JP4314629B2 - Neutralizer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アルカリ性の排水を炭酸ガスにより中和処理する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
アルカリ性の排水,たとえば水を加熱して蒸気を発生させる蒸気ボイラの缶体内の缶水は、給水される水の中に含まれている不純物,とくに炭酸イオン等の濃縮および分離により強アルカリ性となる。近年、このような業務用の機器から排出する排水は、環境を守るために所定の排水処理を行ってから工場外へ排出しなければならない。すなわち、これらの排水作業の際には所定の排水基準に適合するように、中和処理を行う必要がある。この中和処理には、たとえば塩酸等による化学的中和方法もあるが、取扱が危険である。
【0003】
一方、炭酸ガスを排水に注入して中和処理する装置においては、炭酸ガスのランニングコストが大きくなる。そこで、炭酸ガスによる中和装置においては、ランニングコストを低減するため、前記炭酸ガスを前記排水へ有効に溶解させ、反応させることが重要である。さらに、使用する炭酸ガスの供給を効率的に行う必要がある。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】
この発明が解決しょうとする課題は、炭酸ガスをアルカリ性の排水へ有効に溶解させ、排水を効率的に中和するとともに、炭酸ガスの供給を自動化することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項1に記載の発明は、排水を炭酸ガスを用いて中和処理する中和装置であって、排水と炭酸ガスを混合するポンプと、このポンプへ炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給手段と、排水と炭酸ガスとが混合された流体から混合処理に使用した残りの残留炭酸ガスを分離し、残留炭酸ガスが分離された流体を貯留する処理タンクと、この処理タンク内で分離された残留炭酸ガスを回収し、前記ポンプへ供給する回収経路と、前記ポンプと前記炭酸ガス供給手段のガス制御弁の制御を行う制御器とからなり、前記ポンプの吸込口に排水を供給する原水配管を接続するとともに、前記吸込口と前記炭酸ガス供給手段とを炭酸ガスの供給圧力を調節するガバナを設けたガス供給配管を介して接続し、前記ポンプの吐出口と前記処理タンクとを吐出配管を介して接続し、また前記回収経路の他端を前記ガバナの下流側において、前記ガス供給配管と接続し、さらに前記処理タンク内で中和処理された排水を前記ポンプおよび前記吐出配管を介して循環させる循環経路を備えた中和装置において、前記処理タンクが、上部が開放した外側槽と下部が開放した内側槽とにより構成されており、前記原水配管に前記循環経路への排水の流入を制御する流入制御手段を設け、前記外側槽に、この外側槽内の水位レベルを検出する水位検出手段と、前記外側槽からの処理済排水の排出を制御する排出制御手段と、前記外側槽内の処理済排水の性状を検出する性状検出手段とを設け、さらに前記流入制御手段,前記水位検出手段,前記排出制御手段および前記性状検出手段と前記制御器とをそれぞれ接続し、前記水位検出手段と前記性状検出手段の検出結果に基づいて、前記流入制御手段と前記排出制御手段とを制御するように構成したことを特徴としている。
【0008】
さらに、請求項2に記載の発明は、前記吐出配管の吐出端および前記回収経路の一端が、それぞれ前記内側槽の天井部を介して開口していることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明すると、この発明は、アルカリ性排水の炭酸ガスによる中和処理において好適に実施することができる。すなわち、排水源からの排水,たとえば蒸気ボイラからの排水のアルカリ度を炭酸ガスにより効率良く低下させ,すなわち中和処理を行い、排水基準に適合した処理水として排出するものである。
【0010】
まず、この発明における第一の実施の形態について説明すると、この形態は、アルカリ性の排水を炭酸ガスを用いて中和処理する中和装置であって、つぎのような基本構成を備えている。まず、第一として、排水源からの排水と炭酸ガス供給手段から供給される供給炭酸ガスの両者を吸引して混合する混合手段,たとえばポンプを備えている。このポンプは、その内部で排水と炭酸ガスをともに混合しながら加圧する構造のポンプである。つぎに、第二として、前記混合手段により排水と供給炭酸ガスとが混合された流体から混合処理に使用した残りの残留炭酸ガスを分離し、残留炭酸ガスが分離された流体を貯留する処理タンクを備えている。この処理タンクは、上部が開放した外側槽と、下部が開放した内側槽とにより構成されていることが好ましい。つぎに、第三として、前記処理タンク内で分離された残留炭酸ガスを回収し、前記混合手段へ供給する回収経路を備えている。さらに、第四として、前記混合手段と前記ガス供給手段のガス制御弁の制御を行う制御器を備えている。
【0011】
そして、前記のような基本構成を備えた中和装置は、つぎのような接続配置により構成されている。すなわち、まず前記混合手段としてのポンプの吸込口には、排水を供給する原水配管が接続されている。つぎに、前記吸込口と前記炭酸ガス供給手段とは、炭酸ガスの供給圧力を調節するガバナを備えたガス供給配管により接続されている。そして、前記ポンプの吐出口と前記処理タンクとは、絞り手段,たとえばオリフィスを備えた吐出配管を介して接続されている。さらに、前記吸込口と前記回収経路とは、前記ガス供給配管を介して接続されている。すなわち、前記回収経路の他端は、前記ガバナの下流側において、前記ガス供給配管と接続されている。
【0012】
つぎに、この発明における第二の実施の形態について説明すると、この形態は、中和処理する排水を循環処理するようにしたものである。具体的には、前記処理タンク内の排水を前記混合手段および前記吐出配管を介して循環させる循環経路を備えて構成している。
【0013】
つぎに、この発明における第三の実施の形態について説明すると、この形態は、処理済排水が排水基準に適合するように、その適合化をさらに一層確実なものとするためのものである。この第三の実施の形態は、排水源からの排水の性状,すなわちアルカリ度は、常に一定であるとは限らず、ときとして想定したアルカリ度を上回ることがあるので、この点に鑑みて構成したものである。具体的には、まず第一として、前記第二の実施の形態における前記循環経路への排水の流入を制御する流入制御手段を前記原水配管に設ける。つぎに、第二として、前記処理タンクを上部が開放した外側槽と下部が開放した内側槽とにより構成し、前記外側槽には、この外側槽内の水位レベル(すなわち、処理済排水の水位レベル)を検出する水位検出手段と、前記外側層からの処理済排水(排水基準に適合した排水)の排出を制御する排出制御手段と、前記外側層内の処理済排水の性状(すなわち、アルカリ度)を検出する性状検出手段とを設ける。つぎに、第三として、前記流入制御手段,前記水位検出手段,前記排出制御手段および前記性状検出手段と前記制御器とをそれぞれ接続して構成する。さらに、第四として、前記水位検出手段および前記性状検出手段の検出結果に基づいて、前記流入制御手段および前記排出制御手段とを制御するように構成している。
【0014】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。まず、第一実施例について説明する。図1は、この発明に係る第一実施例の中和装置を説明する概略的な説明図である。
【0015】
図1において、この発明に係る第一実施例の中和装置1は、アルカリ性の排水と炭酸ガスを混合する混合手段2(以下、「ポンプ2」と云う)と、前記中和装置1の制御を行う制御器3とを備えている。この制御器3は、前記ポンプ2と回線(符号省略)を介して接続されている。
【0016】
前記ポンプ2は、このポンプ2の吸込口4から気体と液体をともに吸引し、このポンプ2の内部で気体と液体をともに混合しながら加圧する構造のポンプである。すなわち、排水源(図示省略)から供給された排水を貯留する原水タンク5内の排水と炭酸ガスの両者を前記吸込口4から吸引して混合するようになっている。前記吸込口4は、原水配管6を介して前記原水タンク5と接続されており、また炭酸ガスを供給するガス供給配管7と接続されている。このガス供給配管7は、具体的には、前記原水配管6に接続されており、炭酸ガスは、前記原水配管6からの排水と合流して前記ポンプ2内へ導入される。さらに、前記ポンプ2の吐出口8は、混合された流体を吐出する吐出配管9と接続されている。
【0017】
そして、前記ポンプ2の下流側,すなわち前記吐出配管9には、絞り手段11(以下、「オリフィス11」と云う)が設けられている。このオリフィス11は、流体の流量を制限するものであり、実施に応じて、バルブやノズル等でも好適である。前記オリフィス11により、加圧圧力を高くした状態を維持しながら排水中へ炭酸ガスを溶解させることができる。したがって、排水中への炭酸ガスの溶解効率をさらに向上させた状態で排水を効率的に中和することができる。ここにおいて、前記オリフィス11は、前記吐出口8に近接して設けることも実施に応じて、好適である。
【0018】
さて、前記中和装置1は、中和処理に使用する炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給手段10を備えている。この炭酸ガス供給手段10は、炭酸ガスを貯留する炭酸ガスボンベ12と、炭酸ガスを前記ポンプ2へ供給する前記ガス供給配管7と、このガス供給配管7に設けられている炭酸ガスの供給を制御するガス制御弁13と、炭酸ガスの供給圧力を調節するガバナ14と、炭酸ガスの供給圧力を表示する圧力計15とにより構成されている。前記ガス制御弁13は、前記制御器3と回線(符号省略)を介して接続されている。
【0019】
また、前記中和装置1には、前記吐出配管9の吐出端が開口する処理タンク16が設けられている。この処理タンク16は、前記ポンプ2および前記吐出配管9を通過中に排水と炭酸ガスとが混合された流体から混合処理に使用した残りの残留炭酸ガス,すなわち前記ポンプ2および前記吐出配管9を通過中に未使用のままで使用されなかった炭酸ガスを分離し、この残留炭酸ガスが分離された流体を貯留するためのものである。そして、この処理タンク16は、上部が開放した外側槽18と下部が開放した内側槽19とにより構成されている。
【0020】
そして、前記内側槽19の上部には前記吐出配管9が接続されており、前記内側槽19の天井部20において、前記吐出配管9が連通している。すなわち、前記吐出配管9の吐出端は、前記天井部20から前記内側槽19内において開口しており、その開口端は、前記内側槽19内の下方へ適宜下がった地点となっている。ここにおいて、前記内側槽19内の圧力値は、前記外側槽18内の外側水面21と前記内側槽19内の内側水面22との水頭差による圧力値となっている。さらに、前記処理タンク16は、前記外側槽18の下部に処理済排水(排水基準に適合した排水,すなわち基準適合排水)を排出する排出配管23を備えている。
【0021】
ところで、前記内側槽19内の前記水頭差による圧力値は、1000mmH2O以下の微
圧に設定してあるので、前記内側槽19内の排水に溶存する炭酸ガスを少なくすることができる。したがって、前記内側槽19の下部で連通している前記外側槽18から排出される処理済排水に含まれたままの状態で排出される炭酸ガスを少なくすることができる。すなわち、中和処理において、排水と未反応のまま排出される炭酸ガスを少なくすることができる。
【0022】
さらに、前記処理タンク16には、前記処理タンク16内で分離された残留炭酸ガスを回収する回収経路17が接続されている。この回収経路17は、回収した残留炭酸ガスを前記ポンプ2へ供給するためのものである。この回収経路17の一端は、前記内側槽19の上部に接続されており。前記内側槽19の天井部20において、前記内側槽19内と連通している。すなわち、前記回収経路17は、前記天井部20から前記内側槽19内において開口しており、その開口端は、前記内側槽19内の下方へ適宜下がった地点となっている。そして、前記回収経路17の他端は、前記ガス供給配管7と接続されており、前記ガス供給配管7を介して前記ポンプ2の吸込口4と接続されている。ここにおいて、前記回収経路17の他端と前記ガス供給配管7との接続地点は、前記ガバナ14を設けた地点より下流側となっている。したがって、前記ポンプ2は、前記原水タンク5からの排水と、前記炭酸ガス供給手段10からの供給炭酸ガスと、前記回収経路17からの残留炭酸ガスとの3者を吸引して混合する構成となっている。
【0023】
ここで、第一実施例における中和装置1の作用について説明する。この中和装置1の作動の前提として、処理タンク16内の状態は、内側槽19の内部と外側槽18の大気開放部とが連通しないように、液体,たとえば前回処理した処理済排水が収容されている。さて、まずガス制御弁13を開くとともに、ポンプ2を作動させると、原水配管6から供給された排水と炭酸ガス供給手段10の炭酸ガスボンベ12から供給された供給炭酸ガスは、前記ポンプ2の吸込口4からこのポンプ2内へ導入される。そして、前記ポンプ2内において、排水と供給炭酸ガスの両者は混合され、この両者が混合された流体は、前記ポンプ2の吐出口8まで流れるときの圧力抵抗の損失,すなわち圧損分だけ加圧された状態となる。したがって、前記ポンプ2内において、供給炭酸ガスは、加圧されることにより、排水の中へ溶解する。
【0024】
そして、前記両者が混合された流体は、吐出配管9を流れるときの圧損分も加えて加圧された状態となる。したがって、供給炭酸ガスは、前記ポンプ2および前記吐出配管9内において、加圧されることにより、排水の中へ溶解する。すなわち、加圧しながら混合することにより、排水と供給炭酸ガスとの両者を効率良く接触させ、排水中への供給炭酸ガスの溶解効率を向上させる。ここにおいて、前記吐出配管9には、オリフィス11が設けられているので、加圧圧力を高くした状態を維持しながら排水中へ供給炭酸ガスを溶解させることができる。したがって、排水中への供給炭酸ガスの溶解効率をさらに向上させ、排水を効率的に中和することができる。
【0025】
そして、前記吐出配管9を介して処理タンク16の内側槽19内の上部から流入した流体,すなわち排水と供給炭酸ガスとが混合された流体は、前記吐出配管9からの吐出過程において、混合処理に使用した残りの残留炭酸ガス,すなわち前記内側槽19内へ吐出されるまでの過程において未反応のままで使用されなかった炭酸ガスが分離される。そして、分離された前記残留炭酸ガスは、ガス供給配管7に設けたガバナ14の作用により、回収経路17から前記ガス供給配管7を介して、前記吸込口4へ供給される。一方、前記残留炭酸ガスが分離された流体は、前記処理タンク16の外側槽18内に貯留され、その後、排水基準に適合する中和処理された処理済排水(基準適合排水)として、排出配管23から系外へ排出される。
【0026】
このようにして中和処理が進行し、前記ポンプ2により混合された流体が前記吐出配管
9から前記内側槽19内への吐出にしたがい、前記内側槽19内において分離された残留炭酸ガスが増加し、この残留炭酸ガスが、前記ガバナ14の作用により、前記回収経路17から前記ガス供給配管7を介して前記吸込口4から前記ポンプ2内へ導入される。すなわち、前記ポンプ2は、中和処理の進行途中から、前記原水配管6からの排水と、前記炭酸ガス供給手段10からの供給炭酸ガスと、前記回収経路17からの残留炭酸ガスとの3者を吸引して混合することになり、排水を効率的に中和するとともに、炭酸ガスの供給を無駄なく自動化することができる。
【0027】
つぎに、この発明の第二実施例について説明する。この第二実施例は、排水の循環処理が可能な中和装置である。この第二実施例を示す図2は、この第二実施例の中和装置を説明する概略的な説明図である。この図2において、図1と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0028】
図2において、この発明に係る第二実施例の中和装置1は、基本構成は、図1に示した前記第一実施例と同じである。この第二実施例の中和装置1は、前記処理タンク16内で中和処理された排水を前記ポンプ2および前記吐出配管9を介して循環させる循環経路24を備えたものとして構成されている。具体的には、前記処理タンク16を構成する前記外側槽18の下部(符号省略)に循環経路24を接続している。この循環経路24の他端は、前記原水配管6と第一合流地点25で接続されている。一方、前記ガス供給配管7は、前記第一合流地点25の下流側で、第二合流地点26において、前記原水配管6と接続されている。したがって、前記外側槽18内に貯留された排水は、前記循環経路24,前記原水配管6,前記ポンプ2,前記吐出配管9および前記内側槽19を介して循環することになり、この循環過程において中和処理される。また、前記ポンプ2は、前記原水配管6からの排水と、前記炭酸ガス供給手段10からの供給炭酸ガスと、前記回収経路17からの残留炭酸ガスと、前記循環経路24からの排水との4者を吸引して混合することになる。
【0029】
ここで、第二実施例における前記中和装置1の作用について説明する。この中和装置1の作動は、基本的には、前記第一実施例における中和装置1の作動と同様であるが、ポンプ2を作動させると、作動当初は、前記ポンプ2は、原水配管6からの排水と、炭酸ガス供給手段10からの供給炭酸ガスと、循環経路24からの排水との3者を吸引して混合することになる。すなわち、外側槽18内に貯留されていた排水は、前記循環経路24,前記原水配管6,前記ポンプ2,前記吐出配管9および前記内側槽19を介して循環することになり、この循環過程において中和処理される。そして、中和処理の進行途中からは、前記ポンプ2は、前記原水配管6からの排水と、前記炭酸ガス供給手段10からの供給炭酸ガスと、前記回収経路17からの残留炭酸ガスと、前記循環経路24からの排水との4者を吸引して混合することになる。
【0030】
このようにして、排水の循環処理が所定回数終了すると、前記外側槽18内の排水は、排水基準に適合する中和処理された処理済排水(基準適合排水)として、排出配管23から系外へ排出される。したがって、排水を効率的に中和するとともに、炭酸ガスの供給を無駄なく自動化することができる。
【0031】
つぎに、この発明の第三実施例について説明する。この第三実施例は、処理済排水が排水基準に適合するように、その適合化をさらに一層確実なものとするための実施例である。すなわち、この第三実施例は、排水源からの排水の性状,すなわちアルカリ度は、常に一定であるとは限らず、ときとして想定したアルカリ度を上回ることがあるので、この点に鑑みて構成したものである。この第三実施例を示す図3は、この第三実施例の中和装置を説明する概略的な説明図である。この図3において、図1および図2と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0032】
図3において、この発明に係る第三実施例の中和装置1は、基本構成は、図2に示した前記第二実施例と同じである。この第三実施例の中和装置1は、まず前記原水配管6には、前記第一合流地点25の上流側において、前記循環経路24への前記原水タンク5からの排水の流入を制御する流入制御手段28が設けられている。この流入制御手段28は、前記制御器3と回線(符号省略)を介して接続されており、前記制御器3からの信号により、開閉作動を行うように構成されている。
【0033】
つぎに、前記処理タンク16において、前記外側槽18には、この外側槽18内の水位レベル(すなわち、前記外側槽18内に貯留された処理済排水の水位レベル)を検出する水位検出手段29が設けられている。この水位検出手段29は、前記制御器3と回線(符号省略)を介して接続されている。そして、この水位検出手段29は、前記外側槽18内へ挿入された2本の電極棒をもって構成されている。この両電極棒は、所定の制御幅で、前記処理済排水の水位レベルを制御することができるように、前記両電極棒のそれぞれの長さは、異なる長さをもって構成されている。すなわち、第一電極棒32の長さは、前記処理済排水の高水位レベルを検出するように、第二電極棒33より短く構成されており、また第二電極棒33の長さは、前記処理済排水の低水位レベルを検出するように、前記第一電極棒32より長く構成されている。したがって、前記外側槽18内において、前記処理済排水の水位が上昇し、前記第一電極棒32が高水位レベルを検出すると、その検出を前記制御器3へ出力し、また前記処理済排水の水位が低下し、前記第二電極棒33が低水位レベルを検出すると、その検出を前記制御器3へ出力するように構成されている。
【0034】
ところで、前記水位検出手段29は、図3に示す実施例においては、2本の電極棒をもって構成するものとして説明したが、前記水位検出手段29を構成する電極棒は、2本に限定されるものではなく、1本でも良いし、あるいは3本でも良い。
【0035】
つぎに、前記処理タンク16において、前記排出配管23には、前記外側槽18内からの処理済排水(すなわち、基準適合排水)の排出を制御する排出制御手段30が設けられている。この排出制御手段30は、前記制御器3を回線(符号省略)を介して接続されており、前記制御器3からの信号により、開閉作動を行うように構成されている。
【0036】
さらに、前記処理タンク16において、前記外側槽18の下部には、前記外側槽18内の処理済排水の性状,すなわちアルカリ度を検出する性状検出手段31が設けられている。この性状検出手段31は、前記外側槽18内に貯留された処理済排水のアルカリ度を検出するためのものであり、具体的には、pHセンサをもって構成されている(以下、「pHセンサ31」と云う)。このpHセンサ31は、前記制御器3と回線(符号省略)を介して接続されており、前記外側槽18内の前記処理済排水のpH値を測定し、その測定結果を前記制御器3へ出力するように構成されている。
【0037】
ここで、第三実施例における前記中和装置1の作用について説明する。この中和装置1の作動は、基本的には、前記第二実施例における中和装置1の作動と同様であるので、相違点について説明する。まず最初に、排出配管23に設けた排出制御手段30を閉じた状態で、炭酸ガス供給手段10のガス制御弁13を開くとともに、原水配管6に設けた流入制御手段28を開いて、ポンプ2を作動させる。このポンプ2の作動に伴って、処理済排水が外側槽18内に貯留される。この貯留された処理済排水の水位レベルが上昇し、所定の高水位レベルに達したことを第一電極棒32が検出すると、その検出を制御器3へ出力する。すると、前記制御器3は、前記流入制御手段28および前記ガス制御弁13を閉じる信号を出力し、この両者28,13を閉じるとともに、前記ポンプ2へ作動停止の信号を出力して、このポンプ2の作動を停止させる。つぎに、前記外側槽18に設けられたpHセンサ31が処理済排水の性状,すなわちアルカリ度を測定し、その測定結果を前記制御器3へ出力する。この測定値が排水基準値に達していると、前記制御器3は、前記排出制御手段30を開く信号を出力し、処理済排水を系外へ排出させる。つぎに、処理済排水の排出に伴って、処理済排水の水位レベルが低下し、所定の低水位レベルに達したことを第二電極棒33が検出すると、その検出を前記制御器3へ出力する。すると、前記制御器3は、前記排出制御手段30を閉じる信号を出力し、この排出制御手段30を閉じる。このようにして、処理済排水が、排水基準に適合していることを確認してから排出するようにしており、以下、同様の作用を繰り返す。
【0038】
ところで、前記pHセンサ31が排水基準値に達していないことを検出すると、前記のような通常行われるステップへは進まず、このままの状態,すなわち前記流入制御手段28および前記排出制御手段30を閉じたまま、前記ガス制御弁13を開くとともに、前記ポンプ2を作動させ、前記循環経路24を介して、前記外側槽18内の処理済排水を循環させ、処理済排水を循環処理する。そして、この循環処理は、前記pHセンサ31が排水基準値に達していることを検出するまで行われる。この循環処理において、前記pHセンサ31が排水基準値に達していることを検出すると、前記と同様、前記制御器3は、前記排出制御手段30を開く信号を出力し、処理済排水(すなわち、基準適合排水)を系外へ排出させる。
【0039】
以上のように、前記各実施例においては、前記残留炭酸ガスは、繰り返して、前記ポンプ2により排水へ混合されるので、より効率的に,すなわち余ることなく、炭酸ガスを溶解させることができる。この溶解効率の向上により、炭酸ガスを効率的に溶解させた状態で排水を中和するとともに、使用した炭酸ガスの量だけ炭酸ガスが供給されるので、炭酸ガスの供給の自動化ができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、排水への炭酸ガスの溶解効率を向上させることにより、炭酸ガスをアルカリ性の排水へ有効に溶解させ、排水を効率的に中和するとともに、炭酸ガスの供給を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一実施例の中和装置を説明する概略的な説明図である。
【図2】 第二実施例の中和装置を説明する概略的な説明図である。
【図3】 第三実施例の中和装置を説明する概略的な説明図である。
【符号の説明】
1 中和装置
2 ポンプ(混合手段)
3 制御器
4 吸込口
6 原水配管
7 ガス供給配管
8 吐出口
9 吐出配管
10 炭酸ガス供給手段
13 ガス制御弁
14 ガバナ
16 処理タンク
17 回収回路
18 外側槽
19 内側槽
20 天井部
24 循環経路
28 流入制御手段
29 水位検出手段
30 排出制御手段
31 pHセンサ(性状検出手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for neutralizing alkaline wastewater with carbon dioxide.
[0002]
[Prior art]
Alkaline wastewater, for example, can water in a steam boiler that heats water to generate steam, becomes strongly alkaline due to concentration and separation of impurities, particularly carbonate ions, contained in the supplied water . In recent years, wastewater discharged from such commercial equipment has to be discharged outside the factory after performing a predetermined wastewater treatment in order to protect the environment. That is, during these drainage operations, it is necessary to carry out a neutralization process so as to meet predetermined drainage standards. This neutralization treatment includes a chemical neutralization method using hydrochloric acid, for example, but handling is dangerous.
[0003]
On the other hand, in a device that injects carbon dioxide into the waste water and performs neutralization, the running cost of carbon dioxide increases. Therefore, in the neutralizer using carbon dioxide gas, it is important to effectively dissolve the carbon dioxide gas in the waste water and to react in order to reduce the running cost. Furthermore, it is necessary to efficiently supply carbon dioxide to be used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to effectively dissolve carbon dioxide gas into alkaline waste water, efficiently neutralize the waste water, and automate the supply of carbon dioxide gas.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
This invention was made in order to solve the said subject, Comprising: The invention of
[0008]
And claims2The invention described in 1 is characterized in that the discharge end of the discharge pipe and one end of the recovery path are respectively opened through the ceiling portion of the inner tank.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described. The present invention can be suitably implemented in the neutralization treatment of alkaline wastewater with carbon dioxide gas. That is, the alkalinity of the wastewater from the wastewater source, for example, the wastewater from the steam boiler is efficiently reduced by carbon dioxide gas, that is, neutralization treatment is performed, and the treated water meets the wastewater standards and is discharged.
[0010]
First, the first embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a neutralizing device that neutralizes alkaline wastewater using carbon dioxide gas, and has the following basic configuration. First of all, a mixing means, for example, a pump, is provided which sucks and mixes both the wastewater from the drainage source and the supplied carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply means. This pump has a structure in which pressure is applied while mixing waste water and carbon dioxide inside the pump. Next, as a second process tank, the remaining residual carbon dioxide used in the mixing process is separated from the fluid in which the waste water and the supplied carbon dioxide are mixed by the mixing means, and the fluid from which the residual carbon dioxide is separated is stored. It has. This processing tank is preferably constituted by an outer tank whose upper part is opened and an inner tank whose lower part is opened. Next, as a third aspect, there is provided a recovery path for recovering the residual carbon dioxide gas separated in the processing tank and supplying it to the mixing means. Furthermore, as a fourth aspect, a controller for controlling the gas control valves of the mixing unit and the gas supply unit is provided.
[0011]
And the neutralization apparatus provided with the above basic structures is comprised by the following connection arrangement | positioning. That is, first, raw water piping for supplying wastewater is connected to a suction port of a pump as the mixing means. Next, the suction port and the carbon dioxide supply means are connected by a gas supply pipe provided with a governor for adjusting the supply pressure of the carbon dioxide. The discharge port of the pump and the processing tank are connected via a discharge pipe provided with a throttle means, for example, an orifice. Furthermore, the said suction inlet and the said collection | recovery path | route are connected via the said gas supply piping.That is, the other end of the recovery path is connected to the gas supply pipe on the downstream side of the governor.
[0012]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the wastewater to be neutralized is circulated. Specifically, it comprises a circulation path for circulating the waste water in the processing tank through the mixing means and the discharge pipe.
[0013]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment is intended to further ensure the adaptation so that the treated wastewater meets the drainage standard. In this third embodiment, the nature of drainage from the drainage source, that is, the alkalinity is not always constant, and sometimes exceeds the assumed alkalinity. It is a thing. Specifically, as a first step, inflow control means for controlling the inflow of wastewater into the circulation path in the second embodiment is provided in the raw water pipe. Next, as the second,The processing tank is composed of an outer tank whose upper part is opened and an inner tank whose lower part is opened, and the water level detection for detecting the water level in the outer tank (that is, the water level of the treated waste water) is detected in the outer tank. Means and treated drainage from the outer layer (drainage that meets drainage standards)Discharge control means for controlling the discharge ofIn the outer layerAnd a property detecting means for detecting the property (that is, alkalinity) of the treated waste water. Next, as the third, the inflow control means, the water level detection means, the discharge control means, the property detection means and the controller are connected to each other. Fourthly, the inflow control unit and the discharge control unit are controlled based on the detection results of the water level detection unit and the property detection unit.
[0014]
【Example】
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic explanatory view for explaining a neutralizing apparatus of a first embodiment according to the present invention.
[0015]
In FIG. 1, a
[0016]
The
[0017]
A throttle means 11 (hereinafter referred to as “
[0018]
The
[0019]
Further, the neutralizing
[0020]
The
[0021]
By the way, the pressure value due to the water head difference in the
Since the pressure is set, carbon dioxide dissolved in the waste water in the
[0022]
Further, a
[0023]
Here, the effect | action of the
[0024]
Then, the fluid in which both are mixed is in a pressurized state with the addition of the pressure loss when flowing through the
[0025]
The fluid flowing from the upper part of the
[0026]
In this way, the neutralization process proceeds, and the fluid mixed by the
9, the residual carbon dioxide gas separated in the
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This second embodiment is a neutralization device capable of circulating wastewater. FIG. 2 showing the second embodiment is a schematic explanatory view for explaining the neutralization apparatus of the second embodiment. 2, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0028]
In FIG. 2, the basic structure of the neutralizing
[0029]
Here, the effect | action of the said
[0030]
In this way, when the wastewater circulation treatment is completed a predetermined number of times, the wastewater in the
[0031]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is an embodiment for further ensuring the adaptation so that the treated waste water meets the waste water standard. That is, the third embodiment is constructed in view of this point because the nature of the drainage from the drainage source, that is, the alkalinity is not always constant and sometimes exceeds the assumed alkalinity. It is a thing. FIG. 3 showing the third embodiment is a schematic explanatory view for explaining the neutralization apparatus of the third embodiment. In FIG. 3, the same members as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0032]
In FIG. 3, the
[0033]
Next, in the
[0034]
In the embodiment shown in FIG. 3, the water
[0035]
Next, in the
[0036]
Further, in the
[0037]
Here, the effect | action of the said
[0038]
By the way, when the pH sensor 31 detects that the drainage standard value has not been reached, the routine does not proceed to the normal step as described above, and the state as it is, that is, the inflow control means 28 and the discharge control means 30 are closed. While the
[0039]
As described above, in each of the above embodiments, the residual carbon dioxide gas is repeatedly mixed into the wastewater by the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, by improving the dissolution efficiency of carbon dioxide gas in wastewater, carbon dioxide gas can be effectively dissolved in alkaline wastewater, neutralizing the wastewater efficiently, and automating the supply of carbon dioxide gas. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view illustrating a neutralizing device of a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic explanatory view for explaining a neutralization apparatus of a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic explanatory view for explaining a neutralization apparatus of a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Neutralizer
2 Pump (mixing means)
3 Controller
4 Suction port
6 Raw water piping
7 Gas supply piping
8 Discharge port
9 Discharge piping
10 Carbon dioxide supply means
13 Gas control valve
14 Governor
16 Processing tank
17 Recovery circuit
18 Outer tank
19 Inside tank
20 Ceiling
24 Circulation route
28 Inflow control means
29 Water level detection means
30 Emission control means
31 pH sensor (property detection means)
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