JP2009028679A - Ｐを含有する処理液の廃液濃度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｐを含有する処理液を用いて被処理物を処理した際に、廃水処理場に、Ｐ濃度が高い廃液や多量のＰ含有廃液が送液されるのを防止し、またＰ濃度が高い廃液が廃水処理場に送液できなくないことによって起こる操業停止を防止する。
【解決手段】Ｐを含有する処理液の廃液を受け入れた後廃水処理場への送液又は廃液の貯留が可能な廃液バッファータンクを備えて、Ｐを含有する処理液の濃度を目標濃度範囲内にして被処理物を処理し、廃液バッファータンクでＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度を測定し、Ｐ濃度の測定値が許容上限未満のときは、Ｐを含有する処理液の廃液を廃液バッファータンクから廃水処理場に送液し、Ｐ濃度の測定値が許容上限以上のときは、Ｐを含有する処理液の廃液を廃水処理場に送液するのを停止して廃液バッファータンクに貯留し、かつＰを含有する処理液の濃度を目標濃度範囲内の値に低下させて被処理物を処理する。
【選択図】図２

Description

本発明は、Ｐを含有する処理液の廃液濃度制御方法に関する。

鉄鋼製品は、その製造工程で種々の処理が施され、その処理に伴って種々の廃液が排出される。この廃液の中には、未処理では有害物を含むものがある。有害物を含む廃液は、各製造工程から廃水処理場に送液され、廃水処理場で中和処理、沈澱処理等の処理を行って有害成分を難溶性物質として沈澱分離処理する（特許文献１、２等参照）。

例えば、溶融亜鉛めっきラインでは、亜鉛めっき工程の後処理として、亜鉛めっき鋼板をＰを含有する表面調整液で洗浄処理後水洗する表面調整工程を行う（例えば特許文献３参照）。この表面調整工程の表面調整液および水洗水の廃水はＰ成分を含有するので、そのまま放水することができない。そのため、表面調整工程の廃液を亜鉛めっきライン内の廃水ピットに排出し、廃水ピットから廃水処理場に送液し、廃水処理場で中和処理、沈澱処理等の処理を行ってＰ成分を難溶性物質として沈澱分離処理する。

しかし、廃水処理場に送液された廃液のＰ濃度が高いと廃水処理場で中和処理、沈澱処理等の処理をすることができなくなるため、廃水処理場に送液できる廃液のＰ濃度上限が取り決められている。廃水ピットの廃液のＰ濃度が、このＰ濃度上限を超えると、直ちに廃水処理場への廃液の送液を停止する必要がある。廃水処理場への廃液の送液を停止すると、亜鉛めっきラインは操業停止が余儀なくされる。

Ｐ濃度上限を超える廃液が発生したときに溶融亜鉛めっきラインが操業停止となるのを防ぐために、廃液を貯留できる廃液バッファータンクを設け、廃液のＰ濃度がＰ濃度上限を超えたときは、廃水処理場への廃液の送液を停止して、廃液バッファータンクに廃液を貯留することが行われている。

しかし、廃水処理場への廃液の送液を停止したままの操業では、廃液バッファータンクが満杯になるまでの短時間しか操業できない。

また、廃液バッファータンクへ希釈水を投入して廃液のＰ濃度が廃水処理場に送液できるＰ濃度上限未満の濃度になるように希釈し、この希釈廃液を廃水処理場に送液することもできる。しかし、この方法は、廃液量が増加する問題がある。
特開平７−２６８６５９号公報 特開２００２−２００４９４号公報 特開２００７−９２０９３号公報

本発明は、上記問題点を考慮し、Ｐを含有する処理液を用いて被処理物を処理した際に、廃水処理場に、Ｐ濃度が高い廃液や多量のＰ含有廃液が送液されるのを防止でき、またＰ濃度が高い廃液が廃水処理場に送液できなくなることによって起こる操業停止を防止できるＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。

（１）廃水処理場に送液するＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度を制御する方法において、Ｐを含有する処理液の廃液を受け入れた後廃水処理場への送液又は廃液の貯留が可能な廃液バッファータンクを備えて、Ｐを含有する処理液の濃度を目標濃度範囲内にして被処理物を処理し、廃液バッファータンクでＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度を測定し、Ｐ濃度の測定値が許容上限未満のときは、Ｐを含有する処理液の廃液を廃液バッファータンクから廃水処理場に送液し、Ｐ濃度の測定値が許容上限以上のときは、Ｐを含有する処理液の廃液を廃水処理場に送液するのを停止して廃液バッファータンクに貯留し、かつＰを含有する処理液の濃度を目標濃度範囲内の値に低下させて被処理物を処理することを特徴とするＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法。

（２） （１）において、廃液バッファータンクに貯留されるＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度の測定値が許容上限未満になったら、廃液バッファータンクから廃水処理場へのＰを含有する処理液の廃液の送液を行うことを特徴とする（１）に記載のＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法。

（３）廃液バッファータンクから廃水処理場へのＰを含有する処理液の廃液の送液を開始したらＰを含有する処理液のＰ濃度を目標濃度範囲内の値に上昇させることを特徴とする（２）に記載のＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法。

本発明によれば、Ｐを含有する処理液の廃液のＰ濃度が許容上限に達したときに、処理液のＰ濃度を目標下限に低下させることで廃液のＰ濃度を許容上限未満に低下させることができるので、操業を継続しながら、Ｐ濃度が高い廃液や多量のＰ含有廃液が廃水処理場に送液されるのを防止することができる。

本発明の実施の形態について溶融亜鉛めっきラインの溶融めっき工程の後処理である表面調整工程を例に挙げて説明する。表面調整工程は、客先でのプレス成形性向上のために行われる。

図１は、溶融亜鉛めっきラインの表面調整工程を説明する概略図である。図１において、１は鋼板（溶融亜鉛めっき鋼板）、２は表面調整装置、３は水洗装置、４はドライヤー、５は廃水ピット、６は廃液バッファータンク、７は表調タンクである。

表調タンク７は、Ｐを含有する表面調整液を収容する。表面調整液のＰ濃度は、めっき鋼板の品質、操業性等を考慮して、目標濃度中央値Ｃ_Ｍ、目標上限値Ｃ_Ｕ、目標下限値Ｃ_Ｌが定められている。目標上限値Ｃ_Ｕ、目標下限値Ｃ_Ｌは、この範囲の濃度を表面調整液のＰ濃度設定値（後記）として採用しても、操業、品質上の問題がない濃度に定められており、Ｃ_Ｕ〜Ｃ_Ｌを目標濃度範囲とする。

表調タンク７は、表調タンク７に表面調整液原液を貯留する表原液補給タンク１１、純水を補給する純水供給管１２、Ｐ濃度計１４および液位を検出する液位計（図示なし）を備え、表面調整液の濃度制御と液面制御をする。

液面制御は、低液位、高液位の２種類の液位を設定し、液位が低液位になると純水を補給し、高液位になると純水の補給を停止し、液位が概ね低液位と高液位の間にあるように制御する。

濃度制御は、制御する表面調整液のＰ濃度の設定値（この濃度をＰ濃度設定値という。）に対して、Ｐ濃度計１４で測定したＰ濃度がＰ濃度設定値未満のときは、Ｐ濃度設定値とＰ濃度測定値の較差に基き、表調タンク７のＰ濃度がＰ濃度設定値になるように表調原液補給タンク１１から表面調整液原液を補給する。通常操業では、表面調整液のＰ濃度設定値としては目標濃度中央値Ｃ_Ｍを採用する。

表面調整装置２は、表調タンク７に収容されるＰを含有する表面調整液を、ポンプ２２を用いてスプレー装置１３から鋼板１に噴射し、出口にあるリンガーロール２５で絞り取る。次に表面調整装置２を出た鋼板１を水洗装置３に導入する。水洗装置３は、純水供給管１５から供給する純水をスプレー装置１６から鋼板１に噴射し、出口にあるリンガーロール２５で絞り取る。鋼板１を水洗装置３から導出しドライヤー４で乾燥した後出側の巻取り装置で巻取る。

表面調整装置２に供給したＰを含有する表面調整液、水洗装置３の洗浄水は、各々の装置下部に接続したドレン管１８を経て廃水ピット５に流入する。廃水ピット５の廃水は廃液バッファータンク６に送液する。

廃水ピット５は、廃液を廃液バッファータンク６に送液するポンプ２３と廃液の液位を検出する液位計（図示なし）を備え、廃液の液位が予め設定した高液位になるとポンプ２３を運転して廃液を廃液バッファータンク６に送液し、予め設定した低液位になるとポンプ２３を停止する。

廃液バッファータンク６は、廃水ピット５から廃液を受け入れ、受け入れた廃液を廃水処理場に送液し又は廃液バッファータンク６に貯留する。廃液バッファータンク６のタンク容量は廃水ピット５に比べて大容量に構成され、タンク容量は、貯留する廃液量を考慮して適宜決定される。廃液バッファータンク６から廃水処理場へ送液できる廃液のＰ濃度の上限（以下、許容上限）は事前に取り決められている。

廃液バッファータンク６は、廃液を廃水処理場に送液するポンプ２４、廃液バッファータンク６の廃液のＰ濃度を検出するＰ濃度計１７および廃液の液位を検出する液位計（図示なし）を備える。液位は、廃液を廃水処理場に送液する際に用いる低液位１と低液位２（低液位１は低液位２より低位である。）および最高液位（貯液限界液位）が設定される。廃液バッファータンク６の貯液量を多くする観点から、低液位１、低液位２の位置は最高液位の位置に対してなるべく低い位置にすることが有利である。

廃液バッファータンク６は、Ｐ濃度計１７で廃液のＰ濃度を測定し、Ｐ濃度の測定値が許容上限未満のときは、ポンプ２４によって廃液を廃水処理場に送液する。廃液を廃水処理場に送液する際は、廃液の液位が低液位２になるとポンプ２４を運転し、低液位１になるとポンプ２４を停止する。

Ｐ濃度計１７で測定するＰ濃度が、許容上限以上のときは、ポンプ２４を停止して廃水処理場への送液を停止し、廃液バッファータンク６に廃液を貯留する。

上記の処理を行うと、表調タンク７の表面調整液の液位が低下するので、以下のようにして液面制御と濃度制御をする。液位が低液位になると純水供給管１２から純水を補給し、液位が高液位になったら純水の供給を停止する。純水の補給によって表面調整液のＰ濃度が低下する。次に表調原液補給タンク１１から表面調整液原液を補給する。Ｐ濃度計１４で測定するＰ濃度の測定値とＰ濃度設定値の較差に応じて、ポンプ２１を用いて表調原液補給タンク１１から高濃度のＰを含有する表面調整液原液を補給し、表調タンク７のＰ濃度が予め設定したＰ濃度設定値になるように制御する。

このような制御を表調タンク７で行うと、表面調整液原液を補給したときにＰ濃度が高濃度になる。表調タンク７のＰ濃度が高濃度になると、それに対応して廃液バッファータンク６に送液される廃液のＰ濃度が上昇する。

廃液バッファータンク６は、Ｐ濃度計１７で測定するＰ濃度が、許容上限以上になったらポンプ２４を停止し、廃水処理場への送液を停止して廃液を廃液バッファータンク６に貯留する。

同時に表調タンク７のＰ濃度の設定値を変更し、目標濃度範囲内の値に低下させる。このＰ濃度は、目標下限値Ｃ_Ｌに設定することが好ましい。表調タンク７のＰ濃度設定値を低下させる、好ましくは目標下限値Ｃ_Ｌに変更することによって、直ちに純水で希釈され廃液バッファータンク６に流入する廃液のＰ濃度が許容上限未満に低下する。

廃液バッファータンク６に貯留されたＰ濃度が許容濃度以上の廃液が、新たに送液されたＰ濃度が許容上限未満の廃液で希釈される。廃液バッファータンク６のＰ濃度計１７で測定するＰ濃度が許容上限未満になったら、ポンプ２４を運転し、廃液バッファータンク６に貯留された廃液を廃水処理場へ送液する。液位が低液位１に低下したらポンプ２４を停止し、以降は低液位２でポンプ２４を運転し、低液位１でポンプ２４を停止する通常の廃液方法によって廃水処理場に廃液を送液する。

廃液バッファータンク６のＰ濃度計１７で測定するＰ濃度が許容上限未満になり、廃液バッファータンク６のポンプ２４の運転が再開されたら、表調タンク７のＰ濃度設定値を変更し、目標下限値Ｃ_Ｕから目標濃度範囲内の値に上昇させる。好ましくは、元の目標濃度中央値Ｃ_Ｍに設定する。

上記のように行うことで、操業を継続しながら、Ｐ濃度が高い廃液や多量のＰ含有廃液が廃水処理場に送液されることを防止できるようになる。なお、Ｐ濃度計１７で測定するＰ濃度が許容上限未満になる前に廃液バッファータンク６の廃液量が最高液位に達したら操業を停止し、表面調整工程からの廃液の排出を停止する。

本発明法は、上記の処理工程から発生するＰを含有する廃水に限らず、一般的なＰを含有する処理液の廃水のＰ濃度制御方法として利用できる。

図１に示した溶融亜鉛めっきラインの表面調整工程において以下の条件で処理した。本実施例では、廃水処理場へ送液できる廃液のＰ濃度上限（許容上限）は６ｍａｓｓｐｐｍである。
（１）表面調整装置
表面調整液Ｐ濃度：１０ｍａｓｓｐｐｍ（目標濃度中央値）±５ｍａｓｓｐｐｍ（目標範囲）
目標下限値Ｃ_Ｌ：５ｍａｓｓｐｐｍ
表面調整液流量：５ｍ^３／Ｈｒ
（２）水洗装置
純水流量：５ｍ^３／Ｈｒ
（３）廃液バッファータンク
容量：１００ｍ^３
タンク容量１００ｍ^３は、表面調整処理必要材と不要材の処理を考慮した約１０時間の操業が可能となる容量である。

表調タンク７のＰ濃度の設定値を１０ｍａｓｓｐｐｍ（目標濃度中央値）にして表面調整工程を行った際に、廃液バッファータンク６のＰ濃度が上昇して廃液バッファータンク６の許容上限である６ｍａｓｓｐｐｍになったときに、廃水処理場への廃液の送液を停止して廃液バッファータンク６に貯留し、同時に表調タンク７のＰ濃度の設定値１０ｍａｓｓｐｐｍを変更して５ｍａｓｓｐｐｍ（目標下限値）に設定した。

表調タンク７のＰ濃度の設定値を１０ｍａｓｓｐｐｍから５ｍａｓｓｐｐｍに変更の前後における表調タンク７における表面調整液のＰ濃度設定値、Ｐ濃度計で測定したＰ濃度および廃液バッファータンク６のＰ濃度計で測定したＰ濃度の推移の一例を図２に示す。本実施例における廃液バッファータンク６のＰ濃度の目標値（廃液処理に好適な濃度）は３ｍａｓｓｐｐｍである。

表調タンク７のＰ濃度の設定値を１０ｍａｓｓｐｐｍから５ｍａｓｓｐｐｍに変更したことで、廃液バッファータンク６のＰ濃度は６ｍａｓｓｐｐｍから３ｍａｓｓｐｐｍに低下した。廃液バッファータンク６のＰ濃度が３ｍａｓｓｐｐｍに低下した時点で廃液処理場への廃液の送液を再開した。この間、廃液バッファータンクの廃液の液位は最高液位より低く、ライン停止することなく操業を継続した。

なお、表調タンク７のＰ濃度設定値１０ｍａｓｓｐｐｍの条件下で廃液バッファータンク６のＰ濃度が６ｍａｓｓｐｐｍに上昇したのは、表調タンク７の液位が低下して純水補給後に表調原液補給タンク１１から表面調整液原液が補給されたことでＰ濃度が上昇したためである。

本発明は、Ｐを含有する処理液を用いて被処理物を処理した際に、廃水処理場にＰ濃度が高い廃液や多量のＰ含有廃液が送液されることを防止し、またＰ濃度が高い廃液が廃水処理場に送液できなくないことによって起こる操業停止を防止する廃液濃度制御方法として利用することができる。

溶融亜鉛めっき鋼板の製造工程の表面調整工程を説明する概略図である。 本発明法による廃液のＰ濃度の推移を説明する図である。

符号の説明

１ 溶融亜鉛めっき鋼板
２ 表面調整装置
３ 水洗装置
４ ドライヤー
５ 廃水ピット
６ 廃液バッファータンク
７ 表調タンク
１１ 表調原液補給タンク
１２、１５ 純水供給管
１３、１６ スプレー装置
１４、１７ Ｐ濃度計
１８ ドレン管
２１〜２４ ポンプ
２５ リンガーロール

Claims (3)

1. 廃水処理場に送液するＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度を制御する方法において、Ｐを含有する処理液の廃液を受け入れた後廃水処理場への送液又は廃液の貯留が可能な廃液バッファータンクを備えて、Ｐを含有する処理液の濃度を目標濃度範囲内にして被処理物を処理し、廃液バッファータンクでＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度を測定し、Ｐ濃度の測定値が許容上限未満のときは、Ｐを含有する処理液の廃液を廃液バッファータンクから廃水処理場に送液し、Ｐ濃度の測定値が許容上限以上のときは、Ｐを含有する処理液の廃液を廃水処理場に送液するのを停止して廃液バッファータンクに貯留し、かつＰを含有する処理液の濃度を目標濃度範囲内の値に低下させて被処理物を処理することを特徴とするＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法。
2. 請求項１において、廃液バッファータンクに貯留されるＰを含有する処理液の廃液のＰ濃度の測定値が許容上限未満になったら、廃液バッファータンクから廃水処理場へのＰを含有する処理液の廃液の送液を行うことを特徴とする請求項１に記載のＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法。
3. 廃液バッファータンクから廃水処理場へのＰを含有する処理液の廃液の送液を開始したらＰを含有する処理液のＰ濃度を目標範囲内の値に上昇させることを特徴とする請求項２に記載のＰを含有する処理液の廃液濃度制御方法。

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