JP2007209942A - Obtaining method of variation of concentration of dissolved calcium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To use the forcibly caused variation of a liquid property like pH value as an index of the variation of concentration of dissolved calcium. <P>SOLUTION: When removing dissolved calcium in a treating object liquid by aeration with carbon dioxide, addition of alkali is started or stopped within a given pH range, to forcibly raise or lower pH of the treating object liquid. Lowering time of pH in this operation is checked in a Step 100, aeration with carbon dioxide is appropriately controlled in a Step 200 or a Step 300, to correctly determine stopping of addition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は溶存カルシウムの濃度変化の把握技術に関し、特に、溶存カルシウムの二酸化炭素の曝気による除去に際しての曝気終了時等の判定に有効に適用できる技術である。   The present invention relates to a technique for grasping a change in the concentration of dissolved calcium, and in particular, is a technique that can be effectively applied to a determination at the end of aeration when removing dissolved calcium by aeration of carbon dioxide.

最終処分場の浸出水等ではカルシウムを多く含んだ排水を処理するにあたって、前工程でカルシウム除去が確実に行われていることが求められる。その後の水処理においてスケールによる膜の劣化や、機器の損傷といった重大な故障が引き起こされる危険性があるためである。   In the leachate etc. at the final disposal site, it is required that calcium removal is reliably performed in the previous process when wastewater containing a large amount of calcium is treated. This is because the subsequent water treatment may cause a serious failure such as deterioration of the membrane due to the scale or damage to the equipment.

しかし、現在の水処理においては、処理液中のカルシウム濃度の変化を連続的にモニタリングする技術はなく、カルシウム除去用の炭酸ナトリウム等の薬剤の設定量に安全率をかけた過剰量を添加して、ある程度のカルシウムの濃度変化に対しても確実に溶存カルシウムの除去が行えるように備えているのが現状である。   However, in current water treatment, there is no technique for continuously monitoring changes in calcium concentration in the treatment liquid, and an excess amount multiplied by a safety factor is added to the set amount of chemicals such as sodium carbonate for removing calcium. Therefore, the present situation is that the dissolved calcium can be reliably removed even when the calcium concentration changes to some extent.

かかる従来手法では、溶存カルシウムの濃度変化をモニタリングしている訳ではないため、想定外のカルシウム濃度の変化には対応することができない。そのため、トラブル発生時の対応の遅れや、過剰の薬剤添加による塩濃度の上昇等の問題が生ずることとなる。   In such a conventional method, since a change in the concentration of dissolved calcium is not monitored, it cannot cope with an unexpected change in the calcium concentration. For this reason, problems such as a delay in response when trouble occurs and an increase in salt concentration due to the addition of an excessive amount of chemicals occur.

本発明者は、先に特許文献1において、pHの変動幅を追跡することで、溶存カルシウムの濃度をある程度正確に把握できる技術を開示した。
特開2005−161224号公報
The present inventor previously disclosed a technique in Patent Document 1 that allows the concentration of dissolved calcium to be accurately grasped to some extent by tracking the fluctuation range of pH.
JP 2005-161224 A

二酸化炭素の曝気により溶存カルシウムの除去を行うに際して、処理液中のカルシウム濃度の変化をモニタリングする技術としては、特許文献1に開示のpHの変動幅を利用する手法がある。この変動幅を利用する手法は、カルシウム濃度に対して感度良くその変化を捉えることができる。   When removing dissolved calcium by aeration of carbon dioxide, as a technique for monitoring the change in the calcium concentration in the treatment liquid, there is a technique using the fluctuation range of pH disclosed in Patent Document 1. The method using this fluctuation range can capture the change with high sensitivity to the calcium concentration.

しかし、曝気処理の成り行きに任せる手法であるため、機器の性能やノイズ等の影響を除外し難いという問題があった。   However, since it is a method that depends on the outcome of the aeration process, there is a problem that it is difficult to exclude the influence of the performance of the device, noise, and the like.

そこで、本発明者は、pHの変動を強制的に起こさせることで、かかる影響の少ない溶存カルシウムのモニタリングが行えないかと考えた。   Therefore, the present inventor has thought that by forcibly causing pH fluctuation, it is possible to monitor dissolved calcium with less influence.

本発明の目的は、強制的に起こさせたpH等の液性の変動に基づいて、溶存カルシウムの濃度変化を把握することにある。   An object of the present invention is to grasp a change in the concentration of dissolved calcium based on a forced change in liquidity such as pH.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は溶存カルシウムの濃度変化の把握方法であって、溶存カルシウムの濃度変化を、液性の変化で知ることを特徴とする。かかる構成において、前記液性の変化とは、液性の時間変化であることを特徴とする。あるいは、前記液性の変化とは、液性の速度変化であることを特徴とする。かかる構成を用いることで、溶液中の溶存カルシウムを二酸化炭素で曝気して除去する場合の曝気終点の判断を行うことを特徴とする。   The present invention is a method for grasping a change in the concentration of dissolved calcium, characterized in that a change in the concentration of dissolved calcium is known from a change in liquidity. In this configuration, the liquid change is a liquid time change. Alternatively, the liquid property change is a liquid property speed change. By using such a configuration, the aeration end point is determined when the dissolved calcium in the solution is removed by aeration with carbon dioxide.

本発明は溶存カルシウムの濃度変化の把握方法であって、溶存カルシウムの濃度変化を、pHの変化で知ることを特徴とする。かかる構成において、前記pHの変化とは、pHの時間変化であることを特徴とする。前記pHの時間変化における時間とは、pHの所定範囲における上昇時間、あるいはpHの所定範囲における下降時間であることを特徴とする。あるいは、前記構成において、前記pHの変化とは、pHの速度変化であることを特徴とする。前記pHの速度変化における速度とは、pHの所定範囲におけるpHの変化量を、前記変化量を達成するに要した時間で除したものであることを特徴とする。   The present invention is a method for grasping a change in the concentration of dissolved calcium, characterized in that a change in the concentration of dissolved calcium is known from a change in pH. In this configuration, the change in pH is a change in pH over time. The time in the time change of pH is a rising time in a predetermined range of pH or a falling time in a predetermined range of pH. Alternatively, in the above configuration, the change in pH is a change in pH speed. The speed in the rate change of pH is obtained by dividing the amount of change in pH in a predetermined range of pH by the time required to achieve the amount of change.

以上の構成において、前記pHの所定範囲とは、pHが8.5以上、9.5以下の範囲であることを特徴とする。前記構成において、前記液性は、溶液の水素イオン濃度、あるいは水酸イオン濃度、あるいはpOHであることを特徴とする。   In the above configuration, the predetermined pH range is a pH range of 8.5 or more and 9.5 or less. In the above structure, the liquid property is a hydrogen ion concentration, a hydroxide ion concentration, or pOH of the solution.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明では、所定範囲のpH等の液性を、人為的に変化させて追跡することで、溶存カルシウムの濃度変化をモニタリングして把握することができる。これによって、例えば、二酸化炭素の曝気による溶存カルシウムの除去における曝気終点の判断が容易に行える。   In the present invention, the change in the concentration of dissolved calcium can be monitored and grasped by tracking the liquidity such as pH within a predetermined range by artificially changing it. Thereby, for example, it is possible to easily determine the aeration end point in the removal of dissolved calcium by aeration of carbon dioxide.

また、溶存カルシウムの濃度変化をリアルタイムで追うことができるため、適切な曝気が行え、無駄なアルカリの添加を防ぐことができる。本発明により効率的なカルシウム除去を行うことができる。   Moreover, since the concentration change of dissolved calcium can be followed in real time, appropriate aeration can be performed and useless addition of alkali can be prevented. According to the present invention, efficient calcium removal can be performed.

本発明では、人為的にpH等の液性を強制的に変化させるので、変動における機器等の影響も除外しやすい。   In the present invention, the liquidity such as pH is artificially changed forcibly, so it is easy to exclude the influence of the device or the like on the fluctuation.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明は、溶存カルシウムの濃度の変化を把握するに際して、その液性の変化を指標とするものである。かかる指標を用いることで、溶存カルシウムの濃度、濃度変化等を知ることができる。   The present invention uses the change in liquidity as an index when grasping the change in the concentration of dissolved calcium. By using such an indicator, it is possible to know the concentration of dissolved calcium, change in concentration, and the like.

液性としては、例えば、pH(水素イオン濃度指数)を使用することができる。あるいは、水素イオン濃度([H])、pOH(水酸イオン濃度指数)、水酸イオン濃度([OH])等の液性を用いても構わない。以下の説明では、液性としてpHを例に挙げて説明する。 As the liquid property, for example, pH (hydrogen ion concentration index) can be used. Alternatively, liquid properties such as hydrogen ion concentration ([H + ]), pOH (hydroxide ion concentration index), and hydroxide ion concentration ([OH ]) may be used. In the following description, pH is taken as an example of liquidity.

本発明では、所定範囲のpH範囲で、pHを意図的に強制的に上下させて、その変動状況をモニタリングすることで、溶存カルシウムの濃度変化を知るものである。かかるpH範囲としては、例えば、8.5以上、9.5以下に設定すればよい。かかる範囲の設定では、その下限は炭酸イオンの存在比が8.5付近から増加するという理由に基づき、その上限はアルカリの過剰添加を防ぐという理由に基づきそれぞれ設定した。   In the present invention, the concentration change of dissolved calcium is known by forcibly raising and lowering the pH in a predetermined pH range and monitoring the fluctuation state. For example, the pH range may be set to 8.5 or more and 9.5 or less. In the setting of such a range, the lower limit was set based on the reason that the abundance ratio of carbonate ions increased from around 8.5, and the upper limit was set based on the reason that excessive addition of alkali was prevented.

本発明では、上記所定のpH範囲でpHを上下させるが、pHの上昇には、アルカリ添加で行う。かかるアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。また、エコアルカリ等の再生アルカリの使用も挙げられる。pHの下降には、二酸化炭素の曝気で行えばよい。曝気に使用することができる二酸化炭素は、例えば0.5%以上、100%以内の範囲の濃度である。この二酸化炭素源としては、ボイラやエンジン等の燃焼機関の排ガス、ごみ焼却場等の施設の排ガス、埋立地等からの発生ガスといった二酸化炭素を含有するガスであれば本発明に利用することは可能である。また人為的に二酸化炭素と空気を混合したものであっても良い。   In the present invention, the pH is raised or lowered within the above-mentioned predetermined pH range, but the increase in pH is carried out by adding an alkali. Examples of the alkali include sodium hydroxide and potassium hydroxide. Moreover, use of regenerated alkalis, such as an eco alkali, is also mentioned. The pH may be lowered by aeration of carbon dioxide. Carbon dioxide that can be used for aeration has a concentration in the range of, for example, 0.5% or more and 100% or less. As this carbon dioxide source, any gas containing carbon dioxide such as exhaust gas from combustion engines such as boilers and engines, exhaust gas from facilities such as garbage incinerators, and gas generated from landfills can be used in the present invention. Is possible. Alternatively, artificially mixed carbon dioxide and air may be used.

(実施の形態1)
本実施の形態では、二酸化炭素を曝気することで、溶液内の溶存カルシウムを除去する場合を例に挙げて説明する。例えば、二酸化炭素の曝気により、廃液等の被処理液中の溶存カルシウムの濃度を、スケールが発生しない100mg/l以下に低減するに際して、曝気を効率的に行う場合に適用して有効である。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, a case where dissolved calcium in a solution is removed by aeration of carbon dioxide will be described as an example. For example, when reducing the concentration of dissolved calcium in a liquid to be treated, such as a waste liquid, to 100 mg / l or less at which no scale is generated by aeration of carbon dioxide, it is effective when applied to efficiently aeration.

図1は、二酸化炭素を曝気して溶存カルシウムを沈殿させて除去させるバッチ処理の系において、二酸化炭素と、アルカリとで、本発明の高低制御(High-Low 制御とも言う)をしている状況を示す説明図である。図2は、図1と同様に、連続処理における系での高低制御の様子を示す説明図である。図3は、バッチ処理の系におけるpH下降時間の推移を示す説明図である。図4は、連続処理の系におけるpH下降時間の推移を示す説明図である。図5は、pH下降時間と、溶液中のIC(Inorganic Carbon:無機炭素)濃度との関係を示す説明図である。図6は、本発明に係る溶存カルシウムの濃度変化の把握方法の手順を示すフロー図である。   FIG. 1 shows a situation in which high-low control (also referred to as high-low control) of the present invention is performed with carbon dioxide and alkali in a batch processing system in which carbon dioxide is aerated to precipitate and remove dissolved calcium. It is explanatory drawing which shows. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of height control in the system in the continuous processing, as in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the transition of the pH fall time in the batch processing system. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the transition of the pH fall time in the continuous treatment system. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the pH fall time and the IC (Inorganic Carbon) concentration in the solution. FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the method for grasping the concentration change of dissolved calcium according to the present invention.

先ず、本発明の基礎となった実験事実について説明する。実験は、pHの所定範囲として、上記設定範囲の内、pH9.0以上、pH9.2以下の間で行った。かかるpHの範囲で、高低制御(High-Low 制御)を行いながら、1vol%のCO(二酸化炭素、あるいは炭酸ガスとも言う)含有ガスを曝気しながら、カルシウム濃度1000ppmの溶液を処理した。曝気強度は、例えば、1.0vvmである。 First, experimental facts that are the basis of the present invention will be described. The experiment was performed as a predetermined range of pH between pH 9.0 and pH 9.2 within the set range. In this pH range, a solution having a calcium concentration of 1000 ppm was treated while aerating a gas containing 1 vol% CO 2 (also referred to as carbon dioxide or carbon dioxide) while performing high-low control. The aeration intensity is, for example, 1.0 vvm.

かかる処理では、溶存カルシウムを炭酸カルシウムとして沈殿させ、溶液内から所定量の溶存カルシウム除き、溶存カルシウムを所定値以下に抑えるものである。溶存カルシウムの目標濃度は、100mg/lに設定した。かかる100mg/lの値は、スケールが発生しない溶存カルシウム濃度として、実際の廃液処理等に採用されている実用的な数値である。しかし、上記数値は、あくまで例示の数値であり、本発明の適用は、例えば、溶存カルシウムが200mg/l以下の濃度範囲で定量可能なため、スケール防止のためのモニタリングに使用することができる。   In this treatment, dissolved calcium is precipitated as calcium carbonate, a predetermined amount of dissolved calcium is removed from the solution, and the dissolved calcium is suppressed to a predetermined value or less. The target concentration of dissolved calcium was set at 100 mg / l. The value of 100 mg / l is a practical numerical value that is adopted in actual waste liquid treatment or the like as a dissolved calcium concentration that does not generate scale. However, the above numerical values are merely exemplary numerical values, and the application of the present invention can be used for monitoring for preventing scale because, for example, dissolved calcium can be quantified in a concentration range of 200 mg / l or less.

図1にはバッチ処理の系を、図2には連続処理の系をそれぞれ示した。図1に示すバッチ処理では、所定量の廃液等の被処理液を上記の如く二酸化炭素の曝気により沈殿処理し、その後にまた同容量の被処理液を入れ換えて別途処理するという回分処理である。一方、連続処理は、所定容量が維持される状態で、常に一定量の廃液等の被処理液が連続的に流入され、一定量の処理済液が連続的に排出されるように構成されているものである。   FIG. 1 shows a batch processing system, and FIG. 2 shows a continuous processing system. The batch process shown in FIG. 1 is a batch process in which a liquid to be processed such as a predetermined amount of waste liquid is precipitated by aeration of carbon dioxide as described above, and then the same volume of liquid to be processed is replaced and processed separately. . On the other hand, the continuous processing is configured such that a predetermined amount of liquid to be processed such as waste liquid is continuously flowed in and a predetermined amount of processed liquid is continuously discharged while maintaining a predetermined capacity. It is what.

尚、バッチ処理の系、連続処理の系では、例えば、被処理液の液量2リッターで行ったが、曝気自体が溶液の攪拌を伴うものであるため、特段、溶液内の攪拌は行わなかった。
勿論、実際の処理に際しては、かかる溶液内の攪拌を行うようにしても一向に構わない。
In the batch processing system and the continuous processing system, for example, the amount of the liquid to be processed was 2 liters. However, since the aeration itself involves the stirring of the solution, there is no particular stirring in the solution. It was.
Of course, in the actual processing, it is not necessary to stir the solution.

カルシウム濃度は、図1に示すように、曝気開始後120分前後で目標値である100mg/l以下に推移した。かかる系での高低制御は、二酸化炭素の曝気によりpHが9.0に下がった時点でアルカリ添加によりpHを9.2に引き上げ、pHが9.2になった時点でアルカリ添加を止めるという手法を用いた。勿論、かかるアルカリの添加、添加停止の間を含めて、二酸化炭素の曝気は連続して行われている。   As shown in FIG. 1, the calcium concentration changed to a target value of 100 mg / l or less around 120 minutes after the start of aeration. The level control in such a system is a technique in which the pH is increased to 9.2 by adding an alkali when the pH is lowered to 9.0 due to aeration of carbon dioxide, and the addition of the alkali is stopped when the pH reaches 9.2. Was used. Of course, the aeration of carbon dioxide is continuously performed including the period between the addition of alkali and the stop of the addition.

このようにして、所定のpH範囲で、例えばpHが9.0、あるいは9.2になった時点で、アルカリ添加、アルカリ添加の停止を行い、強制的にpHの変動を起こさせている。但し、pHの変化は、厳密には溶液の攪拌状況により溶液内のpHが均一になるまで多少の時間がかかる。そのため、測定したpHに対して均一になった時点での溶液pHとは若干の相違が発生する。そのため、図1では、pH9.0以下、9.2以上に幅が出る結果となっている。   In this way, when the pH becomes 9.0 or 9.2 in a predetermined pH range, for example, the alkali addition and the alkali addition are stopped to forcibly cause the pH to fluctuate. However, strictly speaking, it takes some time until the pH in the solution becomes uniform due to the stirring condition of the solution. Therefore, there is a slight difference from the solution pH at the time when it becomes uniform with respect to the measured pH. Therefore, in FIG. 1, the result is that the pH is 9.0 or less and 9.2 or more.

図1に示すように、溶液のpHは正確に9.0、9.2で推移を繰り返している訳ではないが、しかし、高低制御としてはpHが9.0になった時点でアルカリ添加を行い、pHが9.2になった時点でアルカリ添加を停止するものである。   As shown in FIG. 1, the pH of the solution does not repeat exactly at 9.0 and 9.2. However, as a control for high and low, alkali addition should be performed when the pH reaches 9.0. The addition of alkali is stopped when the pH reaches 9.2.

かかる高低制御を行っている場合でも、溶存カルシウムは、曝気する二酸化炭素により効果的に沈殿除去されることが、図1から確認される。スケールの発生防止が図れる目標値の100mg/l以下にまで、溶存カルシウムの除去が行えることで分かった。   It is confirmed from FIG. 1 that dissolved calcium is effectively precipitated and removed by carbon dioxide to be aerated even when such high and low control is performed. It was found that dissolved calcium can be removed to a target value of 100 mg / l or less, which can prevent the occurrence of scale.

かかる傾向は、図2に示すように、連続処理の系でも確認された。溶存カルシウムは、曝気開始後2時間を少し経過した時点で100mg/l以下に推移した。但し、かかる連続処理では、7.2時間経過したところで、水理学的滞留時間(HRT:Hydraulic Residence Time)を2.7時間から3.6時間に、Ca負荷を変化させる目的のために設定変更した。そのため、図2では、7.2時間を境に、カルシウム濃度の減少、IC(Inorganic Carbon)濃度の増加が起きている。   Such a tendency was also confirmed in the continuous processing system as shown in FIG. Dissolved calcium changed to 100 mg / l or less when a little after 2 hours from the start of aeration. However, in such continuous processing, when 7.2 hours have elapsed, the hydraulic residence time (HRT) is changed from 2.7 hours to 3.6 hours for the purpose of changing the Ca load. did. Therefore, in FIG. 2, a decrease in calcium concentration and an increase in IC (Inorganic Carbon) concentration occur after 7.2 hours.

本発明では、上記の如く、かかる高低制御をしていても、有効に二酸化炭素の曝気により溶存カルシウムの除去が行える旨の有効性を確認した。その上で、高低制御により得られるpHの上下変動において、そのpHの下降時間を用いて、溶存カルシウムの濃度変化の把握、溶存カルシウムの曝気処理における終点判断を行う場合について以下説明する。   In the present invention, as described above, the effectiveness that the dissolved calcium can be effectively removed by aeration of carbon dioxide was confirmed even when such height control was performed. In addition, in the up-and-down fluctuation of the pH obtained by the height control, a case where the dissolved calcium concentration change is grasped and the end point determination in the aeration process of the dissolved calcium is performed will be described below.

pH下降時間とは、高低制御でpHが上下動している際に、pHが減少し始めてから、pHが増大し始めるまでの時間のことを意味するものと定義する。   The pH fall time is defined as meaning the time from when the pH starts to decrease until the pH starts to increase when the pH is moving up and down under high and low control.

かかるpH下降時間は、次の反応式によって制御されていると考えられる。   Such a pH fall time is considered to be controlled by the following reaction formula.

CO+HO → CO 2−+2H (もしくは、HCO +H
CO 2−+Ca2+ → CaCO
このように二酸化炭素が溶解することにより放出されるHにより、pHの下降は生じる。カルシウム濃度が高いと平衡が右向きに進み易くなるため、Hの放出量も多くなる。そのため、カルシウム濃度が高いとpHの下降時間は短くなり、カルシウム濃度が低いと下降時間は長くなるといった変化を示す。すなわち、pHの下降時間を追跡することで、溶存カルシウムの濃度変化をモニタリングしてその把握をすることができるのである。
CO 2 + H 2 O → CO 3 2− + 2H + (or HCO 3 + H + )
CO 3 2− + Ca 2+ → CaCO 3
Thus, a decrease in pH occurs due to H + released by the dissolution of carbon dioxide. If the calcium concentration is high, the equilibrium tends to proceed rightward, and the amount of H + released is also increased. Therefore, when the calcium concentration is high, the pH fall time is short, and when the calcium concentration is low, the fall time is long. That is, by monitoring the pH fall time, the concentration change of dissolved calcium can be monitored and grasped.

また、かかる高低制御を行った場合の溶液のIC濃度(生成されたCO 2−、HCO )の変化は、バッチ処理の系では、図3に示すようになる。かかる傾向は、ほぼ溶液内のIC濃度と連動していることが、図3から分かる。因に、IC濃度の測定は、一定時間毎にサンプリングして行ったものである。 In addition, the change in the IC concentration (generated CO 3 2− , HCO 3 ) of the solution when such height control is performed is as shown in FIG. 3 in the batch processing system. It can be seen from FIG. 3 that this tendency is almost linked to the IC concentration in the solution. Incidentally, the measurement of the IC concentration is performed by sampling at regular intervals.

溶液内の溶存カルシウム濃度が当初高い場合には、COの曝気により溶解したICは(CO 2−、HCO )直ちに消費されるためICは、ほぼ一定値で推移することとなる。 When the dissolved calcium concentration in the solution is initially high, IC dissolved by aeration of CO 2 is immediately consumed (CO 3 2− , HCO 3 ), so that the IC changes at a substantially constant value.

かかる状態は、COの曝気が足りていない状態で、COを曝気し続けることにより、徐々にCOが足りて過剰になってくる。それに併せて、溶液内のIC濃度、pHの下降時間も増加することとなる。図3に示す場合は、安全率を見て、ICで300mg/l程度までCOを曝気した状態を示している。 In such a state, when CO 2 is not sufficiently aerated, CO 2 is gradually increased and becomes excessive by continuing to aerate CO 2 . At the same time, the IC concentration and pH fall time in the solution also increase. The case shown in FIG. 3 shows a state in which CO 2 is aerated to about 300 mg / l with an IC in view of the safety factor.

このように、溶液内のIC濃度の変化も、pHの下降時間を追跡することで確認することができる。さらには、溶液内のIC濃度を追跡することで、溶存カルシウムの濃度変化を把握することができるとも言える。   Thus, the change in the IC concentration in the solution can also be confirmed by following the pH fall time. Furthermore, it can be said that the concentration change of dissolved calcium can be grasped by tracking the IC concentration in the solution.

また、連続処理の場合も溶液内のIC濃度は、図4に示すように、pHの下降時間とほぼ同じ傾向を示すことが確認される。但し、図4に示す場合には、連続処理開始の場合を想定して再現できるように、当初の被処理液をバッチ処理である程度溶存カルシウムを除去しておいて、その状態から曝気を開始し、その後被処理液を流入させるようにして行ったものである。   Also, in the case of continuous treatment, it is confirmed that the IC concentration in the solution shows almost the same tendency as the pH fall time as shown in FIG. However, in the case shown in FIG. 4, in order to be able to reproduce assuming the case of continuous processing start, the dissolved calcium is removed to some extent by batch processing of the initial liquid to be processed, and aeration is started from that state. Thereafter, the liquid to be treated is made to flow in.

そのため、当初の溶存カルシウム濃度はある程度落とされているため、曝気処理によるHの放出は比較的にゆっくりと行われ、それに合わせてpHの下降時間は長めである。その後、被処理液を流入させることで、溶存カルシウムの濃度が増え、それに併せて曝気処理によるHは速くに消費され、pHの下降時間はほぼ一定の値を示すこととなる。 Therefore, since the initial dissolved calcium concentration is lowered to some extent, the release of H + by the aeration process is performed relatively slowly, and the pH fall time is long accordingly. Thereafter, the concentration of dissolved calcium is increased by allowing the liquid to be treated to flow, and accordingly, H + due to the aeration treatment is consumed quickly, and the pH lowering time shows a substantially constant value.

IC濃度も、上記傾向に合わせて、図4のように、推移している。図4では、7.2時間まではHRTを2.7時間として設定して行った。その後、先に記載したと同様の理由で、HRTを3.6時間に変更して、曝気によるCOが少し過剰になるように加えて、確実に溶存カルシウムを除去するようにした。 The IC concentration also changes as shown in FIG. 4 in accordance with the above trend. In FIG. 4, the HRT was set as 2.7 hours up to 7.2 hours. Thereafter, for the same reason as described above, the HRT was changed to 3.6 hours so that the CO 2 due to aeration was slightly excessive to ensure that dissolved calcium was removed.

このように、pHの下降時間は、溶液中のIC濃度の変化とほぼ同じ推移を示すことが本発明において初めて明らかにされた。かかる点は、前記反応式で、カルシウム濃度が高い場合には、生成されたIC(CO 2−、HCO )が直ちに消費され、そのために、IC濃度は一定値で推移していると説明することができる。併せて、pHの下降時間も、そのカルシウムとICとの反応によってHの放出が進むため、pH下降時間はある一定値より速くはならないと言える。 Thus, for the first time in the present invention, the pH fall time shows almost the same transition as the change in the IC concentration in the solution. This is because, in the above reaction formula, when the calcium concentration is high, the generated IC (CO 3 2− , HCO 3 ) is consumed immediately. Therefore, the IC concentration is changing at a constant value. Can be explained. At the same time, it can be said that the pH fall time does not become faster than a certain value because the release of H + proceeds due to the reaction between calcium and IC.

逆に、カルシウム濃度が低い場合、ICが余ってくるにつれて、H放出量が少なくなってくるため、pH下降時間も長くなってくる。 On the other hand, when the calcium concentration is low, the amount of H + released decreases as IC increases, and the pH fall time also increases.

かかるpH下降時間と、ICとの相関を、図5に示した。良好な相関を示すことが、明らかとなった。相関直線としては、y=0.8727x+54.72と示される。   The correlation between the pH fall time and IC is shown in FIG. It became clear that it showed a good correlation. The correlation line is shown as y = 0.8727x + 54.72.

このように、IC濃度は、溶液中の溶存カルシウムの濃度傾向を反映した逆の傾向を示すので、ICの度の変化をpH下降時間を使ってモニタリングすることで、間接的に、溶存カルシウムの濃度の変動状況をモニタリングすることができるとも言える。このようにして、二酸化炭素の曝気処理による状況の監視が可能となる。   Thus, the IC concentration shows the opposite tendency reflecting the concentration trend of dissolved calcium in the solution. Therefore, by monitoring the change in the degree of IC using the pH fall time, the concentration of dissolved calcium is indirectly monitored. It can be said that the concentration fluctuation state can be monitored. In this way, the situation can be monitored by the carbon dioxide aeration process.

かかる監視に際しては、アルカリ添加を適量添加するための制御指標として、IC濃度を100mg/l以上、300mg/l以下を適正範囲として設定した場合について示す。かかる範囲で、pHの下降時間を、30秒以上、300秒以内と設定すればよい。より好ましくは、100秒以上、200秒以内と設定して、曝気の終点判断を行えばよい。
曝気停止時間は、
停止時間=HRT/{(原水のCa濃度/処理水のCa濃度の上限値)×安全率}
で計算することができる。
In this monitoring, as a control index for adding an appropriate amount of alkali addition, a case where the IC concentration is set to 100 mg / l or more and 300 mg / l or less as an appropriate range is shown. Within this range, the pH fall time may be set to 30 seconds or more and 300 seconds or less. More preferably, the end point of the aeration may be determined by setting it as 100 seconds or more and within 200 seconds.
The aeration stop time is
Stop time = HRT / {(Ca concentration of raw water / Ca concentration of treated water) x safety factor}
Can be calculated with

図6に、pH降下時間を用いて曝気の終点を判断する場合についての手順を、フロー図として示す。   FIG. 6 is a flow chart showing the procedure for determining the end point of aeration using the pH drop time.

図6に示すように、ステップS100で、実際の廃液等の被処理液のpH下降時間をチエックする。かかるpHの下降時間とは、pHが上がってから下がるのを一つの単位として、その単位におけるpHの下降時間である。例えば、複数の単位でのpHの下降時間の平均をとればよい。   As shown in FIG. 6, in step S100, the pH drop time of the liquid to be treated such as actual waste liquid is checked. Such a pH fall time is a pH fall time in a unit in which the pH falls after being raised as one unit. For example, the average of the pH fall times in a plurality of units may be taken.

かかるpHの下降時間の設定は、ステップS100に先立つステップS001で、実際に適用する場合の被処理液を所定量サンプリングして、そこで実際に使用するガス濃度に調節したCOガスを用いて、実験室規模で試験を予め行って決定する。使用するCOガス流量と、対象とする被処理液のpH下降時間を定義する。 The pH falling time is set in step S001 prior to step S100 by sampling a predetermined amount of the liquid to be treated when actually applied, and using CO 2 gas adjusted to the gas concentration actually used there. Preliminary testing is performed on a laboratory scale. The CO 2 gas flow rate to be used and the pH fall time of the target liquid to be treated are defined.

仮に、図6に示すように、ステップS001で、pH下降時間を100秒以上、200秒以内を適正な曝気終点とした場合には、ステップS100で実際に測定したpHの下降時間が、ステップS200で示すように200秒を越える場合には、ICが余りの状態、すなわちCOの曝気が過剰と判断できる。 As shown in FIG. 6, in step S001, when the pH fall time is 100 seconds or more and within 200 seconds is an appropriate aeration end point, the pH fall time actually measured in step S100 is the step S200. As shown by the above, when it exceeds 200 seconds, it can be determined that the IC is in a surplus state, that is, CO 2 aeration is excessive.

曝気を即、停止させる処置をとる。曝気終点に達していると判断する。例えば、バッチ処理では、バッチ処理が完了したと判断する。また、連続処理の場合には、一定時間曝気を停止させ、その後に曝気を再開して、溶存カルシウムを十分に除去する処置をとればよい。   Take measures to stop aeration immediately. Judge that the aeration end point has been reached. For example, in batch processing, it is determined that batch processing has been completed. In the case of continuous treatment, aeration may be stopped for a certain period of time, and then aeration may be resumed to take a treatment that sufficiently removes dissolved calcium.

また、ステップS100で測定したpHの下降時間が、ステップS300に示すように、100秒未満の場合には、ICが不足の状態、すなわちCOの曝気不十分と判断することができる。この場合には、図6に示すように、溶存カルシウムが十分に除去されていない状態であるため、例えば、担当者に、アラームを発する等して、機器点検、あるいはカルシウム濃度計測等の再点検を行いつつ、それが正常に作動していることを確認した上で、COの曝気を続ければよい。 Also, as shown in step S300, when the pH fall time measured in step S100 is less than 100 seconds, it can be determined that the IC is insufficient, that is, the CO 2 is not sufficiently aerated. In this case, as shown in FIG. 6, since the dissolved calcium is not sufficiently removed, for example, an alarm is given to the person in charge, for example, equipment inspection or re-inspection such as calcium concentration measurement. The aeration of CO 2 may be continued after confirming that it is operating normally.

このように、廃液等の被処理液中の溶存カルシウムを二酸化炭素の曝気により除去する際の曝気終点の判断に、本発明は有効に使用することができる。特に、スケールの発生を防止するために、溶存カルシウムの濃度が100mg/l程度の低濃度の場合における曝気終点の判断に有効に使用することができる。   As described above, the present invention can be used effectively for the determination of the aeration end point when the dissolved calcium in the liquid to be treated such as waste liquid is removed by aeration of carbon dioxide. In particular, in order to prevent the occurrence of scale, it can be used effectively for determining the end point of aeration when the concentration of dissolved calcium is a low concentration of about 100 mg / l.

(実施の形態2)
本実施の形態では、前記実施の形態とは異なり、pHの上昇時間を用いて曝気終点を判断する場合について説明する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, unlike the above-described embodiment, a case will be described in which the aeration end point is determined using the pH rising time.

先ず、pHの上昇時間を用いることについて、その適正を実験により確認した。図7に示すように、前記実施の形態で述べた処理の仕方で、被処理溶液のバッチ処理を行った。実施の形態1では、pHの下降時間を用いたため、pHを上昇させる工程は特段その下降時間に影響を与えなかった。   First, the appropriateness of using the pH rise time was confirmed by experiments. As shown in FIG. 7, the solution to be processed was batch-processed by the processing method described in the above embodiment. In Embodiment 1, since the pH fall time is used, the step of raising the pH does not particularly affect the fall time.

しかし、本実施の形態では、pHの上昇時間であるため、使用するアルカリにより大きく影響を受けることとなる。そこで、使用するアルカリの種類、例えは一酸塩基、あるいは二酸塩基等の種類を特定する必要がある。また、かかるアルカリの使用濃度も大きく影響する。そのため、使用アルカリの濃度を規定する必要もある。さらには、アルカリを添加する場合に使用するアルカリポンプの仕様をも決定する必要がある。   However, in the present embodiment, since it is the pH rise time, it is greatly affected by the alkali used. Therefore, it is necessary to specify the type of alkali used, for example, the type of monoacid base or diacid base. In addition, the use concentration of the alkali greatly affects. Therefore, it is necessary to regulate the concentration of alkali used. Furthermore, it is necessary to determine the specifications of the alkali pump used when adding alkali.

図7に示す場合には、アルカリには水酸化ナトリウムを使用し、その濃度は10%を用いた場合を示す。図7では、前記実施の形態1で述べた図3で示すように溶存カルシウムが多い場合には、pHの下降速度が早かったが、かかる早いpHの下降をアルカリ添加で戻すpHの上昇時間も当然にH濃度が高いために速くなる。また、十分に溶存カルシウが除去された状態では、Hの濃度はそれほど高くないため、それに併せてアルカリ添加によるpHの上昇時間も遅くなるという傾向を示す。 In the case shown in FIG. 7, sodium hydroxide is used as the alkali, and the concentration is 10%. In FIG. 7, as shown in FIG. 3 described in the first embodiment, when the amount of dissolved calcium is large, the pH decrease rate was fast, but the pH increase time for returning such a rapid pH decrease by addition of alkali is also included. Naturally, it becomes faster because of the high H + concentration. Further, in the state where the dissolved calcium is sufficiently removed, the concentration of H + is not so high, and accordingly, the pH increase time due to the addition of alkali tends to be delayed.

図8には、連続処理の場合を示している。かかる場合も、上記説明と同様に、前記実施の形態の図4の説明と併せて、pHの下降時間が早い領域ではpHの上昇時間も速くなり、pHの下降時間が遅い領域ではpHの上昇時間も遅くなる傾向を示している。   FIG. 8 shows the case of continuous processing. In such a case as well, in the same way as the above description, in conjunction with the description of FIG. 4 of the above embodiment, the pH increase time becomes faster in the region where the pH decrease time is early, and the pH increase in the region where the pH decrease time is slow. The time tends to be late.

また、pHの上昇時間と、溶液内のIC濃度との関係も、前記実施の形態の場合と同様に、図9に示す如く、良い相関を示す。因に、相関直線は、y=0.0926x+12.836となる。   In addition, the relationship between the pH rise time and the IC concentration in the solution shows a good correlation as shown in FIG. 9, as in the case of the above embodiment. Incidentally, the correlation line is y = 0.0926x + 12.836.

さらには、前記実施の形態のpHの下降時間と、本実施の形態のpHの上昇時間との相関を調べた。その結果を、図10に示す。図10に示す如く、相関は極めてよく、y=0.116x+10.043となった。   Furthermore, the correlation between the pH fall time of the above embodiment and the pH rise time of the present embodiment was examined. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 10, the correlation was very good, and y = 0.116x + 10.043.

そこで、前記実施の形態の図6でも説明したように、ステップS001に相当する工程で、実際の被処理液のサンプルを用いて実験室規模で、pHの上昇時間の最適範囲を決定する。但し、かかる決定に際して、使用するアルカリの種類、濃度、またアルカリポンプの流量等の仕様を決めておく。   Therefore, as described with reference to FIG. 6 of the above embodiment, in the process corresponding to step S001, the optimum range of the pH rise time is determined on the laboratory scale using the sample of the actual liquid to be treated. However, upon such determination, specifications such as the type and concentration of alkali to be used and the flow rate of the alkali pump are determined.

その後、ステップS100に相当する工程で、実際の被処理液のpH上昇時間を測定する。その結果が、例えば、図7からも分かるように、ステップS200に相当する工程で、設定値の上限の50秒より大きい場合には過剰と判断し、曝気を停止する処置をとればよい。ステップS300に相当する工程で、下限値の10秒より小さい場合にはICが不足の状態と判断し、担当者への報告する処置をとればよい。   Thereafter, in the process corresponding to step S100, the actual pH rise time of the liquid to be treated is measured. For example, as can be seen from FIG. 7, if the result is larger than 50 seconds, which is the upper limit of the set value, in the process corresponding to step S <b> 200, it is determined that the result is excessive, and an aerial process is stopped. In the step corresponding to step S300, if the lower limit value is less than 10 seconds, it is determined that the IC is insufficient, and a measure to be reported to the person in charge may be taken.

(実施の形態3)
本実施の形態では、前記実施の形態1、2とは異なり、液性の変化として、pHの速度変化を指標とする場合について説明する。すなわち、pHの下降速度、あるいはpHの上昇速度を指標とする場合について述べる。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, unlike the first and second embodiments, a case where a change in pH is used as an index as a change in liquidity will be described. That is, a case where the pH decreasing rate or the pH increasing rate is used as an index will be described.

pHの速度変化は、pHの変移量(下降量、あるいは上昇量)を、その変移に要した時間で除したものと定義することができる。そこで、pHの下降速度は、pHの下降量を、その下降に要した時間で除したものと定義する。また、同様に、pHの上昇速度とは、pHの上昇量を、その上昇に要した時間で除したものと定義する。   The rate of change in pH can be defined as the amount of pH change (decrease or increase) divided by the time required for the change. Therefore, the pH decrease rate is defined as the pH decrease amount divided by the time required for the decrease. Similarly, the rate of increase in pH is defined as the amount of increase in pH divided by the time required for the increase.

例えば、pHの下降速度を用いる場合には、下降速度の測定は、測定時点より以前の所定の時間範囲における複数の測定ポイントでのそれぞれの下降速度の相加平均として算出すればよい。平均の算出方法は、種々あるが、本発明では、pHの下降速度は、測定時点での過去の所定範囲時間における複数の測定ポイントの平均として求めるのが最適である。   For example, in the case of using the pH decrease rate, the decrease rate may be calculated as an arithmetic average of the respective decrease rates at a plurality of measurement points in a predetermined time range before the measurement time point. Although there are various methods for calculating the average, in the present invention, it is optimal to determine the pH decrease rate as the average of a plurality of measurement points in the past predetermined range time at the time of measurement.

例えば、測定時間Nより以前の所定時間の範囲内に、n個の測定ポイントがあるとする。その場合には、測定時間Nでの下降時間は、1〜nのn個の測定ポイントで実測した下降時間である。次の測定時間N+1での下降時間は、2〜n+1のn個の測定ポイントでの下降時間の実測値である。   For example, it is assumed that there are n measurement points within a predetermined time range before the measurement time N. In that case, the fall time at the measurement time N is the fall time measured at n measurement points 1 to n. The fall time at the next measurement time N + 1 is an actual measurement value of the fall time at n measurement points from 2 to n + 1.

一方、pHの下降量は、例えば、pHが9.2から9.0の範囲で高低制御を行う場合には、pHの下降量、すなわちΔpHは9.2から9.0を差し引いた0.2となる。かかるpHの下降量であるΔpHを、ΔpH変化するのに要した上記pHの下降時間で除すことでpHの下降速度の算出が行える。   On the other hand, when the pH is controlled in the range of 9.2 to 9.0, for example, when the pH is controlled in the range of 9.2 to 9.0, the pH decrease, that is, ΔpH is set to 0, which is obtained by subtracting 9.0 from 9.2. 2. The pH decrease rate can be calculated by dividing ΔpH, which is the amount of pH decrease, by the pH decrease time required to change ΔpH.

すなわち、測定時間NでのpHの下降速度は、1〜nで測定した各々の実測時間に対応する各々のΔpHを除した値であるn個のそれぞれのpH下降速度の総和を、nで除した平均値として算出することができる。同様に、次の測定時間N+1の場合の下降時間は、2〜n+1のn個の測定ポイントでの下降時間の実測値で、各々に対応するΔpHを除したn個のそれぞれのpHの下降速度の総和を、nで除した平均値として算出すればよい。   That is, the pH decrease rate at the measurement time N is obtained by dividing the sum of n pH decrease rates, which is a value obtained by dividing each ΔpH corresponding to each actual measurement time measured at 1 to n, by n. Can be calculated as an average value. Similarly, the fall time in the case of the next measurement time N + 1 is an actually measured value of the fall time at n measurement points from 2 to n + 1, and n respective pH fall rates obtained by dividing the corresponding ΔpH. May be calculated as an average value divided by n.

尚、かかる点を強調したい場合には、敢えて、pHの下降速度の移動平均という言葉を使用する場合がある。pHの上昇速度についても同様で、pHの上昇速度の移動平均という言葉を使用する場合もある。   In order to emphasize this point, the term “moving average of pH lowering speed” may be used. The same applies to the rate of increase in pH, and the term moving average of the rate of increase in pH is sometimes used.

図11には、例えば、過去30分間のpHの下降速度の移動平均を、連続処理の系で測定した場合を示す。過去30分間のpHの下降速度の移動平均は、2秒毎の測定における平均である。図11に示すように、併せて表示した溶存カルシウムの推移と、下降速度の移動平均の推移とが良好な一致を示していることが分かる。   FIG. 11 shows a case where, for example, the moving average of the pH decrease rate for the past 30 minutes is measured in a continuous processing system. The moving average of the rate of decrease in pH over the past 30 minutes is the average in measurements every 2 seconds. As shown in FIG. 11, it turns out that the transition of the dissolved calcium displayed together and the transition of the moving average of the descent speed show a good agreement.

図12には、過去5分間のpHの下降速度の移動平均の結果を示した。やはり、図11と同様に、過去5分間のpHの下降速度の移動平均も、溶存カルシウムの濃度推移を反映していると言える。   In FIG. 12, the result of the moving average of the decreasing rate of pH for the past 5 minutes was shown. Similarly to FIG. 11, it can be said that the moving average of the rate of decrease in pH over the past 5 minutes also reflects the concentration transition of dissolved calcium.

実験により、pHの下降速度を曝気処理の指標として使用する場合には、過去5分以上、過去30分以内の時間範囲での移動平均を使用すればよいことが分かった。5分未満の時間設定では、迅速な対応ができはするが、しかしバラツキが大きくなり、判定がし難い。一方、30分より大きな時間設定では、上記とは異なりバラツキは小さいか、対応が遅くなる場合も考えられる。適正な時間としては、5分以上、30分以内である。   From experiments, it was found that when using the pH decrease rate as an index for aeration treatment, it is sufficient to use a moving average over a time range of not less than 5 minutes and not more than 30 minutes in the past. If the time is set to less than 5 minutes, a quick response can be made, but the variation becomes large and it is difficult to judge. On the other hand, when the time setting is longer than 30 minutes, unlike the above case, the variation may be small or the response may be delayed. The appropriate time is 5 minutes or more and 30 minutes or less.

pHの下降速度と溶存カルシウムの濃度との推移には、図13に示すような、良好な相関関係があることが確認された。因に、かかるpHの下降速度は、過去30分間の移動平均の値である。図13に示す相関直線は、y=7E−05x+0.0014であった。
ここでいう7E−05とは7.0×10−5を意味している。
It has been confirmed that there is a good correlation as shown in FIG. 13 between the transition of the pH decrease rate and the dissolved calcium concentration. In this connection, the pH decrease rate is a value of a moving average for the past 30 minutes. The correlation line shown in FIG. 13 was y = 7E−05x + 0.0014.
7E-05 here means 7.0 × 10 −5 .

かかる過去30分間のpH下降時間の移動平均では、図14に示すように、溶存カルシウム濃度が200mg/l以下で、溶存カルシウムの推移を良い一致で表していると言える。   In the moving average of the pH drop time in the past 30 minutes, as shown in FIG. 14, it can be said that the dissolved calcium concentration is 200 mg / l or less, and the transition of dissolved calcium is expressed in good agreement.

このようにpHの下降速度が溶存カルシウムの濃度の推移と、良好な相関を示していることから、前記実施の形態1の図6のフロー図でも説明したと同様に、pHの下降速度を指標として用いることで、曝気処理の終点の判別を行うことができる。例えば、図6のフローのステップ001に想定する工程で、試料をサンプリングして、実験室規模で、曝気終点に相当するpHの下降速度を、例えば、0.001以上、0.009以下と決める。   As described above, since the pH decrease rate shows a good correlation with the transition of the dissolved calcium concentration, the pH decrease rate is used as an index as described in the flowchart of FIG. 6 of the first embodiment. As a result, the end point of the aeration process can be determined. For example, in the process assumed in step 001 of the flow in FIG. 6, the sample is sampled, and the pH decrease rate corresponding to the aeration end point is determined to be, for example, 0.001 or more and 0.009 or less on the laboratory scale. .

ステップS100に相当する工程で、実際の被処理液でのpH下降速度を測定する。この場合の下降速度は、例えば、過去30分間の移動平均を用いればよい。   In a step corresponding to step S100, the pH drop rate in the actual liquid to be treated is measured. In this case, for example, a moving average of the past 30 minutes may be used as the descending speed.

ステップS200に相当する工程で、設定値の下限の0.001より小さい場合には溶存カルシウムがほぼゼロでありICが過剰な状態と判断し、曝気を停止する処置をとればよい。ステップS300に相当する工程で、上限の0.009より大きい場合にはカルシウム濃度が100mg/l以上と判断し、担当者へ報告する処置をとればよい。   In the process corresponding to step S200, when the lower limit of the set value is smaller than 0.001, it is determined that the dissolved calcium is almost zero and the IC is in an excessive state, and the aeration is stopped. In the step corresponding to step S300, when the upper limit is larger than 0.009, it is determined that the calcium concentration is 100 mg / l or more and a measure is reported to the person in charge.

図15には、pH上昇速度についての過去30分の移動平均と、溶存カルシウムの濃度状況とを対比して示した。かかる図15でも、pH上昇速度の過去30分の移動平均は、溶存カルシウムの濃度の推移の状況を十分に反映していると言える。   FIG. 15 shows a comparison of the moving average of the past 30 minutes regarding the pH increase rate and the concentration of dissolved calcium. In FIG. 15 as well, it can be said that the moving average of the pH increase rate in the past 30 minutes sufficiently reflects the transition of the dissolved calcium concentration.

pHの上昇速度と溶存カルシウムの濃度との推移には、図16に示すような、良好な相関関係があることが確認された。因に、かかるpHの上昇速度は、過去30分間の移動平均の値である。図16に示す相関直線は、y=0.0004x+0.0048であった。かかる結果から、pHの上昇速度を指標とすることでも、曝気処理の終点の判断が行えることは明らかである。   It was confirmed that there is a good correlation as shown in FIG. 16 in the transition between the rate of increase in pH and the concentration of dissolved calcium. Incidentally, the pH increase rate is the value of a moving average for the past 30 minutes. The correlation line shown in FIG. 16 was y = 0.004x + 0.0048. From these results, it is clear that the end point of the aeration process can be determined by using the rate of increase in pH as an index.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

前記実施の形態では、制御指標としてpHを用いる場合について説明したが、場合によっては、水素イオン濃度そのものを、あるいは、pOHを、あるいは水酸イオン濃度を用いても構わないことは言うまでもない。pH=−log[H+]、[H+]×[OH−]=10−14、pH+pOH=14等の関係式があるため、相互の換算は一義的に容易に決まるため、pHを制御指標に用いることは、水素イオン濃度、あるいはpOHを、あるいは水酸イオン濃度を制御指標として用いることと同じ意味合い有していることとなる。 In the above embodiment, the case where pH is used as a control index has been described, but it goes without saying that hydrogen ion concentration itself, pOH, or hydroxide ion concentration may be used depending on the case. Since there are relational expressions such as pH = −log [H +], [H +] × [OH −] = 10 −14 , pH + pOH = 14 and the like, mutual conversion is easily determined uniquely, so the pH is used as a control index. This has the same meaning as using the hydrogen ion concentration or pOH or the hydroxide ion concentration as a control index.

前記説明では、本発明のpHの下降時間、pHの上昇時間、pHの下降速度、pHの上昇速度を、それぞれ二酸化炭素の曝気による溶存カルシウムの処理に適用した場合を説明したが、それ以外にも、炭酸カルシウムの生成等でその適用が考えられる。   In the above description, the case where the pH fall time, the pH rise time, the pH fall speed, and the pH rise speed of the present invention are applied to the treatment of dissolved calcium by aeration of carbon dioxide has been described. Is also considered to be applicable to the production of calcium carbonate.

本発明は、溶存カルシウムの二酸化炭素の曝気による除去の分野で有効に利用することができる。   The present invention can be effectively used in the field of removal of dissolved calcium by aeration of carbon dioxide.

本発明の一実施の形態の高低制御を行った場合の溶存カルシウムの二酸化炭素の曝気によるバッチ処理での様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode in the batch process by the aeration of the carbon dioxide of dissolved calcium at the time of performing height control of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の高低制御を行った場合の溶存カルシウムの二酸化炭素の曝気による連続処理での様子を示す説明図である。〜It is explanatory drawing which shows the mode in the continuous process by the aeration of the carbon dioxide of dissolved calcium at the time of performing height control of one embodiment of this invention. ~ 本発明の一実施の形態のバッチ処理でのpH下降時間の推移をIC濃度との関係で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed transition of pH fall time in the batch processing of one embodiment of this invention in relation to IC concentration. 本発明の一実施の形態の連続処理でのpH下降時間の推移をIC濃度との関係で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed transition of pH fall time in the continuous process of one embodiment of this invention with relation to IC density | concentration. 本発明の一実施の形態におけるpH下降時間とICとの相関を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation of pH fall time and IC in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の溶存カルシウムの二酸化炭素による曝気処理におけるpH下降時間を指標とする場合のフロー図である。It is a flowchart in case the pH fall time in the aeration process by the carbon dioxide of the dissolved calcium of one embodiment of this invention is used as a parameter | index. 本発明の一実施の形態のバッチ処理でのpH上昇時間の推移をIC濃度との関係で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed transition of the pH rise time in the batch processing of one embodiment of this invention in relation to IC concentration. 本発明の一実施の形態の連続処理でのpH上昇時間の推移をIC濃度との関係で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed transition of the pH rise time in the continuous process of one embodiment of this invention by relationship with IC density | concentration. 本発明の一実施の形態におけるpH上昇時間とICとの相関を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation of pH rise time and IC in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態のpH下降時間とpH上昇時間との相関を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation of pH fall time and pH rise time of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の連続処理でのpH下降速度移動平均(30分移動平均)の推移と溶存カルシウムとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transition of pH fall rate moving average (30 minute moving average) in the continuous process of one embodiment of this invention, and dissolved calcium. 本発明の一実施の形態の連続処理でのpH下降速度移動平均(5分移動平均)と溶存カルシウムとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the pH fall rate moving average (5-minute moving average) and dissolved calcium in the continuous process of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態のpH下降速度と溶存カルシウムの濃度との相関を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correlation with the pH fall speed | rate of one embodiment of this invention, and the density | concentration of dissolved calcium. 本発明の一実施の形態のpH下降速度移動平均を溶存カルシウムとの関係で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the pH fall rate moving average of one embodiment of this invention by the relationship with dissolved calcium. 本発明の一実施の形態の連続処理におけるpH上昇速度の推移を溶存カルシウムの濃度との関係で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed transition of the pH increase rate in the continuous process of one embodiment of this invention by the relationship with the density | concentration of dissolved calcium. 本発明の一実施の形態のpH上昇速度と溶存カルシウムの濃度との相関を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the correlation with the pH rise rate of one embodiment of this invention, and the density | concentration of dissolved calcium.

符号の説明Explanation of symbols

S001 ステップ
S100 ステップ
S200 ステップ
S300 ステップ
S001 Step S100 Step S200 Step S300 Step

Claims (11)

溶存カルシウムの濃度変化の把握方法であって、
溶存カルシウムの濃度変化を、液性の変化で把握することを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
A method for grasping the concentration change of dissolved calcium,
A method for grasping a concentration change of dissolved calcium, characterized by grasping a concentration change of dissolved calcium by a change in liquidity.
請求項1記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記液性の変化とは、液性の時間変化であることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the method of grasping the concentration change of dissolved calcium according to claim 1,
The method for grasping a change in the concentration of dissolved calcium, wherein the change in liquidity is a change in liquidity over time.
請求項1記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記液性の変化とは、液性の速度変化であることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the method of grasping the concentration change of dissolved calcium according to claim 1,
The method for grasping a change in the concentration of dissolved calcium, wherein the change in liquidity is a change in liquid velocity.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記溶存カルシウムの濃度変化の把握方法により、溶液中の溶存カルシウムを二酸化炭素で曝気して除去する場合の曝気終点の判断を行うことを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the grasping method of the concentration change of dissolved calcium given in any 1 paragraph of Claims 1-3,
A method for grasping a change in concentration of dissolved calcium, comprising: determining an end point of aeration when the dissolved calcium in a solution is removed by aeration with carbon dioxide by the method for grasping a concentration change of dissolved calcium.
溶存カルシウムの濃度変化の把握方法であって、
溶存カルシウムの濃度変化を、pHの変化で知ることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
A method for grasping the concentration change of dissolved calcium,
A method for grasping a concentration change of dissolved calcium, characterized by knowing a concentration change of dissolved calcium by a change in pH.
請求項5記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記pHの変化とは、pHの時間変化であることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the grasp method of the concentration change of the dissolved calcium according to claim 5,
The method of grasping the concentration change of dissolved calcium, wherein the pH change is a time change of pH.
請求項6記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記pHの時間変化における時間とは、pHの所定範囲における上昇時間、あるいはpHの所定範囲における下降時間であることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the grasp method of the density | concentration change of the dissolved calcium of Claim 6,
The time for the change in pH with time is an increase time in a predetermined range of pH or a decrease time in a predetermined range of pH.
請求項5記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記pHの変化とは、pHの速度変化であることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the grasp method of the concentration change of the dissolved calcium according to claim 5,
The change in pH is a change in the concentration of dissolved calcium, characterized in that the change in pH is a change in pH rate.
請求項8記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記pHの速度変化における速度とは、pHの所定範囲におけるpHの変化量を、前記変化量を達成するに要した時間で除したものであることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the grasp method of the concentration change of the dissolved calcium according to claim 8,
The rate of change in pH rate is obtained by dividing the amount of change in pH within a predetermined range of pH by the time required to achieve the amount of change. .
請求項7または9記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記pHの所定範囲とは、pHが8.5以上、9.5以下の範囲であることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。
In the grasping method of the concentration change of the dissolved calcium according to claim 7 or 9,
The predetermined range of the pH is a method for grasping a concentration change of dissolved calcium, wherein the pH is in a range of 8.5 or more and 9.5 or less.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶存カルシウムの濃度変化の把握方法において、
前記液性は、溶液の水素イオン濃度、あるいは水酸イオン濃度、あるいはpOHであることを特徴とする溶存カルシウムの濃度変化の把握方法。

In the grasping method of the concentration change of dissolved calcium given in any 1 paragraph of Claims 1-4,
A method for grasping a change in the concentration of dissolved calcium, wherein the liquidity is a hydrogen ion concentration, a hydroxide ion concentration, or pOH of the solution.

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