JP2007117845A - Reaction tank - Google Patents

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Tatsufumi Nakamura
達史 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reaction tank which can effectively agitate heavy metals-containing water loaded with a reducing substance by requiring no mechanical means, such as an agitator inserted into the reaction tank, and, thereby, can easily make the structure of the inside of the reaction tank airtight to prevent the oxidation of the reducing substance by air. <P>SOLUTION: The reaction tank comprises a reaction tank main body 70 where the inside is airtightly closed, one of the upper part and lower part is connected with a heavy metals-containing water feed pipe 71, and the other part is connected with a heavy metals-containing water discharge pipe 72, and a first baffle plate 73 installed vertically on the inner wall of the reaction tank main body 70, and protruded from the inner wall to inside. The feed pipe 71 is connected with the reaction tank main body 70 so that rotating flow of the heavy metals-containing water is generated in the reaction tank main body from the above one part to the other part by introducing the heavy metals-containing water in the direction along the inner wall of the reaction tank main body. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、還元性鉄化合物等の還元性物質によって重金属類を含む排水等から当該重金属類を除去するための重金属類含有水の処理プラントに用いて好適な反応槽に関するものである。   The present invention relates to a reaction vessel suitable for use in a heavy metal-containing water treatment plant for removing heavy metals from waste water containing heavy metals with a reducing substance such as a reducing iron compound.

一般に、工場等から排出される排水等には、鉛、亜鉛、ニッケル、セレン等の各種の汚染物質となる重金属類が含まれている。このため、上記排水等を処理する場合には、これら重金属類を水質汚濁防止法に基づく各々の排出基準以下になるまで除去した後に、下水や河川等に流す必要がある。特に、これまで除去が難しいとされていた上記セレンについては、その排水基準が0.1mg/リットルと厳しく規制されている。   In general, waste water discharged from factories and the like contains heavy metals that are various pollutants such as lead, zinc, nickel, and selenium. For this reason, when processing the said waste_water | drain etc., after removing these heavy metals until it becomes below each discharge | emission standard based on the water pollution prevention method, it is necessary to flow to a sewer, a river, etc. In particular, for the selenium, which has been considered difficult to remove, the effluent standard is strictly regulated to 0.1 mg / liter.

そこで、例えば、下記特許文献1においては、セレンを含有する重金属排水の導入管、アルカリ剤導入管及び撹拌機を備えた1次反応槽と、この1次反応槽からの流出液の固液分離槽と、分離された液の導入管、第1鉄塩導入管、アルカリ剤導入管、及び切替弁を付設した不活性ガス及び空気の吹き込み管を備えた2次反応槽と、該2次反応槽からの流出液の固液分離槽とを有するセレンを含有する重金属排水の処理装置が提案されている。   Therefore, for example, in the following Patent Document 1, a solid reaction separation of a effluent from a primary reaction tank provided with an introduction pipe for a heavy metal drainage containing selenium, an alkali agent introduction pipe and a stirrer, and the primary reaction tank. A secondary reaction tank comprising a tank, a separated liquid introduction pipe, a ferrous salt introduction pipe, an alkaline agent introduction pipe, and an inert gas and air blowing pipe provided with a switching valve; and the secondary reaction An apparatus for treating heavy metal wastewater containing selenium having a solid-liquid separation tank for effluent from the tank has been proposed.

上記重金属排水の処理装置においては、セレンを含有する重金属排水に対して、1次反応槽において、まずアルカリ中和剤を添加しpHを8〜10.5に調整して水酸化物として除去可能な重金属を沈殿させる。次いで、この1次反応槽からの流出液を固液分離槽において固液分離して2次反応槽に送って65℃以上に加温し、さらに不活性ガスを吹き込んで溶存酸素を除去した後に、硫酸第一鉄等を添加して第一鉄イオンを溶存させるとともに、水酸化ナトリウム等を添加し排水を中和してpH8.5〜11とし、内部を撹拌してセレンの還元反応を進行させることにより、水酸化第一鉄を酸化させて酸化鉄を析出させる。   In the heavy metal wastewater treatment apparatus, it is possible to remove the hydroxide as a hydroxide by first adding an alkali neutralizer to adjust the pH to 8 to 10.5 in the primary reaction tank for heavy metal wastewater containing selenium. Heavy metals are precipitated. Next, the effluent from this primary reaction tank is solid-liquid separated in a solid-liquid separation tank, sent to the secondary reaction tank and heated to 65 ° C. or higher, and further, inert gas is blown to remove dissolved oxygen. Add ferrous sulfate and so on to dissolve ferrous ions, add sodium hydroxide and so on to neutralize the waste water to pH 8.5 to 11, and stir the inside to proceed the selenium reduction reaction By oxidizing, ferrous hydroxide is oxidized and iron oxide is deposited.

次いで、上記2次反応槽への不活性ガスの吹き込みを止めて空気の吹き込みに切り替えることにより、重金属の除去が開始されてフェライト粒子を生成させる。その後、2次反応槽からの流出液を得られた沈殿物を固液分離槽に送って、一括してろ過または磁石によって固液分離する。   Next, by stopping the blowing of the inert gas into the secondary reaction tank and switching to the blowing of air, the removal of heavy metal is started and ferrite particles are generated. Thereafter, the precipitate from which the effluent from the secondary reaction tank is obtained is sent to a solid-liquid separation tank, and is subjected to solid-liquid separation by filtration or a magnet all at once.

このような処理装置によれば、処理水を、上記第1〜第3工程を通すことにより、セレンを含めた重金属の残留濃度に関し、それらの排水基準を充分満足することができるとされている。
特開2002−326090号公報
According to such a treatment apparatus, it is said that the wastewater standards can be sufficiently satisfied with respect to the residual concentration of heavy metals including selenium by passing the treated water through the first to third steps. .
JP 2002-326090 A

ところで、上記従来の重金属排水の処理装置にあっては、2次反応槽において、第一鉄イオンによるセレンの還元反応を確保するため、排水中の酸素が当該第一鉄イオンと反応してしまうことを防ぐ必要がある。このため、排水中の溶存酸素を除去するための不活性ガスの吹き込み装置等を設ける必要があり、装置やその制御が一層複雑化するとともに、設備コストも嵩むという問題点もある。   By the way, in the conventional heavy metal wastewater treatment apparatus, in the secondary reaction tank, oxygen in the wastewater reacts with the ferrous ions in order to ensure the reduction reaction of selenium by ferrous ions. It is necessary to prevent this. For this reason, it is necessary to provide an inert gas blowing device or the like for removing dissolved oxygen in the waste water, and there is a problem that the device and its control are further complicated and the equipment cost is increased.

また、不活性ガスを吹き込んでセレンの還元反応により酸化鉄を析出させる際や、不活性ガスの吹き込みを止めて空気の吹き込みに切り替え、フェライト粒子を生成させる際に、これらの反応を促進するために撹拌を行う必要がある。   In order to promote these reactions when injecting inert gas to precipitate iron oxide by reduction of selenium, or when stopping inactive gas blowing and switching to air blowing to generate ferrite particles Need to be stirred.

従来、一般にこの種の撹拌は、反応槽内に挿入されてモータ等により回転駆動される回転軸と、この回転軸に固定された撹拌翼とを有する撹拌機によって行われているが、上記反応槽における回転軸の挿入部から内部に空気が進入するおそれがある。このため、反応槽内に過剰な不活性ガスを供給したり、あるいは上記挿入部に気密性を有する高価なメカニカルシールを設けたりしなければならず、経済性に劣るという問題点もある。   Conventionally, this kind of stirring is generally performed by a stirrer having a rotating shaft inserted into a reaction vessel and driven to rotate by a motor or the like, and a stirring blade fixed to the rotating shaft. There is a risk that air may enter from the insertion portion of the rotating shaft in the tank. For this reason, it is necessary to supply an excessive inert gas into the reaction tank or to provide an expensive mechanical seal having airtightness in the insertion portion, and there is a problem that the cost is inferior.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、反応槽内に挿通される撹拌機等の機械的な手段を要することなく、効果的に内部の還元性物質が添加された重金属類含有水を撹拌することができ、よって容易に反応槽内を気密な構造とすることができて空気による還元性物質の酸化を防止することができる反応槽を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and does not require mechanical means such as a stirrer inserted into a reaction vessel, and effectively contains heavy metal-containing water to which an internal reducing substance is added. It is an object of the present invention to provide a reaction tank in which the inside of the reaction tank can be easily airtight and the oxidation of the reducing substance by air can be prevented.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、還元性物質が添加された重金属類含有水を、空気流入が遮断された内部において撹拌しつつ上記還元性物質により重金属類を還元して除去するための反応槽であって、内部が気密的に密閉され、上部または下部の一方に上記重金属類含有水の供給管が接続されるとともに、他方に上記重金属類含有水の排出管が接続された反応槽本体と、この反応槽本体の内壁に上下方向に設けられて当該内壁から内方に向けて突出する第1の邪魔板とを備えてなり、かつ上記供給管は、上記反応槽本体に、上記重金属類含有水を当該反応槽本体の内壁に沿う方向に導入することにより、上記反応槽本体内において上記一方から上記他方に向けて上記重金属類含有水の旋回流が生じるように接続されていることを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is to reduce heavy metals by the reducing substance while stirring the heavy metal-containing water to which the reducing substance is added while the air inflow is blocked. The inside of the reaction vessel is hermetically sealed, the supply pipe for the heavy metal containing water is connected to one of the upper part and the lower part, and the discharge pipe for the heavy metal containing water is connected to the other And a first baffle plate provided in the vertical direction on the inner wall of the reaction tank main body and projecting inward from the inner wall, and the supply pipe is By introducing the heavy metal-containing water into the reaction tank main body in a direction along the inner wall of the reaction tank main body, a swirling flow of the heavy metal-containing water is generated from the one side to the other in the reaction tank main body. Connected so that It is characterized in.

ここで、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記供給管は、上記反応槽本体の下部に接続されるとともに、上記排出管は、上記反応槽本体の上部に接続されていることを特徴とすることを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the supply pipe is connected to a lower part of the reaction tank body, and the discharge pipe is connected to an upper part of the reaction tank body. It is characterized by being connected.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の第1の邪魔板と上記反応槽本体の内壁との間には、上記重金属類含有水の流路となる間隙が形成されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, a gap serving as a flow path for the heavy metal-containing water is formed between the first baffle plate according to the first or second aspect and the inner wall of the reaction vessel main body. It is characterized by being.

さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、上記反応槽本体内の上部および下部の少なくとも一方には、水平方向に延在して上記旋回流に対向する第2の邪魔板が設けられていることを特徴とするものである。   Furthermore, the invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of an upper part and a lower part in the reaction vessel main body extends in a horizontal direction and the swirl flow. A second baffle plate is provided opposite to.

また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、上記反応槽本体の上下部間に配管された戻り管と、この戻り管に介装された循環ポンプとを有し、上記反応槽本体の上部または下部の上記他方から抜き出した上記重金属類含有水を、上記一方に戻す循環ラインを備えてなり、かつ上記循環ラインには、上記戻り管に介装されて当該戻り管を流れる上記重金属類含有水のpHを計測するpH計と、このpH計からの検出信号に基づいて、貯留タンク内のアルカリ水溶液を上記供給ラインに供給するpH調整手段が設けられていることを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein a return pipe piped between the upper and lower parts of the reaction vessel main body and a circulation interposed in the return pipe. A circulation line for returning the heavy metal-containing water extracted from the other of the upper or lower part of the reaction vessel body to the one side, and the circulation line is connected to the return pipe. A pH meter that measures the pH of the heavy metal-containing water flowing through the return pipe and a pH adjusting unit that supplies the aqueous alkaline solution in the storage tank to the supply line based on a detection signal from the pH meter. It is characterized by being provided.

なお、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、上記重金属類とは、例えば、セレン、カドミウム、六価クロム、鉛、亜鉛、銅、ニッケル、ヒ素、アンチモンなどの各種重金属元素や金属元素を包含するものである。
そして、上記重金属類含有水とは、上記重金属類を含む水の総称であり、自然発生的および人為的に生じた各種の廃水や排水等を含み、例えば、工場排水や下水、海水、河川水、沼や湖池の水、地表の溜まり水、河川等の堰止域の水、地下の流水や溜まり水、暗渠の水等であって、上記重金属類を含有するものをいう。
In the invention according to any one of claims 1 to 5, the heavy metals are, for example, various heavy metal elements such as selenium, cadmium, hexavalent chromium, lead, zinc, copper, nickel, arsenic, antimony, and metals. Includes elements.
The above-mentioned heavy metal-containing water is a general term for water containing the above heavy metals, and includes various types of wastewater and wastewater generated naturally and artificially. For example, industrial wastewater, sewage, seawater, river water , Water in swamps and lakes, pool water on the surface, water in dams such as rivers, underground water, pool water, culvert water, etc., which contain the above heavy metals.

請求項1〜5のいずれかに記載の反応槽においては、重金属類含有水を供給管から内部が気密的に密閉された反応槽本体内に供給すると、上記重金属類含有水は、反応槽本体の内壁に沿う方向に導入されることにより、上記供給管側から排出管側に向けて旋回流となって流れる。そして、この旋回流は、供給管側から排出管側へと流れる際に、反応槽本体の内壁から突出する第1の邪魔板に衝突することにより、水平方向の渦乱流が形成されて撹拌される。   In the reaction tank in any one of Claims 1-5, if the heavy metal containing water is supplied in the reaction tank main body by which the inside was airtightly sealed from the supply pipe, the said heavy metal containing water will be the reaction tank main body. By being introduced in the direction along the inner wall, the flow flows as a swirling flow from the supply pipe side toward the discharge pipe side. When this swirling flow flows from the supply pipe side to the discharge pipe side, it collides with the first baffle plate protruding from the inner wall of the reaction vessel main body, thereby forming a horizontal vortex flow and stirring. Is done.

これにより、上記重金属類含有水とこれに添加した還元性物質との接触が促進され、重金属類含有水中の重金属が還元性物質によって還元されて上記含有水から抽出される。この結果、この反応槽の後段において、固液分離することにより、重金属類含有水から重金属類を除去することができる。   Thereby, the contact between the heavy metal-containing water and the reducing substance added thereto is promoted, and the heavy metal in the heavy metal-containing water is reduced by the reducing substance and extracted from the containing water. As a result, the heavy metals can be removed from the heavy metal-containing water by solid-liquid separation in the subsequent stage of the reaction tank.

このように、請求項1〜5のいずれかに記載の反応槽によれば、反応槽本体内を空気流入が遮断された気密的な構造としているために、当該反応槽本体を重金属類含有水によって充満させることにより、当該重金属類含有水に添加した還元性物質が空気によって酸化されることが無く、よって反応槽本体に別途不活性ガスを供給する装置や高温に加熱するための装置を設けることなく、効率的な重金属類に対する還元・除去を行うことができる。   Thus, according to the reaction tank according to any one of claims 1 to 5, since the inside of the reaction tank body has an airtight structure in which air inflow is blocked, the reaction tank body is made of water containing heavy metals. As a result, the reducing substance added to the heavy metal-containing water is not oxidized by the air, and thus a device for supplying an inert gas to the reaction vessel body and a device for heating to a high temperature are provided. Therefore, efficient reduction and removal of heavy metals can be performed.

この際に、従来の撹拌機のような反応槽本体を貫通する撹拌手段を用いずに、供給管の接続構造および第1の邪魔板により、内部に供給した重金属類含有水を旋回させつつ、渦乱入を形成させて撹拌しているために、極めて簡易な構造によって反応槽本体を気密的に密閉することができる。   At this time, without using the stirring means penetrating the reaction vessel main body such as a conventional stirrer, while turning the heavy metal containing water supplied to the inside by the connection structure of the supply pipe and the first baffle plate, Since the vortex intrusion is formed and stirred, the reaction vessel main body can be hermetically sealed with an extremely simple structure.

なお、上記重金属類含有水の供給管を、反応槽本体の上部または下部の一方に接続し、排出管を、反応槽本体の上部または下部の他方に接続することが可能であるが、特に請求項2に記載の発明のように、上記供給管を反応槽本体の底部近傍に接続し、排出管を反応槽本体の天井部近傍に接続することが好ましい。このような、接続構造とすれば、還元性物質による重金属類の還元によって重金属類含有水中に沈殿物が生成された場合においても、当該沈殿物を底部から供給される重金属類含有水に同伴させて排出管から外部に抜き出すことができ、よって上記沈殿物が反応槽本体の底部に沈降堆積することを防止することができる。また、上記沈殿物は、重力により反応槽本体内で沈降する傾向にあるために、当該沈殿物と反応槽本体の底部から供給される重金属類含有水とが接触反応する時間と機会を多く取ることができ、より一層効果的な処理を行うことが可能になる。   Although it is possible to connect the supply pipe for the heavy metal-containing water to one of the upper part or the lower part of the reaction tank body and connect the discharge pipe to the other of the upper part or the lower part of the reaction tank body, As in the invention described in Item 2, it is preferable that the supply pipe is connected to the vicinity of the bottom of the reaction tank main body, and the discharge pipe is connected to the vicinity of the ceiling of the reaction tank main body. With such a connection structure, even when a precipitate is generated in heavy metal-containing water due to reduction of heavy metals by a reducing substance, the precipitate is entrained in the heavy metal-containing water supplied from the bottom. Thus, the deposit can be extracted from the discharge pipe to the outside, so that the sediment can be prevented from being deposited on the bottom of the reaction vessel main body. Further, since the precipitate tends to settle in the reaction tank body due to gravity, it takes a lot of time and opportunity for the precipitate and the heavy metal-containing water supplied from the bottom of the reaction tank body to contact and react. And more effective processing can be performed.

また、請求項3に記載の発明においては、上記第1の邪魔板と反応槽本体の内壁との間に、上記重金属類含有水の流路となる間隙を形成しているので、供給管側から排出管側に向けた旋回流の形成を壊すことが無く、かつ第1の邪魔板と上記内壁との接合角隅部に、流れの阻止されたデッドエリアが形成されることを防止することができる。   Further, in the invention according to claim 3, since a gap serving as a flow path for the heavy metal-containing water is formed between the first baffle plate and the inner wall of the reaction tank body, the supply pipe side To prevent the formation of a swirling flow toward the discharge pipe from the side and the formation of a dead area in which the flow is prevented at the corner of the joint between the first baffle plate and the inner wall Can do.

さらに、請求項4に記載の発明のように、上記反応槽本体内の上部および下部の少なくとも一方に、水平方向に延在して上記重金属類含有水の旋回流に対向する第2の邪魔板を設ければ、一層撹拌効率を高めることができる。   Furthermore, as in the invention described in claim 4, a second baffle plate that extends in the horizontal direction and faces the swirling flow of the heavy metal-containing water on at least one of the upper part and the lower part in the reaction vessel main body. If it is provided, the stirring efficiency can be further increased.

また、本発明に係る反応槽を用いて重金属類含有水からの重金属類の還元・除去を行うに際して、使用する還元性物質によっては、反応槽本体内を一定範囲のアルカリ性に保持する必要が生じる。このため、還元性物質が添加された重金属類含有水のpH値を計測して、これが上記範囲内に保持されるように、別途アルカリ水溶液を供給しなければならない。このような場合に、反応槽本体内においては、上述した撹拌によって未だ混合が不均一な状態にあるために、pH計の設置場所により検出されるpH値に誤差が生じやすくなる。   Moreover, when reducing and removing heavy metals from heavy metal-containing water using the reaction tank according to the present invention, depending on the reducing substance used, the inside of the reaction tank body needs to be maintained within a certain range of alkalinity. . For this reason, it is necessary to measure the pH value of the heavy metal-containing water to which the reducing substance is added and supply an aqueous alkali solution separately so that the pH value is maintained within the above range. In such a case, in the reaction vessel main body, the mixing is still in a non-uniform state due to the agitation described above, so that an error is likely to occur in the pH value detected by the installation location of the pH meter.

この点、請求項5に記載の発明によれば、上記反応槽本体の排出側から抜き出した重金属類含有水を供給管側に戻す循環ラインを設け、この循環ラインの戻り管にpHを計測するpH計を設けるとともに、このpH計からの検出信号に基づいて、貯留タンク内のアルカリ水溶液を上記供給ラインに供給するようにしているために、上述したpH値の保持制御を確実に行うことができる。   In this regard, according to the invention described in claim 5, a circulation line is provided for returning the heavy metal-containing water extracted from the discharge side of the reaction tank body to the supply pipe side, and the pH is measured in the return pipe of the circulation line. Since the pH meter is provided and the alkaline aqueous solution in the storage tank is supplied to the supply line based on the detection signal from the pH meter, the above-described pH value holding control can be reliably performed. it can.

図1〜図7は、本発明に係る反応槽を重金属類含有水の処理プラントに適用した場合の最良の実施形態を示すものである。
先ず、図6および図7に基づいて上記処理プラントの構成を説明すると、この処理プラントは、各々ユニット化されて個別に搬送可能な反応部ユニット1、固液分離部ユニット2、濾過部ユニット3および脱水部ユニット4によって概略構成されている。そして、この処理プラントは、上記各ユニット1〜4が例えば重金属類を含有する排水等の処理場所まで搬送されたうえで、互いの配管部分が接続されることにより、全体としての処理プラントが構成されるようになっている。
FIGS. 1-7 shows the best embodiment at the time of applying the reaction tank concerning this invention to the processing plant of heavy metal containing water.
First, the configuration of the processing plant will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The processing plant is a reaction unit 1, a solid-liquid separation unit 2 and a filtration unit 3 that are unitized and can be individually transported. The dehydration unit 4 is schematically configured. And this processing plant comprises the said processing units as a whole by connecting each piping part after the said each units 1-4 are conveyed to processing places, such as waste water containing heavy metals, for example. It has come to be.

反応部ユニット1は、上記処理場所において上記排水等を貯留したタンク5から送水ポンプ6によって排出される上記排水等を一時貯留する貯留槽7と、上記排水等に硫酸第一鉄(還元性物質)を添加する添加装置8と、上記排水等および硫酸第一鉄を空気流入が遮断された内部において撹拌しつつ反応させて還元性の鉄化合物沈殿を生成させる4基の反応槽10a〜10dとが備えられている。   The reaction unit 1 includes a storage tank 7 that temporarily stores the waste water and the like discharged from the tank 5 that stores the waste water and the like in the processing place, and ferrous sulfate (reducing substance) in the waste water and the like. And 4 reactors 10a to 10d for reacting the waste water or the like and ferrous sulfate with stirring in the interior where the inflow of air is blocked to produce a reducing iron compound precipitate. Is provided.

ここで、貯留槽7は、上部に排水等の供給管7aが接続されており、供給管7aには流量計12が介装されている。他方、この貯留槽7の底部には、内部の上記排水等を反応槽10aの底部近傍に供給するための移送管7bが接続されており、この移送管7bには移送ポンプ13および流量計14が介装されている。さらに、この貯留槽7には、内部の液面を検出して送水ポンプ6および移送ポンプ13の運転を制御するレベル検出器15が設けられている。   Here, the storage tank 7 is connected to a supply pipe 7a such as drainage at the top, and a flow meter 12 is interposed in the supply pipe 7a. On the other hand, a transfer pipe 7b is connected to the bottom of the storage tank 7 to supply the internal drainage and the like to the vicinity of the bottom of the reaction tank 10a. The transfer pipe 7b is connected to a transfer pump 13 and a flow meter 14. Is intervening. Further, the storage tank 7 is provided with a level detector 15 that detects the liquid level inside and controls the operation of the water pump 6 and the transfer pump 13.

また、添加装置8は、硫酸第一鉄を蓄えるタンク16と、このタンク16内の硫酸第一鉄を所定の流量で供給する送液ポンプ17と、この送液ポンプ17の吐出管18とから構成されたもので、吐出管18が移送管7bの流量計14の下流側に接続されている。そして、この移送管7bから硫酸第一鉄が添加された上記排水等が送られる反応槽10aの後段に、順次反応槽10b〜10dが配置されている。   The addition device 8 includes a tank 16 for storing ferrous sulfate, a liquid feed pump 17 for supplying ferrous sulfate in the tank 16 at a predetermined flow rate, and a discharge pipe 18 of the liquid feed pump 17. In this configuration, the discharge pipe 18 is connected to the downstream side of the flow meter 14 of the transfer pipe 7b. And reaction tank 10b-10d is arrange | positioned sequentially in the back | latter stage of the reaction tank 10a to which the said waste_water | drain etc. to which ferrous sulfate was added are sent from this transfer pipe 7b.

すなわち、4基の反応槽10a〜10dは、それぞれ移送管20a〜20cによって直列的に設けられており、各移送管20a〜20cの入口側が前段に位置する各反応槽10a〜10cの上部に接続されるとともに、出口側が後段に位置する各反応槽10b〜10dの底部近傍に接続されている。そして、最終段の反応槽10dの上部に接続された移送管20dの他端部が、上記固液分離ユニット2へと接続されている。   That is, the four reaction tanks 10a to 10d are provided in series by transfer pipes 20a to 20c, respectively, and the inlet side of each of the transfer pipes 20a to 20c is connected to the upper part of each of the reaction tanks 10a to 10c located in the previous stage. At the same time, the outlet side is connected to the vicinity of the bottom of each of the reaction vessels 10b to 10d located in the subsequent stage. The other end of the transfer pipe 20d connected to the upper part of the final reaction tank 10d is connected to the solid-liquid separation unit 2.

この固液分離ユニット2には、シックナー22が設けられている。このシックナー22は、反応槽10dから排出された鉄化合物沈殿を含むスラリーを比重によって固液分離する周知の装置で、中心部にはモータ23aと、このモータ23aによって回転駆動されるシャフト23bと、このシャフト23bの下端部に接続されてシックナー22の底部に臨む放射腕状のレーキ23cとからなる掻き寄せ機が設けられている。そして、このシックナー22の上部に、シャフト23bを囲繞するようにして円筒状のフィードウエル22aが設けられ、このフィードウエル22a内に、移送管20dの供給側端部が導入されている。   The solid-liquid separation unit 2 is provided with a thickener 22. The thickener 22 is a well-known device that separates solid-liquid slurry containing iron compound precipitate discharged from the reaction vessel 10d by specific gravity, and has a motor 23a at its center and a shaft 23b that is rotationally driven by the motor 23a. A scraper including a radiating arm-shaped rake 23c connected to the lower end of the shaft 23b and facing the bottom of the thickener 22 is provided. A cylindrical feed well 22a is provided above the thickener 22 so as to surround the shaft 23b, and the supply side end of the transfer pipe 20d is introduced into the feed well 22a.

また、このシックナー22の底部に設けられた固形分の排出口22bには、二股配管となる返送ライン24と排出ライン25とが接続されており、返送ライン24は反応部ユニット1内に設けられた返泥ポンプ26の吸入側に接続されている。そして、この返泥ポンプ26の吐出側に返送ライン27の一端部が接続され、この返送ライン27の他端部が初段の反応槽10aへの移送管7bに接続されている。ここで、返送ライン27には、流量計28および条件槽29が介装されるとともに、流量計28の上流側に返送ライン27内に水を供給する水供給ライン30が開閉弁30aを介して枝配管されている。   Further, a return line 24 and a discharge line 25 which are bifurcated pipes are connected to a solid content outlet 22b provided at the bottom of the thickener 22, and the return line 24 is provided in the reaction unit 1. The mud return pump 26 is connected to the suction side. One end of the return line 27 is connected to the discharge side of the mud return pump 26, and the other end of the return line 27 is connected to the transfer pipe 7b to the first-stage reaction tank 10a. Here, the return line 27 is provided with a flow meter 28 and a condition tank 29, and a water supply line 30 for supplying water into the return line 27 on the upstream side of the flow meter 28 via an on-off valve 30a. It is a branch pipe.

他方、シックナー22の底部排出口22bに接続された排出ライン25は、濾過部ユニット3に設けられた送泥ポンプ35によって、開閉弁36aおよび流量計36bが介装された送泥ライン36から汚泥貯槽37に送られるようになっている。そして、この送泥貯槽37の排出管38が、脱水部ユニット4内に設置された脱水ポンプ39の吸引側に接続されるとともに、脱水ポンプ39の吐出側が脱水機40に接続されている。   On the other hand, the discharge line 25 connected to the bottom discharge port 22b of the thickener 22 is sludged from the mud feed line 36 in which the on-off valve 36a and the flow meter 36b are interposed by the mud feed pump 35 provided in the filtration unit 3. It is sent to the storage tank 37. A discharge pipe 38 of the mud storage tank 37 is connected to a suction side of a dehydration pump 39 installed in the dehydration unit 4, and a discharge side of the dehydration pump 39 is connected to a dehydrator 40.

なお、送泥貯槽37には、内部の汚泥を撹拌する撹拌機41と、当該汚泥の量を検出して送泥ポンプ35の運転制御および開閉弁36aの開閉制御を行う超音波レベル計42とが設けられている。これに対して、シックナー22の上部に設けられた水分のオーバーフロー部22cには、排水ライン43の一端部が接続されており、当該排水ライン43の他端部は、濾過部ユニット3に設置された2基の砂濾過槽44に導入されている。また、これら砂濾過装置44からの排水は、排水ライン45から順次用水槽46、pH調整槽47および処理水槽48へと送られ、処理水槽48から処理水が排水されるようになっている。   The mud storage tank 37 includes an agitator 41 for agitating the internal sludge, an ultrasonic level meter 42 for detecting the amount of the sludge and controlling the operation of the mud pump 35 and the opening / closing control of the on-off valve 36a. Is provided. On the other hand, one end portion of the drainage line 43 is connected to the moisture overflow portion 22 c provided on the upper portion of the thickener 22, and the other end portion of the drainage line 43 is installed in the filtration unit 3. The two sand filtration tanks 44 are introduced. Further, the waste water from these sand filtration devices 44 is sequentially sent from a drain line 45 to a water tank 46, a pH adjusting tank 47, and a treated water tank 48, and the treated water is drained from the treated water tank 48.

ここで、用水槽46には、内部の液面を検出するレベル計49と、このレベル計からの検出信号によって、内部の排水を、移送ライン50を通じて用水として汲み出す移送ポンプ51とが設けられている。そして、移送ライン50は、送水された用水を砂濾過装置44の逆洗浄水として供給する逆洗浄ライン52と、同様に送水された用水を、上述した水供給ライン30や他の洗浄水あるいは薬品溶解水として供給する用水供給ライン53とに枝配管されている。   Here, the water tank 46 is provided with a level meter 49 for detecting the internal liquid level, and a transfer pump 51 for pumping the internal drainage as service water through the transfer line 50 by a detection signal from the level meter. ing. And the transfer line 50 is the backwashing line 52 which supplies the supplied water as backwashing water of the sand filtration apparatus 44, and the water supply line 30 similarly supplied to the water supply line 30 mentioned above, other washing water, or chemicals A branch pipe is connected to a water supply line 53 for supply as dissolved water.

また、pH調整槽47には、内部のpH値を検出するpH計54と、このpH計54の検出信号に基づいて、pH調整槽47内の排水を中和すべく中和剤タンク55内の硫酸をポンプ56によって添加する中和装置57が設けられている。なお、図中符号58は、pH調整槽47および処理水槽48に設けられた撹拌機である。   The pH adjustment tank 47 includes a pH meter 54 that detects the internal pH value, and a neutralizer tank 55 in order to neutralize the wastewater in the pH adjustment tank 47 based on the detection signal of the pH meter 54. A neutralizing device 57 for adding the sulfuric acid by a pump 56 is provided. In addition, the code | symbol 58 is a stirrer provided in the pH adjustment tank 47 and the treated water tank 48 in the figure.

さらに、この濾過部ユニット3には、砂濾過装置44に隣接して、逆洗浄排水槽60が設けられている。そして、この逆洗浄排水槽60には、砂濾過装置44を逆洗浄した際の洗浄水と脱水機40からの脱水とが、それぞれ排水ライン61、脱水ライン62を介して導入されている。また、この逆洗浄排水槽60には、内部の液面を検出するレベル計63と、このレベル計63からの検出信号に基づいて、戻りライン64を通じて内部の排水あるいは脱水を貯留槽7へと戻す移送ポンプ65が設けられている。   Further, the filtration unit 3 is provided with a backwash drain 60 adjacent to the sand filter 44. Then, in this reverse cleaning drainage tank 60, washing water when the sand filtration device 44 is backwashed and dehydration from the dehydrator 40 are introduced through a drainage line 61 and a dehydration line 62, respectively. Further, the reverse cleaning drainage tank 60 has a level meter 63 for detecting the liquid level inside and a drain line or dewatering to the storage tank 7 through a return line 64 based on a detection signal from the level gauge 63. A return transfer pump 65 is provided.

次いで、図1ないし図5は、上記構成からなる処理プラントに組み込まれた初段の反応槽10aを示すものである。
これらの図において、符号70は、この反応槽10aにおける反応槽本体を示すもので、この反応槽本体70は、円筒状の胴部70aの上下端部が底板70bおよび天板70cによって塞がれることにより、内部が気密的に密閉されている。そして、この反応槽本体70の底板70b近傍および天板70c近傍に、それぞれ胴部70aを囲繞するようにして円環状の供給管71および排出管72が設けられ、供給管71に上記移送管7bが接続されるとともに、排出管72に上記移送管20aが接続されている。
Next, FIGS. 1 to 5 show a first-stage reaction tank 10a incorporated in a processing plant having the above-described configuration.
In these drawings, reference numeral 70 denotes a reaction tank body in the reaction tank 10a, and the upper and lower ends of the cylindrical body 70a are closed by a bottom plate 70b and a top plate 70c. As a result, the inside is hermetically sealed. Annular supply pipe 71 and discharge pipe 72 are provided in the vicinity of the bottom plate 70b and the top board 70c of the reaction vessel main body 70 so as to surround the body portion 70a, and the transfer pipe 7b is connected to the supply pipe 71. And the transfer pipe 20a is connected to the discharge pipe 72.

そして、供給管71の内周側には、当該供給管71と反応槽本体70内とに連通して供給管71内の上記排水等を反応槽本体70の内壁沿う方向に導入するように傾斜する枝配管71aが周方向に等間隔をおいた4箇所に設けられている。また、排出管72の内周側には、同様に供給管71と反応槽本体70内とに連通して反応槽本体70内の上記排水等を排水管72へと導く枝配管72aが周方向に等間隔をおいた4箇所に設けられている。なお、これら枝配管72aは、上記枝配管71aとは逆方向に傾斜するように設けられている。   Further, the supply pipe 71 is inclined so as to introduce the drainage in the supply pipe 71 in the direction along the inner wall of the reaction tank main body 70 in communication with the supply pipe 71 and the reaction tank main body 70. Branch pipes 71a are provided at four locations at equal intervals in the circumferential direction. Similarly, a branch pipe 72 a that communicates with the supply pipe 71 and the reaction tank main body 70 to guide the drainage in the reaction tank main body 70 to the drain pipe 72 is provided on the inner peripheral side of the discharge pipe 72 in the circumferential direction. Are provided at four locations at equal intervals. These branch pipes 72a are provided so as to incline in the opposite direction to the branch pipe 71a.

他方、反応槽本体70の胴部70aの内壁には、円周方向4箇所に壁面邪魔板(第1の邪魔板)73が設けられている。ここで、各壁面邪魔板73は、胴部70aの上部から下部までに至る平板状部材で、図4に示すように、その板面を周方向に向けた状態で、内壁から突出するように配置されている。そして、各壁面邪魔板73は、上記内壁との間に上記排水等の流路となる隙間74が形成されるように配置されて、上下2箇所において、内壁に接合された一対の邪魔板支え75間に接合されている。   On the other hand, wall surface baffle plates (first baffle plates) 73 are provided at four locations in the circumferential direction on the inner wall of the body portion 70 a of the reaction vessel main body 70. Here, each wall baffle plate 73 is a flat plate member extending from the upper part to the lower part of the body part 70a, and, as shown in FIG. 4, protrudes from the inner wall with its plate surface facing in the circumferential direction. Is arranged. And each wall surface baffle plate 73 is arrange | positioned so that the clearance gap 74 used as flow paths, such as the said waste_water | drain, may be formed between the said inner walls, and a pair of baffle plate support joined to the inner wall in two upper and lower places. 75 is joined.

また、この反応槽本体70の中心部には、一端部が天板70cに接合されて底板70bの近傍まで垂下された取付軸76が設けられ、この取付軸76の上下部には、図5に示すように、それぞれ板面を水平面に対して傾斜させた翼型邪魔板(第2の邪魔板)77が設けられている。   In addition, an attachment shaft 76 having one end joined to the top plate 70c and suspended to the vicinity of the bottom plate 70b is provided at the center of the reaction vessel main body 70. As shown in FIG. 2, a wing-type baffle plate (second baffle plate) 77 having a plate surface inclined with respect to the horizontal plane is provided.

さらに、この反応槽10aにおいては、一端部が戻り管78に接続されるとともに、他端部が移送管7bに接続された戻り管78と、この戻り管78に介装された循環ポンプ79とを有し、反応槽本体70の上部から抜き出した上記排水等を、下部に戻す循環ラインが設けられている。そして、この循環ラインの戻り管78には、これを流れる上記排水等のpHを計測するpH計80が介装されており、さらに図6に示すように、このpH計80からの検出信号に基づいて、貯留タンク81内のアルカリ水溶液をポンプ82によって条件槽29に供給することにより、最終的に戻り管78から移送管7bを介して反応槽本体70内へと供給するpH調整手段が設けられている。   Further, in the reaction tank 10a, one end is connected to the return pipe 78, and the other end is connected to the transfer pipe 7b, and a circulation pump 79 interposed in the return pipe 78, There is provided a circulation line for returning the drainage extracted from the upper part of the reaction tank body 70 to the lower part. The return pipe 78 of the circulation line is provided with a pH meter 80 for measuring the pH of the drainage or the like flowing through the return line 78. Further, as shown in FIG. On the basis of this, there is provided a pH adjusting means for supplying the aqueous alkaline solution in the storage tank 81 to the condition tank 29 by the pump 82 and finally supplying it from the return pipe 78 into the reaction tank body 70 through the transfer pipe 7b. It has been.

また、この戻り管78には、pH計80が介装されている箇所に、バイパス管83が配管されている。なお、図中符号84は、反応槽本体70の天板70cに設けられたエアー抜き管である。   The return pipe 78 is provided with a bypass pipe 83 at a location where a pH meter 80 is interposed. In the figure, reference numeral 84 denotes an air vent pipe provided on the top plate 70c of the reaction tank main body 70.

また、他の反応槽10b〜10dは、循環ラインおよびpH調整手段が設けられていない点を除いて、上記反応槽10aと同一の構成を有している。そして、各々の供給管71に前段の反応槽10a〜10cからの移送管20a〜20cが接続されるとともに、排出管72に後段の反応槽10b〜10d等への移送管20b〜20dが接続されている。   The other reaction vessels 10b to 10d have the same configuration as the reaction vessel 10a except that the circulation line and the pH adjusting means are not provided. Transfer pipes 20a to 20c from the previous reaction tanks 10a to 10c are connected to the supply pipes 71, and transfer pipes 20b to 20d to the subsequent reaction tanks 10b to 10d are connected to the discharge pipe 72. ing.

上記構成からなる反応槽10a〜10dを有する重金属類含有水の処理プラントにおいては、各々のユニット1〜4を上記処理場所まで搬送して相互間の配管を連結することにより当該処理プラントを組み立てた後に、上記処理場所のタンク5内に貯留されている重金属類を含む排水等を、送水ポンプ6によって貯留槽7へと送る。そして、この貯留槽7内の上記排水等を、移送ポンプ13によって移送管7bから初段の反応槽10aへと供給する。この際に、還元性鉄化合物の添加装置8により、タンク16内の硫酸第一鉄を、吐出管18から移送管7bへと送ることにより、上記排水等の供給量に対応した所定量の硫酸第一鉄を添加する。またこれと並行して、後述するシックナー22において固液分離された還元性の鉄化合物沈殿の一部を、返送ライン24、27から反応槽10aに戻す。   In the heavy metal-containing water treatment plant having the reaction tanks 10a to 10d having the above-described configuration, each of the units 1 to 4 is transported to the treatment place and connected to each other to assemble the treatment plant. Later, wastewater containing heavy metals stored in the tank 5 of the processing place is sent to the storage tank 7 by the water pump 6. And the said waste_water | drain etc. in this storage tank 7 are supplied to the reaction tank 10a of the first stage from the transfer pipe 7b with the transfer pump 13. FIG. At this time, the ferrous sulfate in the tank 16 is sent from the discharge pipe 18 to the transfer pipe 7b by the reducing iron compound adding device 8 so that a predetermined amount of sulfuric acid corresponding to the supply amount of the drainage or the like is obtained. Add ferrous iron. In parallel with this, a part of the reducing iron compound precipitate separated into solid and liquid in the thickener 22 described later is returned from the return lines 24 and 27 to the reaction vessel 10a.

すると、上記硫酸第一鉄が添加された排水等は、移送管7bから円環状の供給管71に流入し、さらに4本の枝配管71aから10℃〜30℃の常温において反応槽本体70内の内壁に沿う方向に導入される。これにより、上記排水等は、反応槽本体70内を、下方から上方に向けて図中矢印で示すような旋回流となって流れるとともに、その際に、図4に点線で示すように、旋回流は反応槽本体70の内壁から突出する壁面邪魔板73に衝突することにより、水平方向の渦乱流が形成されて撹拌される。また、旋回流の一部は、壁面邪魔板73と内壁との隙間74を通過する。さらに、上記旋回流は、反応槽本体70内の上部および下部に設けられた翼型邪魔板77によって、その上昇流が下方流へと向きを替えられることにより、上下方向にも撹拌される。   Then, the waste water to which the ferrous sulfate is added flows into the annular supply pipe 71 from the transfer pipe 7b, and further enters the reaction tank body 70 at a normal temperature of 10 ° C. to 30 ° C. from the four branch pipes 71a. It is introduced in the direction along the inner wall. As a result, the drainage and the like flow in the reaction vessel body 70 as a swirling flow as indicated by an arrow in the figure from below to above, and at that time, as indicated by a dotted line in FIG. The flow collides with a wall baffle plate 73 protruding from the inner wall of the reaction vessel main body 70, whereby a horizontal vortex flow is formed and stirred. Part of the swirl flow passes through a gap 74 between the wall baffle plate 73 and the inner wall. Further, the swirling flow is stirred in the vertical direction by changing the direction of the upward flow to the downward flow by the airfoil baffle plates 77 provided at the upper and lower portions in the reaction vessel main body 70.

そして、反応槽本体70の上部から排出管72に流出した上記排水等の一部は、循環ポンプ79によって戻り管78から再び供給管71側へと戻され、この際にpH計80からの検出信号に基づいて、貯留タンク81からポンプ82によって供給される水酸化ナトリウム水溶液が条件槽29に供給される。そして、この条件槽29において返送ライン27から返送された鉄化合物沈殿と混合されて反応槽10aに供給されることによって、反応槽10a内のpH値が、8.5〜11、好ましくは9.0〜10の範囲に保持される。また、排出管72に流出した上記排水等の他部は、順次移送管20a〜20cを介して後段の反応槽10b〜10dへと送られて行く。   Then, a part of the drainage or the like flowing out from the upper part of the reaction vessel main body 70 to the discharge pipe 72 is returned again from the return pipe 78 to the supply pipe 71 side by the circulation pump 79. At this time, detection from the pH meter 80 is performed. Based on the signal, the aqueous sodium hydroxide solution supplied from the storage tank 81 by the pump 82 is supplied to the condition tank 29. And in this condition tank 29, it mixes with the iron compound precipitation returned from the return line 27, and is supplied to the reaction tank 10a, The pH value in the reaction tank 10a is 8.5-11, Preferably 9. It is kept in the range of 0-10. Moreover, other parts, such as the said waste_water | drain which flowed out to the discharge pipe 72, are sequentially sent to the subsequent reaction tanks 10b-10d via the transfer pipes 20a-20c.

以上のような温度条件およびpH値の雰囲気下で、空気流入が遮断された反応槽10a〜10dにおいて硫酸第一鉄が添加された排水等が撹拌されることにより、酸化還元反応が生じ、グリーンラストと鉄フェライトとの混合物からなる還元性の鉄化合物沈殿が生成する。そして、上記排水等に含まれる重金属イオンが上記グリーンラストの層間に取り込まれることにより、上記重金属を含んだ状態で上記鉄フェライト化する。   Under the above temperature condition and pH value atmosphere, the waste water to which ferrous sulfate is added is stirred in the reaction tanks 10a to 10d in which the air inflow is blocked, thereby causing the oxidation-reduction reaction to occur. A reducing iron compound precipitate consisting of a mixture of last and iron ferrite is formed. And the heavy metal ion contained in the said waste_water | drain etc. is taken in between the layers of the said green last, and becomes the said iron ferrite in the state containing the said heavy metal.

具体的には、上記排水等に添加された硫酸第一鉄が、グリーンラスト(示性式の一例、[Fe(II)4Fe(III)2(OH)122+[SO4nH2O]2-)になる。このグリーンラストは、第一鉄と第二鉄の水酸化物が層状をなす青緑色の物質であり、層間に重金属のアニオンを取り込んだ構造を有している。そして、当該グリーンラストが緩慢に酸化されて磁性物質である鉄フェライト(Fe34)になる。 Specifically, the ferrous sulfate added to the waste water or the like is green last (an example of a formula, [Fe (II) 4 Fe (III) 2 (OH) 12 ] 2+ [SO 4 nH 2 O] 2- ). This green last is a blue-green substance in which a ferrous hydroxide and a ferric hydroxide form a layer, and has a structure in which an anion of a heavy metal is incorporated between layers. The green last is slowly oxidized to become iron ferrite (Fe 3 O 4 ), which is a magnetic substance.

例えば、上記排水等に含まれる6価セレン(SeO4 2-)は、第一鉄化合物によって還元されて4価セレン(SeO3 2-)および元素セレン(Se)になって、上記グリーンラストの層間に取り込まれた状態で沈殿化する。このようにして、硫酸第一鉄および返送された還元性の鉄化合物沈殿が添加された上記排水等は、順次反応槽10a〜10dに送られるにしたがって、当該排水中に含まれるセレン、カドミウム、六価クロム、鉛、亜鉛、銅、ニッケル、ヒ素、アンチモンなどの汚染物質となる重金属類が効果的に除去される。 For example, hexavalent selenium (SeO 4 2− ) contained in the waste water or the like is reduced by ferrous compounds to become tetravalent selenium (SeO 3 2− ) and elemental selenium (Se), and It settles in the state taken in between the layers. In this way, the waste water to which ferrous sulfate and the returned reducing iron compound precipitate are added is sequentially sent to the reaction tanks 10a to 10d, and selenium, cadmium, Heavy metals that are contaminants such as hexavalent chromium, lead, zinc, copper, nickel, arsenic, and antimony are effectively removed.

次いで、上記還元性の鉄化合物沈殿を含む重金属類が除去された上記排水等は、移送管20dからシックナー22に送られて固液分離され、主として上記鉄化合物沈殿(固形分)を含むスラリーの一部が、上述したように返送ライン24、27から再び初段の反応槽10aへと戻される。   Next, the waste water from which the heavy metals including the reducing iron compound precipitate are removed is sent to the thickener 22 from the transfer pipe 20d to be subjected to solid-liquid separation, and the slurry containing mainly the iron compound precipitate (solid content). A part is returned to the first-stage reaction tank 10a again from the return lines 24 and 27 as described above.

他方、上記スラリーの他部は、超音波レベル計42からの検出信号により駆動される送泥ポンプ35により、排出ライン25から送泥ライン36を通じて、一時汚泥貯槽37に蓄えられる。そして、汚泥貯槽37の上記スラリーは、脱水ポンプ39によって脱水機40に送られ、脱水処理されて脱水ケーキCとして排出される。またこの際に分離された排水分は、排水ライン62から逆洗浄排水槽60へと送られる。   On the other hand, the other part of the slurry is stored in the temporary sludge storage tank 37 from the discharge line 25 through the mud feed line 36 by the mud feed pump 35 driven by the detection signal from the ultrasonic level meter 42. Then, the slurry in the sludge storage tank 37 is sent to the dehydrator 40 by the dehydration pump 39, dehydrated, and discharged as the dehydrated cake C. Further, the drainage separated at this time is sent from the drainage line 62 to the backwash drainage tank 60.

他方、シックナー22において固液分離された排水(水分)は、オーバーフロー部22cから排水ライン43を通じて砂濾過槽44へと送られ、この砂濾過槽44において、当該排水中に残留していた還元性の鉄化合物沈殿が除去されて無害化された後に、排水ライン45から順次用水槽46、pH調整槽47へと送られる。そして、このpH調整槽47において、中和装置57から供給される硫酸によって中和され、処理水槽48から外部に排水されて行く。   On the other hand, the waste water (moisture) separated by solid-liquid in the thickener 22 is sent from the overflow portion 22c to the sand filtration tank 44 through the drain line 43, and in this sand filtration tank 44, the reducing property remaining in the waste water. After the iron compound precipitate is removed and detoxified, it is sequentially sent from the drainage line 45 to the water tank 46 and the pH adjustment tank 47. In the pH adjusting tank 47, the pH is neutralized by sulfuric acid supplied from the neutralizing device 57 and discharged from the treated water tank 48 to the outside.

また、経時的な目詰まりによって砂濾過槽44における差圧が上昇した場合には、移送ポンプ51によって用水槽46内の排水が、逆洗浄ライン52から砂濾過槽44に供給されて逆洗浄が行われる。この結果、砂濾過槽44に捕集された上記鉄化合物沈殿は、排水ライン61から逆洗浄排水槽60に送られる。そして、この逆洗浄排水槽60内に蓄えられた少量の鉄化合物沈殿を含む排水のレベルが所定値を超えると、これを検出したレベル計63からの検出信号によって移送ポンプ65が起動し、上記鉄化合物沈殿を含む排水が戻りライン64から貯留槽7へと送られる。   Further, when the differential pressure in the sand filtration tank 44 increases due to clogging over time, the wastewater in the water tank 46 is supplied from the back washing line 52 to the sand filtration tank 44 by the transfer pump 51 and back washing is performed. Done. As a result, the iron compound precipitate collected in the sand filtration tank 44 is sent from the drain line 61 to the backwash drain tank 60. And when the level of the wastewater containing a small amount of iron compound precipitate stored in the backwash drainage tank 60 exceeds a predetermined value, the transfer pump 65 is activated by a detection signal from the level meter 63 that detects this, and the above Waste water containing the iron compound precipitate is sent from the return line 64 to the storage tank 7.

以上のように、上記処理プラントに組み込まれた反応槽10a〜10dによれば、反応槽本体70内を空気流入が遮断された気密的な構造としているために、運転初期等にエアー抜き84から内部の空気を排気して反応槽本体70を上記排水等によって充満させることにより、硫酸第一鉄等の還元性物質が空気によって酸化されることが無く、よって反応槽本体70に別途不活性ガスを供給する装置や高温に加熱するための装置を設けることなく、効率的な重金属類に対する還元・除去を行うことができる。   As described above, according to the reaction tanks 10a to 10d incorporated in the processing plant, since the inside of the reaction tank main body 70 has an airtight structure in which the inflow of air is blocked, the air vent 84 can be used in the initial stage of operation. By exhausting the internal air and filling the reaction tank main body 70 with the drainage or the like, a reducing substance such as ferrous sulfate is not oxidized by the air. Can be efficiently reduced / removed without providing a device for supplying water or a device for heating to a high temperature.

また、上記排水等を供給管71から反応槽本体70の内壁に沿って供給することにより、反応槽本体70の下部から上部に向けた旋回流を発生させ、かつこの旋回流に対して壁面邪魔板73や翼型邪魔板77によって渦乱流を形成されたり、あるいは上下方向に流れ方向を変えたりして、上記排水等を効果的に撹拌することができる。このため、従来の撹拌機のような反応槽本体を貫通する撹拌手段が不要となるために、反応槽本体70自体を極めて簡易な構造として、容易に反応槽本体70内を気密的に密閉することができる。   Further, by supplying the drainage or the like from the supply pipe 71 along the inner wall of the reaction tank main body 70, a swirl flow from the lower part to the upper part of the reaction tank main body 70 is generated, and the wall surface obstructs the swirl flow. The drainage or the like can be effectively agitated by forming a vortex flow by the plate 73 or the wing-type baffle plate 77 or changing the flow direction in the vertical direction. For this reason, since the stirring means which penetrates the reaction tank main body like the conventional stirrer becomes unnecessary, the reaction tank main body 70 itself is made into a very simple structure, and the inside of the reaction tank main body 70 is easily airtightly sealed. be able to.

さらに、供給管71を反応槽本体70の底部近傍に接続し、排出管72を反応槽本体70の天井部近傍に接続しているために、上記排水等に生成した還元性鉄化合物沈殿を底部から供給される上記排水等に同伴させて排出管72から後段の反応槽10b〜10dへと送ることができ、よって上記沈殿物が反応槽本体70の底部に沈降堆積することを、未然に防止することができる。また、上記還元性鉄化合物沈殿は、重力により反応槽本体70内で沈降する傾向にあるために、この鉄化合物沈殿と反応槽本体70の底部から供給される重金属類含有水とが接触反応する時間と機会を多く取ることができ、より一層効果的な処理を行うことができる。   Furthermore, since the supply pipe 71 is connected to the vicinity of the bottom of the reaction tank main body 70 and the discharge pipe 72 is connected to the vicinity of the ceiling of the reaction tank main body 70, the reducing iron compound precipitate generated in the drainage or the like is placed at the bottom. Can be sent from the discharge pipe 72 to the subsequent reaction tanks 10b to 10d along with the drainage supplied from the reactor, and thus the sediment can be prevented from being deposited on the bottom of the reaction tank body 70 in advance. can do. Further, since the reducing iron compound precipitation tends to settle in the reaction tank body 70 due to gravity, the iron compound precipitation and heavy metal-containing water supplied from the bottom of the reaction tank body 70 undergo a contact reaction. A lot of time and opportunity can be taken, and more effective processing can be performed.

また、壁面邪魔板73と反応槽本体70の内壁との間に、上記排水等の流路となる間隙74を形成しているので、反応槽本体70の下部から上部に向けた旋回流の形成を壊すことが無く、しかも壁面邪魔板73と内壁との接合角隅部に、流れの阻止されたデッドエリアが形成されることを防止することができる。   In addition, since a gap 74 is formed between the wall baffle plate 73 and the inner wall of the reaction vessel main body 70 as a flow path for the drainage or the like, a swirl flow from the lower portion to the upper portion of the reaction vessel main body 70 is formed. In addition, it is possible to prevent the formation of a dead area in which the flow is prevented at the corner of the joint between the wall surface baffle plate 73 and the inner wall.

加えて、反応槽本体70の排出管72から抜き出した上記排水等を供給管71側に戻す戻り管78を設け、この戻り管78にpHを計測するpH計80を設けて反応槽10a内のpH値を調整しているので、上述したpH値の保持制御を確実に行うことができる。   In addition, a return pipe 78 for returning the drainage extracted from the discharge pipe 72 of the reaction tank main body 70 to the supply pipe 71 side is provided, and a pH meter 80 for measuring pH is provided in the return pipe 78 to provide the inside of the reaction tank 10a. Since the pH value is adjusted, the above-described pH value retention control can be reliably performed.

なお、上記実施の形態においては、排水等の重金属類含有水に、還元物質として硫酸第一鉄を添加して上記重金属類を還元・除去するための処理プラントに用いられる反応槽に適用した場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、本発明に係る反応槽は、各種の重金属類含有水に塩化第一鉄(FeCl2)等の他の第一鉄化合物や、さらには重金属類に対して還元性を有する他の物質を添加して、当該重金属類を還元・除去するために広く用いることができる。 In the above embodiment, when applied to a reaction vessel used in a treatment plant for reducing and removing the heavy metals by adding ferrous sulfate as a reducing substance to water containing heavy metals such as waste water. However, the present invention is not limited to this, and the reaction vessel according to the present invention is not limited to water containing various heavy metals, other ferrous compounds such as ferrous chloride (FeCl 2 ), It can be widely used for reducing and removing heavy metals by adding other substances having reducibility to heavy metals.

本発明に係る反応槽の一実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows one Embodiment of the reaction tank which concerns on this invention. 図1のII−II線視断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のIII−III線視断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図1の壁面邪魔板の取付部分を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the attachment part of the wall surface baffle plate of FIG. 図1の翼型邪魔板の取付部分を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the attachment part of the wing | blade type baffle plate of FIG. 図1の反応槽が用いられている処理プラントの一部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of processing plant in which the reaction tank of FIG. 1 is used. 図6の他部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10a〜10d 反応槽
70 反応槽本体
71 供給管
72 排出管
73 壁面邪魔板(第1の邪魔板)
74 隙間
77 翼型邪魔板(第2の邪魔板)
78 戻り管
79 循環ポンプ
80 pH計
81 貯留タンク
82 ポンプ
10a to 10d Reaction tank 70 Reaction tank body 71 Supply pipe 72 Discharge pipe 73 Wall baffle plate (first baffle plate)
74 Clearance 77 Wing-type baffle (second baffle)
78 Return pipe 79 Circulation pump 80 pH meter 81 Storage tank 82 Pump

Claims (5)

還元性物質が添加された重金属類含有水を、空気流入が遮断された内部において撹拌しつつ上記還元性物質により重金属類を還元して除去するための反応槽であって、
内部が気密的に密閉され、上部または下部の一方に上記重金属類含有水の供給管が接続されるとともに、他方に上記重金属類含有水の排出管が接続された反応槽本体と、この反応槽本体の内壁に上下方向に設けられて当該内壁から内方に向けて突出する第1の邪魔板とを備えてなり、かつ上記供給管は、上記反応槽本体に、上記重金属類含有水を当該反応槽本体の内壁に沿う方向に導入することにより、上記反応槽本体内において上記一方から上記他方に向けて上記重金属類含有水の旋回流が生じるように接続されていることを特徴とする反応槽。
A reaction tank for reducing and removing heavy metals with the reducing substance while stirring the heavy metal-containing water to which the reducing substance has been added while the air inflow is blocked,
A reaction tank main body hermetically sealed, the heavy metal containing water supply pipe connected to one of the upper or lower part, and the heavy metal containing water discharge pipe connected to the other, and the reaction tank A first baffle plate provided in the vertical direction on the inner wall of the main body and projecting inward from the inner wall, and the supply pipe supplies the heavy metal-containing water to the reaction tank main body. The reaction is characterized in that the heavy metal containing water is connected so as to generate a swirling flow from the one side to the other side in the reaction tank body by introducing it in the direction along the inner wall of the reaction tank body. Tank.
上記供給管は、上記反応槽本体の下部に接続されるとともに、上記排出管は、上記反応槽本体の上部に接続されていることを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の反応槽。   2. The reaction according to claim 1, wherein the supply pipe is connected to a lower part of the reaction tank body, and the discharge pipe is connected to an upper part of the reaction tank body. Tank. 上記第1の邪魔板と上記反応槽本体の内壁との間には、上記重金属類含有水の流路となる間隙が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の反応槽。   The reaction tank according to claim 1, wherein a gap serving as a flow path for the heavy metal-containing water is formed between the first baffle plate and the inner wall of the reaction tank main body. . 上記反応槽本体内の上部および下部の少なくとも一方には、水平方向に延在して上記旋回流に対向する第2の邪魔板が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の反応槽。   The second baffle plate that extends in the horizontal direction and faces the swirl flow is provided on at least one of the upper part and the lower part in the reaction vessel main body. Reaction tank. 上記反応槽本体の上下部間に配管された戻り管と、この戻り管に介装された循環ポンプとを有し、上記反応槽本体の上部または下部の上記他方から抜き出した上記重金属類含有水を、上記一方に戻す循環ラインを備えてなり、かつ上記循環ラインには、上記戻り管に介装されて当該戻り管を流れる上記重金属類含有水のpHを計測するpH計と、このpH計からの検出信号に基づいて、貯留タンク内のアルカリ水溶液を上記供給ラインに供給するpH調整手段が設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の反応槽。   The heavy metal-containing water extracted from the other of the upper part or the lower part of the reaction tank body, having a return pipe piped between the upper and lower parts of the reaction tank body and a circulation pump interposed in the return pipe A pH line for measuring the pH of the heavy metal-containing water flowing in the return pipe and interposed in the return pipe, and the pH meter. The reaction tank according to any one of claims 1 to 3, further comprising pH adjusting means for supplying an alkaline aqueous solution in the storage tank to the supply line based on a detection signal from the storage tank.
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