JP6939296B2 - セレン含有水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
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Description
<水素ガス発生反応式>
鉄還元体の場合 Fe+2HCl→Fe2++2Cl−+H2
複合金属還元体の場合 2Al+6HCl→2Al3++6Cl−+3H2
<硫化水素ガス発生反応機構>
原水に亜硫酸イオンやチオ硫酸イオンが含まれていた場合、酸化還元電位が低い条件ではこれらも同時に還元され、硫化水素が発生する。
<セレン化水素ガス発生反応機構>
セレン酸(Se(VI))は還元によって亜セレン酸(Se(IV))を経て不定形セレンや金属セレン等の0価の固体状の元素態セレン(Se(0))となり、元素態セレン(Se(0))の一部はさらに還元されて気体状のセレン化水素(H2Se)となる。
SeO4 2−+6e−+8H+ → Se0+4H2O
セレン含有水を金属チタンと金属アルミニウムとの混合物と接触させ、金属アルミニウムの一部を溶出させることによりセレンを還元し、さらに溶解したアルミニウムを凝集処理するセレン含有排水の処理方法においては、排水中セレンの90%以上が、金属混合物等が充填された還元塔において元素態セレン(0価)にまで還元され、不溶化する。不溶化した元素態セレンの通常50%〜70%は還元塔処理水に移行する。不溶化した元素態セレンの通常30%〜50%は還元塔処理水に移行せず、還元塔内の金属混合物等の充填層内に蓄積する。そこで、セレン含有水を所定時間又は所定量通水した後、還元塔を洗浄する。また、還元塔へのセレン含有水の通水を継続すると、充填層中にガスが溜ってくるので、本発明では、この洗浄開始前に還元塔内からガス抜きを行う。
ガス抜き方法A:還元塔から全て又は大部分の水を抜いて充填材の全量又は大部分を気相中に露出させ、再度、水張りを所定範囲の給水速度で行うことで、還元体充填層から対象ガスを放出させる。この際、水張り時の給水速度を適正範囲に制御することにより、ガスを効率よく放出させることができる。
ガス抜き方法B:還元塔下部から気体として空気又は空気と不活性ガス(例えば窒素)との混合気体を吹き込み、還元体充填層からガスを放出させる。この際、気体供給量を適正範囲に制御することにより、ガスを効率よく放出させることができる。
第1工程:水抜き(全量〜充填材層下面付近くらい)(好ましくはLV1〜15m/hr)
第2工程:水張り(充填材層上面の少し上位まで)(好ましくはLV1.5〜30m/hr)
第1’工程:少量水抜きする。(充填材層上面の少し上位まで)
第2’工程:空気及び/又は不活性ガスで緩曝気する。(好ましくはLV0.025〜0.5Nm3/m2/min)
以下に、本発明のセレン含有水の処理装置の一実施形態を示す図1を参照して説明する。
通水:上向流
充填層:アルミニウムとチタン(好ましくはスポンジチタン)の混合物
(容積比:Al/Ti=1/4〜4、好ましくは1/2〜2)
通水温度:30〜90℃、好ましくは40〜80℃特に好ましくは50〜65℃
通水速度(SV):1〜20hr−1、好ましくは5〜10hr−1
φ20×2500mmHの実験カラムに、下記の還元体aと還元体bの混合還元体を嵩容積600mL充填して還元塔を構成し、試験原水として下記の調製排水を96時間、SV10hr−1の速度にて上向流で通水した(通常運転)。
還元体a:粒径2〜4mm、純度99%以上のスポンジチタン300mL
還元体b:粒径2.0mm、純度99.7%の金属アルミニウム300ml
調製排水:Se(VI)2mg/L、Na2SO4 5,000mg/L
調製排水は、pH4とした後、HClを300mg/L添加したものである。
実施例1において、通常運転後のガス抜き及び洗浄運転を以下のように行った。
実施例1において、通常運転後、ガス抜きすることなく、洗浄運転を以下のように行った。充填材層上面の少し上位まで水抜きを行った後、還元塔下部から実施例1と同様の気液混合水を2分間LV200m/hrで供給して充填材の洗浄を行い、還元塔を満水まで水張りした。
洗浄用開始時における還元塔出口の水素ガス濃度(最大)は次の通りであり、ガス抜き方法A及びBにより、還元塔内からガスが十分に排出されることが認められた。
実施例1:1.3%
実施例2:2.7%
比較例1:58%
11 スクラバー
Claims (6)
- セレン含有水を還元塔に通水し、該還元塔に充填された金属チタンとチタンより卑な金属との混合物又は合金(以下、「充填材」と称す。)と接触させて、前記卑な金属の単体の一部を溶出させることにより、該セレン含有水中のセレンを還元処理するセレン含有水の処理方法であって、
該還元塔へのセレン含有水の通水を停止した後、還元塔内を空気及び水で洗浄する洗浄工程を行うセレン含有水の処理方法において、
該還元塔へのセレン含有水の通水を停止した後、該洗浄工程に先立ち、前記還元塔内から前記充填材同士の間隙に存在するガスを排出するガス抜きを行うことを特徴とするセレン含有水の処理方法。 - 請求項1において、前記還元塔内から水を抜き、再度水張りすることにより前記ガス抜きを行うことを特徴とするセレン含有水の処理方法。
- 請求項1において、前記還元塔内に空気及び/又は不活性ガスを通気することにより前記ガス抜きを行うことを特徴とするセレン含有水の処理方法。
- 請求項1において、前記還元塔からのガス抜きを、以下のガス抜き方法A又はBで行うことを特徴とするセレン含有水の処理方法。
ガス抜き方法A:還元塔から、全量ないしは充填材層下面まで、LV1〜15m/hrで水を抜いて充填材の全量又は大部分を気相中に露出させた後、充填材層上面の少し上位までLV1.5〜30m/hrで水張りする。
ガス抜き方法B:充填材層上面の少し上位まで水抜きした後、還元塔下部から空気及び/又は不活性ガスをLV0.025〜0.5Nm 3 /m 2 /minで吹き込んで緩曝気する。 - セレン含有水を、金属チタンとチタンより卑な金属の単体との混合物又は合金(以下、「充填材」と称す。)と接触させて、前記卑な金属の一部を溶出させることにより該セレン含有水中のセレンを還元処理する還元塔と、
該還元塔に空気及び水を供給して洗浄を行う洗浄手段と
を有するセレン含有水の処理装置において、
前記還元塔へのセレン含有水の通水を停止した後、かつ、前記還元塔内に空気及び水を供給して洗浄を行う前に、前記還元塔内から水を抜き再度水張りすることにより還元塔内から前記充填材同士の間隙に存在するガスを排出するガス抜きを行うガス抜き手段を備えたことを特徴とするセレン含有水の処理装置。 - セレン含有水を、金属チタンとチタンより卑な金属の単体との混合物又は合金(以下、「充填材」と称す。)と接触させて、前記卑な金属の一部を溶出させることにより該セレン含有水中のセレンを還元処理する還元塔と、
該還元塔に空気及び水を供給して洗浄を行う洗浄手段と
を有するセレン含有水の処理装置において、
前記還元塔へのセレン含有水の通水を停止した後、かつ、前記還元塔内に空気及び水を供給して洗浄を行う前に、前記還元塔内に空気及び/又は不活性ガスを通気して還元塔内から前記充填材同士の間隙に存在するガスを排出するガス抜きを行うガス抜き手段を備えたことを特徴とするセレン含有水の処理装置。
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JP2019051447A JP2019051447A (ja) | 2019-04-04 |
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