に示すが、固液分離槽40に、傾斜板41と、開口を備えた原水導入管42と、油水分離配管43、並びに集泥撹拌翼44と、スラッジ排出口45を有しており、この原水導入管42より導入した排水を、傾斜板41と浮上スペースを利用し、固液分離し、処理水を、傾斜板41の上部中心より設けた排水管46を介し、処理水として外部に排出する。図中矢印は、排水及び処理水の流れを示している。また、前記砂濾過方式の濾過装置50内には、その下部に濾床濾材(砂51)を充填し、この砂51がエアーリフト管52からのエアーの導入を介して、上下動し、この上下動する砂51の移動と、濾過装置50の下部の砂51との接触で処理水(排水「原水」)を濾過する構造である。そして、濾過された清澄水は、濾過装置50の上部の清澄水用配管53より排水される。尚、図中54は原水導入管(排水導入管)、55はエアー導入管を示している。また、図中52aはエアーリフト管52の途中に設けた傘を示す。前述の如く、この砂濾過方式の濾過装置50を介して、処理水を清澄化する。
このように、固液・浮上分離方式の沈澱装置35(第一排水濾過装置)及び砂濾過方式の濾過装置50(第二排水濾過装置)を併用することが、本願発明の効果を発揮するには、最も望ましい。その理由は、[1]清澄水の水質の向上が図れること、[2]排水の高い効率化と、節水が図れること、また、[3]保守管理が容易であること、等が考えられる。しかし、固液・浮上分離方式の沈澱装置35と、砂濾過方式の濾過装置50を、それぞれ単独で使用することも、次のような効果がある。[4]合理性、経済性に優れていること、[5]汎用性と、工場スペースの有効利用が図れること、[6]排水量に対応して調整できること、等が考えられる。
次に、図5−1、図5−2において、亜鉛メッキ処理の排水処理は、前記水洗12aの排水を、経路YからPH調整槽60と、凝集槽61で、凝集したフロックを含有する処理水を、例えば、固液・浮上分離方式の沈澱装置35及び/又は砂濾過方式の濾過装置50、及び中和槽36、並びにリターン用貯留槽37を経由し、亜鉛メッキニューリンス排水処理をする。そして、この処理水(処理した水)は、経路Cを介して、三価クロメート後処理の水洗12aにリターンする。
また、三価クロメート処理における排水処理は、排水濃度に対応し、第一工程Q1と、第二工程Q2で処理する。
この第一工程Q1は、三価クロメート処理の水洗21、23、並びに水洗25からの濃度が濃い排水を、経路Z1から三価クロム水洗貯留槽70と、濃縮装置71、及び凝縮水72を経由し、三価クロメート排水処理をする。そして、この処理水は、経路D1を介して、三価クロメート処理の水洗21、23、又は水洗25にリターンする。また、前記濃縮装置71では、処理水と凝縮液に分離し(他の装置においても同様である)、処理水の減量化を図るとともに、この凝縮液は、プールし、再利用する(他の装置においても同様である)。
そして、また、第二工程Q2は、三価クロメート処理の水洗21a、23a、並びに水洗25aから濃度が薄い排水を、経路Z2から三価クロム水洗貯留槽80と、カートリッジフィルタ81及び/又はRO装置82と、イオン交換塔83を介して純水化し、この純水を、経路D2を介して、三価クロメート処理の水洗21a、23a、並びに水洗25aにリターンする。また、前記RO装置82の濃縮水は、濃縮装置71に送り再利用する。そして、RO装置82の濃縮水と異物に分離し(他の装置においても同様である)、処理水の減量化を図るとともに、この異物は廃棄する(他の装置においても同様である)。また、イオン交換塔83においても、純水と異物の分離が行なわれる。
尚、図11は本発明を基本にして、三価クロメート処理を行なった実績の一例を示したフローチャート図表であり、全体において、従来例と比較し、略40%から略50%の水の削減が可能となった。この図表において、工程とは、本発明に基く、基本的な、メッキ後の処理、並びに三価クロメートの処理を示しており、また組成は、処理液の一例を、さらに水処理は、本発明の排水、処理水等のリターン経路を示している。さらに、1ラインにおけるメッキ処理の条件設定の一例である。従って、現実の排水処理の増設及び/又は新設を回避できることと、合理性の確保と、節水対策、並びに地球・工場内外の環境維持の面において、その効果は、極めて、大である。
また、前記三価クロメート皮膜原液(有機)の一例を示すと、下記のものが前記車輌部品の螺子に使用されている実績があり、本発明は、この実績に則っている。
硝酸クロム 500g/L
蓚酸 140g/L
硝酸コバルト 50g/L
マロン酸 10g/L
そして、建浴水は、水で希釈し、1/10として使用する。
図1−1は本発明の全体の一部を示したフローチャート 図1−2は本発明の全体の他の一部を示したフローチャート 図2はアルカリ脱脂処理を示したフローチャート 図3は亜鉛メッキ処理を示したフローチャート 図4−1はアルカリ脱脂処理の排水処理の一部を示したフローチャート 図4−2はアルカリ脱脂処理の排水処理の他の一部を示したフローチャート 図5−1は亜鉛メッキ処理の排水処理の一部を示したフローチャート 図5−2は亜鉛メッキ処理の排水処理の他の一部を示したフローチャート 図6−1は三価クロメート処理の一部を示したフローチャート 図6−2は三価クロメート処理の他の一部を示したフローチャート 図7は三価クロメート処理の第一(処理)工程を示したフローチャート 図8は三価クロメート処理の第二(処理)工程を示したフローチャート 図9は固液・浮上分離方式の沈澱装置の断面模式図 図10は砂濾過方式の濾過装置の断面模式図 図11は本発明を基本にして、三価クロメート処理を行なった実績の一例を示したフローチャート図表
1 アルカリ脱脂
2 水洗
3 酸洗
4 水洗
5 電解脱脂
6 水洗
10 亜鉛メッキ
11 回収
12 水洗
12a 水洗
13 硝酸活性化
14 水洗
20 第一の三価クロメート
21 水洗
21a 水洗
22 第二の三価クロメート
23 水洗
23a 水洗
24 第三の三価クロメート
25 水洗
25a 水洗
26 仕上げ
30 PH調整槽
31 浮上分離装置
32 ストック槽
33 PH調整槽
34 凝集槽
35 沈澱装置
36 中和槽
37 リターン用貯留槽
40 固液分離槽
41 傾斜板
42 原水導入管
43 油水分離配管
44 集泥撹拌翼
45 排出口
46 排水管
50 濾過装置
51 砂
52 エアーリフト管
52a 傘
53 清澄水用配管
54 原水導入管
55 エアー導入管
60 PH調整装置
61 凝集槽
70 三価水洗貯留槽
71 濃縮装置
72 凝縮水
80 三価クロム水洗貯留槽
81 カートリッジフィルタ
82 RO装置
83 イオン交換塔
A 経路
B 経路
C 経路
D1 経路
D2 経路
X 経路
Y 経路
Z1 経路
Z2 経路
Q1 第一工程
Q2 第二工程

Claims (4)

  1. アルカリ脱脂処理と、亜鉛メッキ処理、及び三価クロメート処理して仕上げる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置であって、
    このアルカリ脱脂処理後の水洗で生ずる排水の処理工程は、PH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)と、ストック槽(32)と、PH調整槽(33)と、凝集槽(34)と、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を、順次、配設し、前記アルカリ脱脂処理後の排水を、経路(X)から前記PH調整槽(30)と、前記浮上分離装置(31)を経由し、前記ストック槽(32)で、処理物を貯留し、その後、前記PH調整槽(33)を経由して前記凝集槽(34)に到り、この凝集槽(34)で凝集したフロックを含有する処理水を、前記沈澱装置(35)及び/又は前記濾過装置(50)と、前記中和槽(36)並びに前記リターン用貯留槽(37)を経由して処理した処理水は、経路(B)を介して、アルカリ脱脂処理の前記水洗用としてリターンする構成とし、
    また、この亜鉛メッキ処理後の水洗で生ずる排水の処理工程は、PH調整槽(60)と、凝集槽(61)と、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を、順次、配設し、前記亜鉛メッキ処理後の排水を、経路(Y)から前記PH調整槽(60)と、前記凝集槽(61)で、凝集したフロックを含有する処理水を、前記沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、前記中和槽(36)と、前記リターン用貯留槽(37)を経由して排水処理した処理水を、経路(C)を介して、前記亜鉛メッキ処理の水洗用としてリターンする構成とし、
    さらに、前記三価クロメート処理後の水洗で生ずる排水の処理を、排水濃度に対応し、第一工程(Q1)と、第二工程(Q2)で処理する構造であり、
    この第一工程(Q1)は、濃度が濃い排水を処理する構造であり、この第一工程(Q1)は、三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)、及びこの濃縮装置(71)の処理水を貯留する凝縮水槽を、順次、配設し、経路(Z1)から前記三価クロム水洗貯留槽(70)と、前記濃縮装置(71)を経由し、凝縮水(72)とし、この凝縮水(72)を、経路(D1)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とし、
    そして、また、この第二工程(Q2)は、濃度が薄い排水を処理する構造であり、この第二工程(Q2)は、三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を、順次、配設し、経路(Z2)から三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を介して純水化した純水を、経路(D2)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置
  2. 請求項1に記載の三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置であって、
    前記RO装置(82)の濃縮水は、前記濃縮装置(71)に送り再利用する構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理装置
  3. アルカリ脱脂処理と、亜鉛メッキ処理、及び三価クロメート処理して仕上げる三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法であって、
    このアルカリ脱脂処理後の水洗で生ずる排水の処理を、経路(X)からPH調整槽(30)と、浮上分離装置(31)を経由し、ストック槽(32)で、処理物を貯留し、その後、PH調整槽(33)を経由して凝集槽(34)に到り、この凝集槽(34)で凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)並びにリターン用貯留槽(37)を経由し、リンス排水処理した処理水は、経路(B)を介して、前記アルカリ脱脂処理の水洗用としてリターンする構成とし、
    また、この亜鉛メッキ処理後の水洗で生ずる排水の処理を、経路(Y)からPH調整槽(60)と、凝集槽(61)で、凝集したフロックを含有する処理水を、沈澱装置(35)及び/又は濾過装置(50)と、中和槽(36)と、リターン用貯留槽(37)を経由して排水処理し、経路(C)を介して、亜鉛メッキ処理の水洗用としてリターンする構成とし、
    さらに、三価クロメート処理後の水洗で生ずる排水の処理を、排水濃度に対応し、第一工程(Q1)と、第二工程(Q2)で処理する構造であり、
    この第一工程(Q1)は、濃度が濃い排水を処理する構造であり、この第一工程(Q1)での処理は、経路(Z1)から三価クロム水洗貯留槽(70)と、濃縮装置(71)を経由し、凝縮水(72)とし、この凝縮水(72)を、経路(D1)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とし、
    そして、また、この第二工程(Q2)は、濃度が薄い排水を処理する構造であり、この第二工程(Q2)は、経路(Z2)から三価クロム水洗貯留槽(80)と、カートリッジフィルタ(81)及び/又はRO装置(82)と、イオン交換塔(83)を介して純水化した純水を、経路(D2)を介して、前記三価クロメート処理の水洗用としてリターンする構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法。
  4. 請求項に記載の三価クロメートの表面処理における水の再利用方法に使用する三価クロメートの表面処理方法であって、
    前記RO装置(82)の濃縮水は、前記濃縮装置(71)に送り再利用する構成とした三価クロメートの表面処理における水の再利用を図る排水処理方法。
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