CN108455717A - 含锑水的处理方法和含锑水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种含锑水的处理方法和含锑水的处理装置，能够有效地将锑从含锑水中吸附分离，使处理水中的锑浓度降低至低浓度。本发明涉及的含锑水的处理方法为具备将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的工序的方法。此外，本发明涉及的含锑水的处理方法为具备使pH1～6的含锑水流经配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部的工序的方法。作为粘合树脂，优选使用选自由淀粉、阿拉伯胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、木质素磺酸盐类、聚乙烯醇、酚醛树脂、苯乙烯‑丙烯酸共聚物组成的组的1种以上。作为吸附剂粒子，优选使用球状、立方体状、柱状或中空柱状的粒子。

Description

含锑水的处理方法和含锑水的处理装置

技术领域

本发明涉及高度且经济地将锑从由锑的制造、利用锑或其化合物的产业排出的废水或由土壤、地下水溶出的含锑水中分离除去的处理方法和处理装置。

背景技术

锑虽然并未被指定为日本环境省的排水受控物质，但在环境基准中，作为需监测项目的指标值，规定为0.02mg/L以下(平成16年3月：环水企发040331003、环水土发040331005)。此外，在滋贺县，设置补充基准(0.05mg/L以下)来控制排水中的锑(摘抄自平成8年2月水质调查的基础知识(近畿地方整备局近畿技术事务所))。在中华人民共和国，也在2015年对GB4287－2012进行修改而设定了0.1mg/L的排放基准(中华人民共和国环境保护部公告2015年第19号)。

以往，作为将锑从锑废水等含锑水中分离的方法，已知例如在酸性条件下，在含锑水中加入硫化钠，将生成的难溶性的硫化锑的沉淀物进行分离的方法。然而，在这样的将硫化锑沉淀物分离的方法中，难以控制硫化钠的添加量。此外，在加入了过量硫化钠的情况下，硫化锑会再溶解，因此无法有效地将锑分离除去。

此外，专利文献1和2中报告了添加铁化合物作为絮凝剂的凝集沉淀法。然而，为了将锑去除至低浓度。需要大量的絮凝剂，结果产生了大量的污泥。此外，3价锑的除去率比5价锑低，因此需要预先氧化处理。

进而，还提出了利用沸石吸附剂(例如专利文献3)、离子交换树脂吸附剂(例如专利文献4)等进行吸附处理的方法。然而，这样的吸附剂价格昂贵，运行成本巨大，并不实用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63－236592号公报

专利文献2：日本特开平3－52690号公报

专利文献3：日本特开2002－143846号公报

专利文献4：日本特开平11－216356号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，提供能够有效地将锑从含锑水中吸附分离，使处理水中的锑浓度降低至低浓度的实用性处理方法和处理装置。

用于解决课题的方法

本发明人等发现，0价的还原铁粉具有高的锑吸附能力，并且，通过使含锑水与这样的还原铁粉接触，能够提供使处理水中的锑浓度降低至低浓度的实用性处理方法，从而完成了本发明。具体而言，本发明提供以下的方法和装置。

(1)本发明的第1发明为一种含锑水的处理方法，其具备将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的工序。

(2)本发明的第2发明为一种含锑水的处理方法，其具备使pH1～6的含锑水流经配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部的工序。

(3)本发明的第3发明为第2发明的含锑水的处理方法，其中，所述粘合树脂为选自由淀粉、阿拉伯胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、木质素磺酸盐类、聚乙烯醇、酚醛树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物组成的组的1种以上。

(4)本发明的第4发明为第2或第3发明的含锑水的处理方法，其中，所述吸附剂粒子为球状、立方体状、柱状或中空柱状。

(5)本发明的第5发明为第2至第4中的任一发明的含锑水的处理方法，其中，所述吸附剂粒子的粒径为1mm以上2mm以下。

(6)本发明的第6发明为第1至第5中的任一发明的含锑水的处理方法，其中，所述还原铁粉的粒径为100μm以下。

(7)本发明的第7发明为第1至第6中的任一发明的含锑水的处理方法，其中，含锑水含有pKa为1～7的缓冲剂。

(8)本发明的第8发明为第1至第7中的任一发明的含锑水的处理方法，其中，所述含锑水为35℃以上。

(9)本发明的第9发明为一种含锑水的处理装置，其具备能够将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的混合部。

(10)本发明的第10发明为一种含锑水的处理装置，其具备配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部。

(11)本发明的第11发明为第10发明的含锑水的处理装置，其中，具备连接于所述通水部或其上游的pH调节部、配置于比通水部靠下游的pH测定部以及根据所述pH测定部的pH测定值将所述含锑水控制在pH1～6的pH控制部。

发明效果

根据本发明，能够有效地将锑从含锑水中吸附分离，使处理水中的锑浓度降低至低浓度。

附图说明

图1为第1实施方式涉及的含锑水的处理装置的概要图。

图2为第1实施方式涉及的含锑水的处理装置的变形例的概要图。

图3为第2实施方式涉及的含锑水的处理装置的概要图。

图4为第2实施方式涉及的含锑水的处理装置的变形例的概要图。

图5为锑浓度相对于混合时间的图表。

图6为还原铁粉的锑总吸附量相对于接触次数的图表。

符号说明

1、1’、2、2’：含锑水的处理装置；11：混合部；111：还原铁粉投入部；112：搅拌部；113：加热部；12：凝集沉淀分离部；121：沉淀物排出部；122：上清液排出部；13：磁分离部；14：气液分离部；141：送风部；15：处理水储存部；21：pH调节部；211：pH测定部；212：pH调节剂添加部；213：缓冲剂添加部；214：流量控制部；22：通水部；23：处理水储存部；231：pH调节部；24：温度调节部；241：搅拌部；242：加热部；25：pH控制部。

具体实施方式

以下，详细地对本发明的具体实施方式(以下称为“本实施方式”)进行说明。另外，本发明不限定于以下的实施方式，可以在本发明的目的的范围内进行适当变更而实施。

1.第1实施方式涉及的含锑水的处理装置

图1为第1实施方式涉及的含锑水的处理装置的概要图。图1所示含锑水的处理装置1具备混合部11、凝集沉淀分离部12、磁分离部13、气液分离部14以及处理水储存部15。在含锑水的处理装置1中，使含锑水和还原铁粉在混合部11中混合，使锑吸附于还原铁粉。然后，在凝集沉淀分离部12中，从混合后的水中除去上清液，从而能够降低含水量。之后，还原铁粉、絮状沉淀和残留水的混合物被输送至磁分离部13，单独回收还原铁粉。通过这样操作在磁分离部13回收的还原铁粉被输送至气液分离部14而气液分离，再次返回混合部11。另一方面，在凝集沉淀分离部12被排出的上清液储存于处理水储存部15并适当排出。

含锑水的处理装置1中，通过进行这样的处理，将锑从含锑水除去。以下对各构成要素进行说明。

混合部11是将还原铁粉投入含锑水中，将含锑水和还原铁粉混合而使含锑水所含的锑或其化合物吸附于还原铁粉的部件。作为混合部11，可以使用例如反应槽等。该混合部11具备还原铁粉投入部111和搅拌部112。

还原铁粉投入部111是在容纳于混合部11的含锑水中投入规定量的还原铁粉的部件。此外，搅拌部112是对混合部11内的含锑水和还原铁粉进行搅拌而混合的部件。作为搅拌的方法，只要能够对含锑水和还原铁粉进行搅拌而混合且使含锑水流动就没有特别限定，可以使用例如上部搅拌、下部搅拌、水下搅拌器等。

此外，在混合部11，可以根据需要添加絮凝剂等添加剂，可以适当设置为此目的的添加部。

在凝集沉淀分离部12，通过对混合后的水进行凝集沉淀分离处理而将上清液除去，是使水分含有量降低的部件。具体而言，凝集沉淀分离部12具备沉淀物排出部121和上清液排出部122。

沉淀物排出部121将包含还原铁粉、絮状沉淀和残留水分的混合物(沉淀混合物)排出。沉淀物排出部121设于凝集沉淀分离部12的下部，连接于输送线L1。而且，沉淀物排出部121介由该输送线L1将沉淀混合物送至磁分离部13。

上清液排出部122连接于输送线L2，将通过沉淀分离处理分离的上清液排出。

磁分离部13是从沉淀混合物回收还原铁粉的部件。在磁分离部13，例如能够将沉淀混合物所含还原铁粉的99％以上回收。利用磁分离部13回收还原铁粉后的分离后的水介由输送线L3送至混合部11，再次与还原铁粉混合，实施锑的除去处理。

气液分离部14使利用磁分离部13回收的还原铁粉与一起吸入的空气分离，回收还原铁粉。气液分离部14具备送风部141(例如吹风机等)，介由输送线L4输送还原铁粉。利用气液分离部14回收的还原铁粉被送回混合部11的还原铁粉投入部111，再次进行再利用。此外，分离到的残液介由输送线L3送至混合部11。处理水储存部15是储存由凝集沉淀分离部12的上清液排出部122输出的上清水(以下有时也称为“处理水”。)的部分。以储存在该处理水储存部15的处理水中的锑的浓度为规定浓度以下(例如基准值以下)的方式使含锑水的处理装置1运行。

而且，将储存在该处理水储存部15的处理水的pH、温度等适当地调节至排出基准内，进行排出。

2.第1实施方式涉及的含锑水的处理方法

本发明的第1含锑水的处理方法是具备在上述混合部11中，将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的工序(混合工序)的方法。根据这样的含锑水的处理方法，能够有效地将锑从含锑水中吸附分离，使处理水中的锑浓度降低至低浓度。此外，0价的还原铁粉能够以低价获得，因此也能够降低运行成本。另外，该实施方式中，进一步构成了凝集沉淀分离部12中的凝集沉淀分离工序、磁分离部13中的磁分离工序、气液分离部14中的气液分离工序、介由输送线L4进行的回送工序。

0价的还原铁粉具有吸附、保持锑、其化合物的特性，而不管其价数如何。因此，通过在含锑水中混合还原铁粉，能够吸附锑。以这种方式，仅通过在含锑水中混合还原铁粉就能够回收锑，因而与需要多种药剂投入、多种处理工序(例如作为预处理的氧化处理或还原处理)的以往的处理方法相比，能够有效地将锑从含锑水中除去。

2.1混合工序

混合工序是将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的工序。具体而言，在混合工序中，可以在填充有含锑水的反应槽内添加还原铁粉，搅拌而混合。通过这种方式，能够通过使pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合而将锑吸附、保持在还原铁粉中。

混合工序中使用0价的还原铁粉。通过使用这样的还原铁粉，能够有效地吸附锑。还原铁粉是指还原为0价的铁粉，具体而言，可以使用JFE钢铁株式会社JIP240M、JIP255M、JIP270M、JIP270MS、JIP255M-90、DOWA电子株式会社制DCC、DNC、DCC-200、DG、DR、DR-150、DE-50、DE、DE-150、RK-200等。

以下，对于锑的吸附和沉淀反应，使用反应式对可考虑的机制进行说明。

起初，通过以下的式(1)～(3)所示氧化还原反应，5价锑被还原为3价锑。

Sb⁵⁺+2e^－→Sb³⁺···(1)

Fe→Fe²⁺+2e^－···(2)

Fe²⁺→Fe³⁺+e^－···(3)

之后，通过式(1)生成的3价锑与由于还原铁粉的表面氧化、腐蚀而产生的氧化铁或氢氧化铁如以下的式(4)、(5)所示共沉淀，吸附于还原铁粉的表面。即，本发明中，3价锑当然能有效地除去，连5价锑也能有效地除去。

Sb³⁺→Sb(OH)₃↓···(4)

Fe³⁺→Fe(OH)₃↓···(5)

另外，式(1)中，为方便起见，将5价锑记为“Sb⁵⁺”，但5价锑并不限于该离子，也包括例如作为5价锑的主要水溶性分子种类的Sb(OH)₆ ^－等、5价锑的络合物等。即，本发明中锑的含义包括各种锑化合物。

作为还原铁粉的粒径，优选为100μm以下。还原铁粉的粒径小则单位质量(铁使用量)的表面积的比例增加，因此能够吸附、保持更多的锑。另外，“粒径”是指通过激光衍射-散射法测得的平均粒径(中值粒径D₅₀)。

还原铁粉优选不含银或磷酸。存在还原铁粉的成本由于还原铁粉含有银或磷酸而提高的可能。同样，也优选不添加银或磷酸作为添加剂。另外，并不排除还原铁粉中含有的例如作为来自原料或来自制造工序的不可避免的杂质的银或磷酸。

含锑水的pH为1～6。通过含锑水的pH为1～6，还原铁粉的锑吸附能力提高。此外，作为含锑水的pH，优选为4～5。通过含锑水的pH为4～5，具有特别高的锑吸附能力，能够更有效地吸附锑。此外，含锑水由于与还原铁粉的反应而pH上升。因此，例如优选将含锑水的pH调节至4～5，更优选调节至4.5～5，进一步优选调节至4.7～5。由此，混合后的水由于pH上升而达到大概5以上的可能性高。通过这样操作，因为向下水道排放的排出基准为pH5～9，所以无需用于对混合后的水进行中和的工序，更具经济性。

含锑水的pH不在规定的范围内的情况下，例如可以使用pH调节剂来调节pH。作为pH调节剂，在欲提高pH的情况下，只要是碱性化合物就没有特别限定，可以使用例如苛性钠(氢氧化钠)、碳酸钠。此外，在欲降低pH的情况下，只要是酸性化合物就没有特别限定，可以使用例如硫酸等。

此外，为了使含锑水的pH维持在适当的范围内，可以使用缓冲剂。作为缓冲剂，只要是在酸性区域具有缓冲区域就没有特别限定，可以使用例如乙酸铵水溶液、乙酸钠水溶液等。

作为还原铁粉的添加量没有特别限定，可以根据与还原铁粉的粒形的关系适当选择。例如还原铁粉的粒径为10μm以上100μm以下的情况下，可以以相对于含锑水为1,000mg/L以上10,000mg/L以下的方式添加还原铁粉。

作为混合时间没有特别限定，可以根据与还原铁粉的粒径的关系适当选择。例如还原铁粉的粒径为10μm以上100μm以下的情况下，可以设为1分钟以上30分钟以下。

可以在含锑水中添加有机、无机絮凝剂。由此，能够使含锑水中所含的粒子等形成容易沉淀分离的絮状沉淀。而且，其结果能够降低被处理水的含水率。

作为絮凝剂，只要是能够使还原铁粉凝集就没有特别限定，可以使用硫酸铝、聚氯化铝(PAC)、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁、有机高分子絮凝剂等。

此外，还可以在絮凝剂的基础上添加助凝剂。作为助凝剂没有特别限定，可以使用例如海藻酸钠、膨润土、粉末活性炭、活性硅酸等。

另外，作为添加絮凝剂和助凝剂的时机没有特别限定，例如可以在含锑水和还原铁粉混合后经过规定的时间后、后述凝集沉淀分离工序之前或凝集沉淀分离工序中途进行。

混合工序中，除了上述pH调节剂、缓冲剂、絮凝剂和助凝剂以外，还可以在不损害本发明效果的范围内适当使用添加剂。

作为含锑水的温度没有特别限定，例如优选调节至室温(25℃)以上，优选调节至30℃以上，更优选调节至35℃以上。还原铁粉的吸附能力随着温度升高而提高。因此，通过使混合工序中含锑水的温度上升，能够实现还原铁粉的锑吸附能力的提高，能够更有效地将锑除去。另一方面，作为含锑水的温度，例如优选设为80℃以下，更优选设为60℃以下，进一步优选设为50℃以下，特别优选设为45℃以下。排水的排出基准为45℃，因此如果含锑水的温度太高，则存在需要冷却成本的情况。

之后，可以使含锑水和还原铁粉的固液混合物分离为固体和液体。作为固液分离的方法，可以使用例如过滤法、离心分离法、沉降分离法、磁分离法等，也可以将这些方法的2种以上组合而使用。其中，优选使用磁分离法。通过使用磁分离法，能够将回收的还原铁粉再次与含锑水混合，作为吸附剂再利用。由此，能够重复使用还原铁粉直至还原铁粉吸附能力的极限，与一次性使用而废弃还原铁粉的情况相比，能够降低成本。此外，不是一次性使用而废弃还原铁粉，因此能够大量投入还原铁粉，作为其结果，也能够缩短处理时间。

2.2凝集沉淀分离工序

凝集沉淀分离工序是使固体成分从含有固体成分(还原铁粉和絮状沉淀)的混合后的水沉淀，将上清液除去，使水分量降低的工序。能够在降低了水分量的状态下在后述磁分离工序中对还原铁粉进行处理，能够降低磁分离工序的处理负担。作为固液分离处理的方法，除了此处所述凝集沉淀分离工序以外，还可考虑各种方法，但由此需要复杂的工序、过度的设备，因而，作为结果，还存在导致含锑水的处理的效率降低的可能。因此，可以采用利用了还原铁粉的比重重、容易沉降分离的特性，能够以简易的设备容易地实现固液分离的凝集沉淀法。

即，凝集沉淀分离工序中，例如在含锑水与还原铁粉混合后，添加絮凝剂，使含锑水中所含的粒子作为絮状沉淀沉降，不仅如此，还促进还原铁粉的自然沉降。由此，能够实现固液分离处理的效率提高。此外，例如在不添加絮凝剂的情况下，能够以更小规模的设备进行含锑水的处理。

2.3磁分离工序

磁分离工序是使用磁(具体而言，磁铁等)，从通过凝集沉淀分离工序得到的包含还原铁粉、絮状沉淀和残留水分的混合物(以下有时也称为“沉淀混合物”)，单独对还原铁粉进行回收的工序。

2.4气液分离工序

气液分离工序是使在磁分离工序中与还原铁粉一起被吸入、回收的空气分离，单独回收还原铁粉的工序。

2.5回送工序

回送工序是将气液分离中回收的还原铁粉送回混合工序的工序。返回的还原铁粉能够被再次添加至含锑水中，用于锑的回收，反复替换，直至还原铁粉的锑吸附能力降低。

另外，作为添加了返回的还原铁粉的含锑水，使用经过了混合工序的含锑水(以下有时也称为“处理水”)和未经过混合工序的含锑水均可。通过在经过了混合工序的含锑水中反复添加还原铁粉，能够使锑浓度减少至微量。

2.6第1实施方式的变形例

图2为第1实施方式涉及的含锑水的处理装置的变形例的概要图。该实施方式中，在混合部11对含锑水进行加热，因此，在设有加热部113一点上与上述第1实施方式是不同的。另外，图2中，对于与上述第1实施方式同样的构成，赋予同样的图号，省略其说明。

图2的含锑水的处理装置1’是在图1的含锑水的处理装置1的混合部11的内部设有加热部113(例如电热线)。该加热部113连接于例如电源，对混合部11内的含锑水进行加热。加热温度例如设为45℃。而且，在混合部11，在进行由加热部113进行的加热的同时，利用搅拌部112使含锑水流动，从而对含锑水进行加热。以这种方式，通过利用加热部113对含锑水进行加热，能够实现还原铁粉的重金属吸附能力的提高，能够更有效地将锑除去。

3.第2实施方式涉及的含锑水的处理装置

图3为第2实施方式涉及的含锑水的处理装置的概要图。图3所示含锑水的处理装置2具有pH调节部21、通水部22以及处理水储存部23。

在pH调节部21，利用pH测定部211测定含锑水的pH，基于其结果，利用pH调节剂添加部212注入适量的pH调节剂，将含锑水的pH调节至规定的值。这里，例如可以将pH设为5。

通过这种方式，在调节pH后，含锑水以一定速度向上流经(从通水部的下部向上部流动)填充有吸附剂粒子的通水部22。另外，本发明不是仅限于向上通水，也可以采用向下流、横向流等向任何方向的通水。另外，图3中，pH调节部21连接于通水部22的上游，但不限于该例，也可以配置于通水部22，此外，还可以连接于这些位置中的多个位置。

作为更具体的操作，例如，将还原铁粉填充于填充有吸附剂粒子(使用粘合树脂按1～2mm粒状化的粒子)的吸附塔。而且，将通水速度(以下称为“SV值”)设在1～10的范围内，使含锑水流经该吸附塔。

这里，SV值是表示在每单位时间，能够对处理所用的吸附剂粒子体积几倍的锑量进行处理(吸附)的指标。具体而言，SV值是可以通过处理水量(L/H)/吸附剂粒子体积(L)算出的值。

在含锑水的处理装置2中，通过这样的处理工序，能够使锑吸附于吸附剂粒子。

处理水储存部23是储存透过通水部22的处理水的部分。储存于该处理水储存部23的处理水的锑浓度在规定浓度以下(基准值以下)。

4.第2实施方式涉及的含锑水的处理方法

本发明的第2含锑水的处理方法为具备使经过pH调节部21的pH1～6的含锑水流经配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部22的工序的方法。由此，与第1实施方式相比，能够更有效地吸附分离锑，使处理水中的锑浓度降至低浓度。

4.1pH调节工序

pH调节部21中的pH调节工序是将作为处理对象的含锑水的pH调节至1～6的工序。具体而言，pH调节工序中，在含锑水中添加pH调节剂而调节pH。

在含锑水的pH不包含在规定范围内的情况下，例如可以使用pH调节剂调节pH。作为pH调节剂，在欲使pH上升的情况下，只要是碱性化合物就没有特别限定，可以使用例如苛性钠(氢氧化钠)、碳酸钠。此外，在欲降低pH的情况下，只要是酸性化合物就没有特别限定，可以使用例如硫酸等。

含锑水的pH为1～6。这是因为还原铁粉的锑吸附能力在酸性区域变高。此外，作为含锑水的pH，优选为4～5。通过含锑水的pH为4～5，具有特别高的锑吸附能力，能够更有效地将锑除去。此外，含锑水由于与还原铁粉的反应而pH上升。例如将含锑水的pH调节至4～5，优选调节至4.5～5，更优选调节至4.7～5。由此，混合后的水由于pH的上升而为5以上。向下水道排放的排出基准为pH5～9，因而无需用于对混合后的水进行中和的工序，具有经济性。

作为pH的调节方法，可列举例如一边在含锑水中添加pH调节剂一边测定pH，在含有锑的水的pH达到规定值时停止添加的方法等。

此外，为了使含锑水的pH维持在适当的范围，可以使用缓冲剂。作为缓冲剂没有特别限定，优选pKa为1～7的缓冲剂，更优选为2～6，进一步优选为3～6。具体而言，作为这样的缓冲剂，可以使用乙酸铵水溶液、乙酸钠水溶液等。

另外，对含锑水添加pH调节剂、缓冲剂的量可以测定经过通水工序的处理水的pH，基于该测定值而变化(反馈控制)。有时，含锑水由于与还原铁粉反应而pH上升，处理水成为碱性。因此，通过以例如pH满足排出(排水)基准的方式对pH进行反馈控制，不需要处理水的pH的进一步的调节工序。

4.2温度调节工序

另外，虽然在图3中未图示，但也可以设置上述加热部113而进行温度调节。

4.3通水工序

通水部22中的通水工序是使pH1～6的含锑水流经配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部的工序。由此，能够将含锑水中所含的锑吸附于吸附剂粒子。关于还原铁粉，与上述第1实施方式是同样的，因而省略其说明。

更具体而言，通水工序通过例如将吸附剂粒子填充于通水部内，使含锑水流经该通水部，从含锑水中吸附锑离子。

通水工序中，使用还原铁粉分散在粘合树脂中而成的粒子作为吸附剂粒子。即，通过还原铁粉分散在粘合树脂中，能够有效地回收含锑水中所含的锑。此外，通过粒子化(颗粒化)，耐压性也增加，因而能够在填充有吸附剂粒子的状态下长时间连续运行。

作为吸附剂粒子的形状，从通过将吸附剂粒子填充于通水部、使含锑水流经该通水部、从含锑水中吸附锑离子的有效性出发，优选能够填充于通水部、在使被处理水通过该通水部时的压力损失低的形状。作为这样的形状，可以列举例如球状、立方体状、柱状、中空柱状等形状等。

作为吸附剂粒子的粒径没有特别限定，例如粒径优选为1～2mm。通过粒径为1～2mm，在填充有吸附剂粒子的情况下，能够在保证通水性的同时使吸附剂粒子所含的还原铁粉与含锑水充分接触。另外，粒径是将吸附剂粒子的体积换算成球形时的直径。

作为粘合树脂没有特别限定，优选使用例如亲水性且至少在强酸性区域不溶的物质。具体而言，作为天然物，可以使用淀粉、阿拉伯胶等，作为半合成品，可以使用羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、木质素磺酸盐类等，作为合成品，可以使用聚乙烯醇(PVA)、酚醛树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物等。

作为吸附剂粒子所含的还原铁粉的粒径没有特别限定，优选为100μm以下。还原铁粉的粒径越小则表面积相对于重量的比例增加，因此，能够吸附、保持更多的锑。

作为通水部，只要是能够在填充有上述吸附剂粒子的状态下使含锑水流通就没有特别限定。可以使用例如柱状部件、反应塔那样的部件。

对于通过这样操作吸附了锑的吸附剂粒子，可以通过解吸处理进行再生，再次用于吸附处理。作为解吸处理所用的解吸剂没有特别限定，可以使用例如氢氧化钠、氢氧化钾等。在对吸附剂粒子进行废弃处理的情况下，作为吸附剂粒子的主要成分的铁也不会对环境产生影响，此外，锑牢固地保持于吸附剂粒子，不会溶出，因此能够容易处理吸附剂粒子。

4.4pH测定工序

在pH测定工序中，测定处理水的pH。而且，在上述pH调节工序中，可以基于测得的值控制pH调节剂的添加量。

4.5第2实施方式的变形例

图4为第2实施方式涉及的含锑水的处理装置的变形例的概要图。该实施方式中，在设有缓冲剂添加部213、流量控制部214、pH测定部231、温度调节部24和pH控制部25一点上与上述第2实施方式是不同的。另外，图4中，对于与上述第2实施方式同样的构成赋予同样的图号，省略其说明。

图4的含锑水的处理装置2’是在图3的含锑水的处理装置2中设有缓冲剂添加部213、流量控制部214、pH测定部231、温度调节部24和pH控制部25的装置。而且，pH测定部211、pH调节剂添加部212、缓冲剂添加部213、流量控制部214和pH测定部231均以能够与pH控制部25通信的状态连接。

温度调节部24具备搅拌部241和加热部242。在温度调节部24，在利用加热部242对从pH调节部21流入的含锑水进行加热的同时，利用搅拌部241进行搅拌，将含锑水的温度调节至例如45℃。以这种方式，通过利用温度调节部24对含锑水进行加热，能够实现通水部22的吸附剂粒子中分散的还原铁粉的重金属吸附能力的提高，能够更有效地将锑除去。

在pH控制部25，接收pH测定部211测得的pH调节部21的含锑水的pH的值或pH测定部231测得的处理水储存部23的含锑水的pH的值的信号。而且，以pH调节部21的含锑水或处理水储存部23的含锑水的pH的值成为设定的值的方式进行运算处理，将基于该结果的指令传输至pH调节剂添加部212、缓冲剂添加部213和流量控制部214。

在pH调节剂添加部212、缓冲剂添加部213和流量控制部214，按照来自pH控制部25的指令，分别改变pH调节剂的添加量、缓冲剂的添加量和含锑水的流量。另外，图4中，将pH测定部231配置于处理水储存部23，但配置位置只要在通水部22的下游就没有特别限定。

此外，含锑水的处理装置2’在pH调节部21的后段具备温度调节部24。温度调节部24内设有搅拌部241和加热部242。

作为第1或第2实施方式涉及的对含锑水实施了处理的处理水的锑浓度没有特别限定，优选为低于0.1mg/L，更优选为低于0.05mg/L。另外，将处理水的锑浓度设为低于0.05mg/L的情况下，优选例如在净化处理后的锑浓度达到0.1mg/L的时刻进行还原铁粉或吸附剂粒子的交换。由此能够对含锑水进行处理直至还原铁粉的吸附能力的极限。

通过这种方式，不会如凝集沉淀法等那样将锑的吸附不充分的还原铁粉废弃，对降低成本和减少污泥量是有效的。此外，与含锑水中锑的浓度无关，仅设定通水量、通水速度，从而容易实现处理的简易化。

实施例

以下给出实施例，进一步详细地对本发明进行说明，但本发明不受这些实施例的任何限定。

实施例1

吸附速度评价：进行利用还原铁粉进行的锑的吸附速度的评价。首先，在100g以1mg/L的浓度含有锑的水中，添加0.1％、0.5％、1.0％的粒径为100μm以下的还原铁粉，得到3种样品。而且，在与各样品接触(振荡)1、5、10分钟后，利用磁铁提取含铁粒子，用0.45μm过滤器过滤，使还原铁粉与上清分离后，分析处理水的锑浓度。

图5为锑浓度相对于混合时间的图表。即，图5中，横轴为混合时间(min)，纵轴为锑浓度(mg/L)。如由图5明显可见，不管还原铁粉的混合量如何，锑浓度随着混合时间的流逝而降低。即，可见混合时间越长，则锑浓度越低(向还原铁粉的吸附在进行)。此外还可见，还原铁粉的添加量越多，则锑浓度在越短时间内降低。

铁粉回收-再利用评价实验：对还原铁粉的回收-再利用中吸附能力的影响进行评价。具体而言，将还原铁粉和含锑水混合，使其接触5分钟。接下来，用磁铁回收还原铁粉，将回收的还原铁粉再次与含锑水混合，使其接触5分钟。将与含锑水接触5分钟设为“1次”，重复15次这样的操作。另外，相对于含锑水，还原铁粉的添加量设为1.0％。

图6为还原铁粉的锑总吸附量相对于接触次数的图表。即，图6中，将横轴设为接触次数(次)，将纵轴设为吸附能力(mg/g)。如由图6明显可见，能够进行5次以上的回收-再利用。另外，可见还原铁粉的锑总吸附量为6.5mg/g，作为处理(吸附)能力，得到了充分的结果。

根据以上的实验结果可见，含锑水与还原铁粉的混合时间优选设为1分钟以上。此外，还可见还原铁粉相对于含锑水的混合量优选设为1.0％以上。

实施例2

构成图4所示构成的通水式锑处理装置2’。将SV值设为1，将含有1mg/L锑的含锑水送入流量控制部214(泵)中。在pH调节部21，以设于处理水储存部23内的pH测定部231的指示值成为6～8的方式，在pH控制部25进行控制，利用pH调节剂添加部212添加pH调节剂。此外，对于缓冲剂添加部213也同样，在pH控制部25，与流量控制部214联动，以成为300mg/L的方式注入。

经过pH调节部21的含锑水在具备搅拌部241(水下搅拌器)、加热部242(电热线)的温度调节部24升温至45℃，向上流过通水部22(吸附反应塔)，以一定速度通水。处理水储存部23中通水初期的锑浓度低于检测极限(0.01mg/L)。通水至锑浓度为0.1mg/L的结果，还原铁粉中的总锑吸附量为10.0mg/g，作为处理能力，得到了比实施例1(混合式)更好的结果。根据该结果，不需要实施例1(混合式)中所必需的用于凝集沉淀分离工序的反应槽，实现了系统整体的进一步小型化。此外，能够减少最终污泥量，能够实现节约能量、节省资源的处理。

Claims (11)

1.一种含锑水的处理方法，其具备将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的工序。

2.一种含锑水的处理方法，其具备使pH1～6的含锑水流经配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部的工序。

3.根据权利要求2所述的含锑水的处理方法，所述粘合树脂为选自由淀粉、阿拉伯胶、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、木质素磺酸盐类、聚乙烯醇、酚醛树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物组成的组的1种以上。

4.根据权利要求2或3所述的含锑水的处理方法，所述吸附剂粒子为球状、立方体状、柱状或中空柱状。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的含锑水的处理方法，所述吸附剂粒子的粒径为1mm以上2mm以下。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的含锑水的处理方法，所述还原铁粉的粒径为100μm以下。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的含锑水的处理方法，所述含锑水含有pKa为1～7的缓冲剂。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的含锑水的处理方法，所述含锑水为35℃以上。

9.一种含锑水的处理装置，其具备能够将pH1～6的含锑水和0价的还原铁粉混合的混合部。

10.一种含锑水的处理装置，其具备配置有0价的还原铁粉分散在粘合树脂中而成的吸附剂粒子的通水部。

11.根据权利要求10所述的含锑水的处理装置，其具备

连接于所述通水部或其上游的pH调节部，

配置于比所述通水部靠下游的pH测定部，以及

根据所述pH测定部的pH测定值将所述含锑水控制在pH1～6的pH控制部。