JPH0788481A - 金属含有排水の処理方法 - Google Patents
金属含有排水の処理方法Info
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- JPH0788481A JPH0788481A JP23460493A JP23460493A JPH0788481A JP H0788481 A JPH0788481 A JP H0788481A JP 23460493 A JP23460493 A JP 23460493A JP 23460493 A JP23460493 A JP 23460493A JP H0788481 A JPH0788481 A JP H0788481A
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Abstract
化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方法に
おいて、回収価値の高い高濃度汚泥を効率的に得る。 【構成】 アルカリとして酸化マグネシウム又は水酸化
マグネシウムと、他のアルカリとを併用し、これを固液
分離された汚泥の一部と混合し、得られた混合物を金属
含有排水に添加する。 【効果】 アルカリとしてMg系アルカリとCa系アル
カリとを併用することにより、Mg系アルカリのみを用
いた場合の汚泥含水率の増加の問題並びにCa系アルカ
リのみを用いた場合のスケール発生、汚泥発生量増加及
び汚泥の不純物含有量の増加の問題を解決し、高濃度
で、しかも、不純物の混入量が少なく、有価金属の含有
量が多いことから、回収価値の高い汚泥を効率的に回収
することができる。
Description
に係り、特に、金属含有排水にアルカリを添加して金属
水酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離するこ
とにより、脱水性に優れた高濃度汚泥を得る方法の改良
に関する。
術として、特公昭61−156号に、シックナー排泥と
排水中和用の水酸化ナトリウム(NaOH)又は消石灰
(Ca(OH)2 )等のアルカリ剤を混合し、混合汚泥
で排水の中和を行なうことにより固形物濃度の高い汚泥
を得、生成汚泥の減容化を図る方法(HDS法)が提案
されている。この特公昭61−156号の方法の作用機
構は、当該公報の記載、即ち、「本発明は中和剤をキャ
リヤーの表面に吸着させ…」、「中和剤の全部ではない
が、大部分は殆ど即座にキャリヤーの粒子の表面に吸着
…」旨の記載から、キャリヤー表面に重金属を析出させ
ることにより固形物濃度の高い汚泥を得るものであると
推察される。
DS法を採用した金属含有排水の処理方法として、アル
ミニウムを対象とする特公昭49−36879号、同5
1−37278号、同51−48386号、鉄を対象と
する特公昭55−19643号、亜鉛を対象とする特公
昭50−23397号、同51−10200号、カドミ
ウムを対象とする特公昭51−20823号が提案され
ている。
H)2 ),酸化マグネシウム(MgO)等のMg系アル
カリは、NaOH,Ca(OH)2 と同様に、水酸基又
は水酸基生成能を有するため、理論的にはその水酸基に
応じたアルカリとしての中和能力を有する。
5前後の弱アルカリであるため、取り扱い上安全であ
る。また、NaOHに比べると安価であるなどの利点が
ある。
利点として、排水中の硫酸イオンと反応しないことが挙
げられる。
ンから排出されるが、酸洗には通常安価な硫酸が使用さ
れているため、重金属含有排水中には硫酸イオンが含有
されている。
としてはCa(OH)2 が使用されることが多かった
が、Ca(OH)2 を用いた場合には、排水中の硫酸イ
オンとの反応で難溶性の石膏(CaSO4 )が生成し、
配管やトラフにスケールが発生したり、金属水酸化物中
に混入して発生汚泥量を増加させたりする上に、汚泥か
ら有価金属を回収する際にイオウ分が混入して回収率や
回収純度の低下をひき起こすなどの問題があった。
理において、中和剤のアルカリとしてMg系アルカリを
利用することができるならば、薬剤コスト、取り扱い
性、硫酸系スケールの発生防止の面からは有利である。
者は、重金属含有排水の処理において、アルカリとして
Mg系アルカリを用いる方法について検討した結果、M
g系アルカリを用いた場合には、Ca系アルカリを用い
た場合に比べて、得られる汚泥濃度が低いということが
明らかになった。低濃度汚泥が得られることは、汚泥改
質が不十分であることを示し、このような低濃度汚泥で
は、これを脱水して得られる脱水ケーキの含水率が高く
なるため、その後の有価金属回収のための乾燥工程にコ
ストがかかるという問題がある。
ものであって、金属含有排水にアルカリを添加して金属
水酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方
法において、アルカリとしてCa系アルカリを用いる場
合のCaSO4 の生成による問題及びアルカリとしてM
g系アルカリを用いる場合の汚泥濃度の低下の問題を解
決し、回収価値の高い高濃度汚泥を効率的に得る方法を
提供することを目的とする。
処理方法は、金属含有排水にアルカリを添加して金属水
酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方法
において、アルカリとして酸化マグネシウム又は水酸化
マグネシウムと、他のアルカリとを併用し、これを固液
分離された汚泥の一部と混合し、得られた混合物を金属
含有排水に添加することを特徴とする。
する。
一実施例方法を示す系統図である。
を配管11を経てまず中和槽1に送給し、中和槽1内に
て、後述の第2混合槽5から配管12を経て供給され
る、汚泥とアルカリとの混合物(以下「汚泥混合物」と
称す。)を添加する。中和槽1の流出液は配管13より
凝集槽2に送給し、配管14より高分子凝集剤(以下
「ポリマー」と称す。)を添加して凝集処理する。凝集
処理水は配管15を経てシックナー(沈殿槽)3に送給
し、固液分離処理する。固液分離して得られた液分は配
管16より処理水として系外に取り出す。一方、固形分
(汚泥)は配管17より抜き出し、一部は配管18より
返送汚泥として第1混合槽4に送給し、残部は配管19
より排泥として排出し、脱水機等に送給して脱水処理す
る。
してMg(OH)2 槽6内のMg(OH)2 を配管20
より添加混合する。Mg(OH)2 を添加した汚泥は、
次いで配管21より第2混合槽5に送給し、Ca(O
H)2 槽7内のCa(OH)2を配管22より添加混合
する。Mg(OH)2 及びCa(OH)2 を混合して得
られる汚泥混合物は、前述の如く、配管12より中和槽
1に添加する。
〜9であることが好ましく、また、汚泥混合物のpH
(本実施例においては第2混合槽5のpH)は11〜1
3であることが好ましい。このようなpHを維持するた
めには、Mg(OH)2 の使用量を全アルカリ量(Mg
(OH)2 とCa(OH)2 との合計)に対して6〜8
割とし、Ca(OH)2 の使用量を全アルカリ量の2〜
4割とする。
を行なうために、第1混合槽4へのMg(OH)2 の添
加量及び第2混合槽5へのCa(OH)2 の添加量の制
御を、中和槽1に設けたpH計8に連動する自動弁20
A及び22Aと各々循環配管20C及び20Cを設けた
定量ポンプ20B及び22Bにより行なっている。
H)2 槽7内の液はそれぞれ定量ポンプ20B,22B
を設けた循環配管20C,22Cを同量循環させ、自動
弁20A,22Aを開とする時間を調整することで、添
加量を調節する。
量ポンプにより直接各混合槽へ各アルカリを添加し、定
量ポンプの作動時間で添加量を調整することもできる。
汚泥に添加した後、Ca(OH)2を添加する2段添加
により汚泥混合物を得るものであるが、本発明の方法
は、図2に示す如く、Mg(OH)2 とCa(OH)2
とを予め混合液としておき、これをアルカリ槽9から配
管23より混合槽10に添加して返送汚泥と混合したも
のを中和槽1に添加するようにしても良い。しかしなが
ら、Mg(OH)2 とCa(OH)2 との併用効果を十
分に発揮させるためには、図1に示す如く、Mg(O
H)2 添加後、Ca(OH)2 を添加する2段添加とす
るのが好ましい。
の添加量はpH計8と連動する自動弁23Aと循環配管
23Cを設けた定量ポンプ23Bにより制御される。図
2において、図1に示す部材と同一機能を奏する部材に
は同一符号を付してある。
は、例えば、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミ
ド又はそれらの部分加水分解物、アクリルアミド又はメ
タクリルアミドとアクリル酸又はメタクリル酸との共重
合物、アクリルアミド又はメタクリルアミドと2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩との共重
合物等のポリアミド系ポリマーが挙げられる。
合、原水量に対して0.5〜40%とされる。また、凝
集槽2へのポリマー添加量は2〜5mg/lとするのが
好ましい。
金属含有排水の含有金属としては特に制限はないが、本
発明は、特に、鉄、亜鉛、カドミウム、ニッケル、錫、
鉛、銅、アルミニウム等を含む排水に有効である。
排水に添加すると、汚泥が改質されて高濃度汚泥が得ら
れることは周知であるが、その機構について検討された
従来技術はない。
た結果、次のような機構により汚泥改質がなされるとの
結論を得た。
にアルカリが吸着される。このアルカリ吸着汚泥を原水
である金属含有排水の中和工程に添加すると、原水中の
金属イオンは、汚泥表面のアルカリと反応し、金属水酸
化物となって析出する。この反応は表面反応であるた
め、生成する金属水酸化物は、下記式で示される重合体
が一次元又は二次元的に生成したものとなる。
中和法では、三次元構造の水酸化物ゲルが生成するた
め、ゲル内に取り込まれる自由水が多くなり、この結
果、汚泥含水率が高かった。
ることにより、上記のように一次元又は二次元の平面的
に金属水酸化物が生成するため、立体的に取り込まれる
自由水量がなくなり、結果として得られる汚泥の含水率
が低くなる。
酸化物ゲルや、アルカリを混合しない汚泥を返送した場
合に汚泥表面に生成する水酸化物は、いずれも結晶水を
有しており、その推定構造式は下記の通りであり、ま
た、化学式ではM(OH)n ・xH2 Oと表される。
場合に、汚泥表面に析出する水酸化物のX線回析を行な
った結果、3価金属ではMOOH,2価金属ではMOの
ピークを示すことが判明した。即ち、脱水縮合物が生成
していることが明らかとなった。脱水縮合物は結晶水を
持たないことが知られており、この脱水縮合による結晶
水離脱によって、得られる汚泥の含水率はより一層低減
される。
ルカリ混合汚泥返送法によれば、汚泥含水率の低減が達
成されるとの結論を得た。
件は (a) 加 熱 (b) 熟 成 (c) 強アルカリとの接触 の3条件であるが、アルカリ混合汚泥返送法では、汚泥
に吸着されていないアルカリが2〜4割程度存在するこ
とが条件となることが、吸着等温線測定より確認されて
おり、このためには、原水中和工程のpHが8〜9であ
っても、アルカリと汚泥との混合工程のpHは11〜1
3程度となる必要がある。
た場合においても、2〜4割のアルカリを未吸着分とし
て残すことはできるが、Mg(OH)2 →Mg2++2O
H-の解離平衡が低いため、アルカリと汚泥との混合工
程のpHは10程度となる。この結果、Mg系アルカリ
を使用した場合には、上記の脱水縮合反応が生起せ
ず、の金属水酸化物の析出のみによる汚泥含水率の低
減作用しか得られない。このため、得られる汚泥濃度は
Ca(OH)2 のCa系アルカリやNaOH等の他のア
ルカリを使用した場合に比べて低いものとなる。
系アルカリを使用すると共に、アルカリと汚泥との混合
工程のpHを11〜13として、上記の脱水縮合反応
を生起させるために、他のアルカリ、例えばCa系アル
カリを併用する。これにより、Ca系アルカリのみを用
いた場合のCaSO4 生成による問題を軽減し、また、
Mg系アルカリを用いた場合の汚泥濃度の低下の問題を
改善し、高濃度で回収価値の高い汚泥を得る。
より具体的に説明する。
理した。
1の設定pHは8.0とした。アルカリの注入は定量ポ
ンプの調整により行ない、第1混合槽4に全アルカリ量
の8割に相当するMg(OH)2 を、第2混合槽5には
全アルカリ量の2割に相当するCa(OH)2 を注入し
た。また、凝集槽2にはポリマーとしてポリアクリルア
ミド系のクリフロックPA364(栗田工業(株)製)
を3mg/l添加した。
示す。
例1)又はCa(OH)2 (比較例2)のみを添加した
こと以外は実施例1と同様に原水の処理を行なった。原
水水質、汚泥循環量、中和槽設定pH、ポリマー添加量
等の条件は実施例1と同様とした。
示す。
のみを用いる比較例1では、汚泥濃度が低い。Ca(O
H)2 のみを用いる比較例2では、汚泥濃度は高くなる
が、汚泥成分として不純物であるSO3 の混入量が多
く、有価金属の回収率が悪化する。これに対して、Mg
(OH)2 とCa(OH)2 とを併用する実施例1によ
れば、汚泥濃度も高く、また、SO3 の混入量も少な
く、汚泥の回収価値が大幅に向上する。
水の処理方法によれば、アルカリとしてMg系アルカリ
と他のアルカリとを併用することにより、Mg系アルカ
リのみを用いた場合の汚泥含水率の増加の問題並びにC
a系アルカリのみを用いた場合のスケール発生、汚泥発
生量増加及び汚泥の不純物含有量の増加の問題を解決
し、高濃度で、しかも、不純物の混入量が少なく、有価
金属の含有量が多いことから、回収価値の高い汚泥を効
率的に回収することができる。
施例方法を示す系統図である。
実施例方法を示す系統図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 金属含有排水にアルカリを添加して金属
水酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方
法において、 アルカリとして酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウ
ムと、他のアルカリとを併用し、これを固液分離された
汚泥の一部と混合し、得られた混合物を金属含有排水に
添加することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23460493A JP3355719B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 金属含有排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23460493A JP3355719B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 金属含有排水の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0788481A true JPH0788481A (ja) | 1995-04-04 |
JP3355719B2 JP3355719B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=16973641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23460493A Expired - Lifetime JP3355719B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | 金属含有排水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3355719B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100902018B1 (ko) * | 2007-08-01 | 2009-06-15 | 한국동서발전(주) | 중화약품을 이용한 산업폐수 처리방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3397596A1 (en) * | 2015-12-31 | 2018-11-07 | BP Corporation North America Inc. | Use of magnesium hydroxide in the neutralization of pta wastewater |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23460493A patent/JP3355719B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100902018B1 (ko) * | 2007-08-01 | 2009-06-15 | 한국동서발전(주) | 중화약품을 이용한 산업폐수 처리방법 |
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