JPH0673670B2 - 排水の処理法 - Google Patents

排水の処理法

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JPH0673670B2
JPH0673670B2 JP61186886A JP18688686A JPH0673670B2 JP H0673670 B2 JPH0673670 B2 JP H0673670B2 JP 61186886 A JP61186886 A JP 61186886A JP 18688686 A JP18688686 A JP 18688686A JP H0673670 B2 JPH0673670 B2 JP H0673670B2
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尚文 橋本
博美 腰塚
公男 西尾
隆 津島
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は排水の処理法に関し、詳しくは湿式排煙脱硫装
置及び周辺設備の各所から排出される排水の処理法に関
する。
[従来の技術とその問題点] 石炭燃焼排ガス中にはSOX,NOX,HF,HCl,フライアッシュ
等が含まれており、湿式排煙脱硫装置やAH,湿式EP,GGH
等の各所から排出される排水の性状は極めて複雑であ
り、除去しなければならない物質が多く含まれている。
これら物質を効率良く除去することは当然に望まれるこ
とであるが、これまでに実施され、もしくは提案された
方法は、装置の簡素化,薬剤費などの処理費用,スケー
リング発生などに伴う保守費用等を考慮したとき、必ず
しも効率的であるとは考えられない。
排水から除去しなければならない物質として、たとえば
カドミウム,ヒ素などの重金属類;フッ素;ジチオン
酸;含窒素硫黄化合物等が挙げられ、特に重金属,フッ
素,ジチオン酸の効率的な除去方法が要求されている。
従来法による重金属の除去については、高pH処理が必要
とされることから、薬剤使用量,スラッジ生成量やスケ
ーリングの発生という問題がある。また、フッ素の除去
に関しては、処理工程が複雑である上に重金属除去の場
合と同様に薬剤使用量,スラッジ生成量,スケーリング
の発生という問題がある。特に、排水中のフッ素濃度が
500ppm以上でホウ素を含有する場合、また特にホウ素濃
度が40ppm以上である場合、アルミニウム添加剤として
の硫酸アルミニウム(硫酸バン土)やポリ塩化アルミニ
ウム(PAC)の使用量が大巾に増加し、経済性だけでな
くスケーリングの発生という問題が生じ、安定したフッ
素除去率が得られないことを本発明者らは知見した。さ
らに、ジチオン酸の吸着除去についても、吸着の前処理
としての軟化操作の段階でスラッジやスケーリングの発
生、さらには薬剤の使用量に問題がある。特に、この軟
化工程操作の問題は技術的にも経済的にもマイナス要因
として大きい。
[問題点を解決するための手段] 本発明はこれらの問題点を解決して排水を効率よく処理
する方法を提供することを目的としている。すなわち本
発明は重金属,フッ素およびジチオン酸を含有する排水
を以下の工程により順次処理することを特徴とする排水
の処理法に関する。
a)排水に該排水中の塩素濃度に応じ塩酸と後記e)工
程で生ずる固形物スラリーを添加溶解後、水酸化カルシ
ウムと水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方ならび
に液状重金属捕集剤を添加し、空気を吹き込みながらpH
5〜9にて反応を行う第1反応工程、 b)第1工程反応混合物の固液分離を行う工程、 c)上記固液分離工程からの液体区分に塩酸とアルミニ
ウム化合物を添加し、pH2〜4にて反応を行う第2反応
工程、 d)第2工程反応混合物に水酸化カルシウムと水酸化ナ
トリウムのうちの少なくと一方ならびに高分子凝集剤を
添加し、pH6〜8にて反応を行う第3反応工程、 e)第3工程反応混合物の固液分離を行う工程、 f)上記固液分離工程からの液体区分を塩素型合成吸着
材と接触させる第4反応工程。
本発明の対象となる排水は湿式排煙脱硫装置やAH,湿式E
P,GGH等の各所から排出されるものであり、該湿式排煙
脱硫装置の方式は灰分離方式、灰混合方式のいずれであ
ってもよい。
本発明の第1反応工程では、排水中の塩素イオン濃度に
応じて塩酸を添加して該塩素イオン濃度を1000〜30000p
pm程度、好ましくは5000〜20000ppmに増加せしめる。そ
の結果、カルシウム濃度が増加し、以下の工程において
効率的な排水処理を行うことが可能となる。さらに、塩
酸添加により、e)工程で生ずる固形物スラリーの溶解
を容易にさせる。
従来、重金属を除去するためにpH10以上という高pH領域
で処理が行われていたが、本発明では水溶性キレート剤
を重金属捕集剤として使用したことにより、高pH領域で
の操作が不要となった。これによってマグネシウム等の
沈でんによるスラッジ生成量を大巾に減少させることが
でき、かつpHを5〜9とすることによりフッ素の大部分
を除去することができる。さらに、この第1反応工程で
は後記e)工程で分離された固形物または固形物を含む
スラリーを添加し溶解する。この固形物はアルミニウム
フロックを含んでおり、フッ素処理を容易にする効果が
ある。また、重金属捕集剤のほか同一槽に空気を導入す
ることによりCOD成分である残留SO3,NO2などを酸化ま
たは分解して放出することができる。
次に、第2反応工程では排水に塩酸とアルミニウム化合
物を添加し、pH2〜4にてフルオロホウ酸などのホウフ
ッ化物の形で存在するフッ素処理を以下に示す主な分解
反応式により行う。
3BF4 -+4Al3++9H2O→4AlF3+3B(OH)3+9H+ 通常、アルミニウム化合物として硫酸バン土やPACが使
用されるが、塩化アルミニウムの使用は溶解Alイオン生
成速度が速く、かつAlイオン濃度としても高くなること
からホウフッ化物の分解が速く、効率的にフッ素処理を
行うことができる。さらに、塩化アルミニウムは塩素イ
オン濃度の増加により処理系を高カルシウム濃度状態に
保つことが可能となり、ホウ素から分離したフッ素のフ
ッ化カルシウムの生成が促進され、フッ素の除去を一層
効率的に行うことができる。また、塩化物であるため硫
酸バン土と異なり硫酸根の生成がなく、また凝集剤とし
ての効果が小さいため、COD処理工程等のスケーリング
及びフロックの付着を減少させることができる。なお、
フッ素濃度が高く、かつホウ素も含まれている場合、た
とえばフッ素濃度500ppm以上であり、かつホウ素濃度40
ppm以上である場合には、アルミニウム化合物としては
塩化アルミニウムの使用が特に好適となる。
第3反応工程では、上記第2反応工程の反応混合物に水
酸化カルシウムと水酸化ナトリウムのうちの少なくとも
一方ならびに高分子凝集剤を添加してpH6〜8の状態で
反応を行う。これは第2,第3反応工程により排水中のフ
ッ素は、規制値濃度以下に除去される。
次いで、反応混合物の固液分離を行い、水酸化アルミニ
ウム,石こうなどを含む固形物または固形物を含むスラ
リーを第1反応工程に戻すことにより、アルミニウム化
合物の有効利用を図ると共に、第1反応工程における石
こうスケーリング防止のための石こう種晶として使用す
る。
本発明の第4反応工程はジチオン酸除去のためのCOD処
理工程である。
塩素型合成吸着材を使用したCOD除去装置へ前工程から
の液体区分を導いて接触させ、ジチオン酸等を除去す
る。
この場合、従来より使用されている硫酸型合成吸着材は
吸着後、出口における液中のSO4濃度が増加するため、
液中のカルシウム濃度が高いと、石こう等のスケール発
生が起り、トラブルが生ずる。そのため、前処理として
軟化操作が必須であった。しかし、この軟化操作の段階
で、前述したように、スラッジやスケーリングの発生等
の問題があり、その解決が望まれていたのである。
本発明では塩素型合成吸着材を使用するため、液中のSO
4濃度が増加することがなく、軟化操作は不要である。
すなわち、前工程においてSO4濃度を極く僅かに抑えた
排水をCOD除去装置へ通すため、スケールの発生は起こ
らない。本発明では排水処理の全系において液中のカル
シウム濃度を高濃度に維持して処理しているため、石こ
う溶解度積からSO4濃度を低濃度に抑えることができ
る。そのため、スケーリングの生成を極力抑えることが
できるのである。
なお、COD除去装置から排出される再生液の酸分解液は
酸性であるので、たとえばpH調整用として使用するなど
脱硫装置等にて有効利用することができる。
[発明の効果] 本発明によれば、排水中の重金属処理,フッ素処理,COD
成分のジチオン酸処理、さらにはSS処理等をそれぞれ効
率よく行えるように組合せた状態で実施することができ
る。特に、高フッ素濃度かつホウ素含有排水についても
薬剤の使用量を抑えてスラッジ量,スケール発生が低減
した安定な処理を行える。
しかも、本発明ではNaOH,アルミニウム化合物等の薬剤
の使用量が少なく、スラッジの発生量を抑えることがで
きる。また、排水処理系全体において液中のカルシウム
濃度を高濃度に維持して運転するため、フッ素処理の効
率が向上し、かつ問題の多かった軟化工程も省略でき、
装置やシステムを簡素化することが可能となった。
[実施例] 次に、本発明の実施例を示す。
実施例 石炭燃焼排ガスの湿式排煙脱硫装置から排出される排水
(カドミウム濃度0.2ppm,ヒ素濃度0.5ppm,cr濃度0.4pp
m,フッ素濃度300ppm,ホウ素濃度20ppm,アルミニウム濃
度50ppm,COD濃度60ppm,マグネシウム濃度300ppm,塩素濃
度1500ppm)を第1図に示すフローにて2m3/hrの流量で
流して処理した。なお、含窒素硫黄化合物の分解のため
に排水中に亜硝酸ナトリウム80ppmを添加した。また、
各反応工程におけるpHは図示した値に保持した。
その結果、第4反応工程から放出される処理水の各成分
濃度はカドミウム0.002pm,ヒ素0.05ppm,Cr濃度0.01ppm,
フッ素5ppm,COD4ppmであった。なお、上記排水を硫酸バ
ン土を加えて処理したときの処理水中のフッ素濃度は10
ppmであった。
また、第1反応工程からの反応混合物を固液分離して得
られる石こうを含むスラッジは成分分析の結果、脱硫装
置からの石こうと同様に有効利用できることが確認され
た。さらに、スケーリング発生は微小であり、運転上支
障はなかった。また、フッ素濃度1400ppm,ホウ素濃度15
0ppmを含む排水に対しても排出規制値を満足する処理性
能を発揮できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法の1実施態様を示すフローであ
る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重金属,フッ素およびジチオン酸を含有す
    る排水を以下の工程により順次処理することを特徴とす
    る排水の処理法。 a)排水に該排水中の塩素濃度に応じ塩酸と後記e)工
    程で生ずる固形物スラリーを添加溶解後、水酸化カルシ
    ウムと水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一方ならび
    に液状重金属捕集剤を添加し、空気を吹き込みながらpH
    5〜9にて反応を行う第1反応工程、 b)第1工程反応混合物の固液分離を行う工程、 c)上記固液分離工程からの液体区分に塩酸とアルミニ
    ウム化合物を添加し、pH2〜4にて反応を行う第2反応
    工程、 d)第2工程反応混合物に水酸化カルシウムと水酸化ナ
    トリウムのうちの少なくとも一方ならびに高分子凝集剤
    を添加し、pH6〜8にて反応を行う第3反応工程、 e)第3工程反応混合物の固液分離を行う工程、 f)上記固液分離工程からの液体区分を塩素型合成吸着
    材と接触させる第4反応工程。
  2. 【請求項2】排水が湿式排煙脱硫装置から排出されるも
    のである特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】c)第2反応工程で用いるアルミニウム化
    合物が塩化アルミニウムである特許請求の範囲第1項記
    載の方法。
  4. 【請求項4】排水が、フッ素濃度500ppm以上であり、か
    つホウ素を含有するものである特許請求の範囲第3項記
    載の方法。
  5. 【請求項5】排水が、フッ素濃度500ppm以上であり、か
    つホウ素濃度40ppm以上のものである特許請求の範囲第
    3項記載の方法。
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JPS6342791A JPS6342791A (ja) 1988-02-23
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