JP2009216524A - 工場排水処理の管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各工場で排水処理後に集約した個別排水処理の集約処理水、又は、各工場排水を集約して排水処理した集中排水処理水の蛍光スペクトルを、所定の波長間において励起波長を変更しながら連続的に測定し、前記処理水の蛍光スペクトル強度のピーク位置の励起波長を求めると共に、当該励起波長における蛍光波長を求め、且つ、事前に、前記各工場排水、又は、当該排水を排水処理後の処理水毎に、蛍光スペクトル強度のピーク位置の励起波長と蛍光波長を求めてデータベース化し、前記集約処理水、又は、前記集中排水処理水の励起波長および蛍光波長と、前記データベースとの照合により、処理水に残留する溶存有機物の原因となっている排水源の工場を推定する。
【選択図】図3
Description
(1)複数の工場から発生し、且つ溶存有機物を含有する排水を排水処理する際の工場排水処理の管理方法であって、各工場で排水処理した後で集約した個別排水処理の集約処理水、又は、各工場の排水を集約して排水処理した集中排水処理水の蛍光スペクトルを、所定の波長間において励起波長を変更しながら連続的又は断続的に測定し、前記処理水の蛍光スペクトル強度のピーク位置となる励起波長を求めると共に、当該励起波長における蛍光波長を求め、且つ、事前に、前記各工場から発生する排水毎に、又は、当該排水を排水処理した後の処理水毎に、蛍光スペクトル強度のピーク位置における励起波長および蛍光波長を求めてデータベース化し、前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水の、前記ピーク位置における励起波長および蛍光波長と、前記データベースとの照合により、前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水に残留する溶存有機物の原因となっている排水源の工場を推定することを特徴とする工場排水処理の管理方法。
(2)前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水のピーク位置における励起波長および蛍光波長に加えて、当該蛍光波長における蛍光強度を更に求め、且つ、前記事前のデータベース化においても、前記ピーク位置における励起波長および蛍光波長に加えて、当該蛍光波長における蛍光強度を更に求めておくと共に、当該蛍光強度とCOD濃度の相関関係式または検量線を事前に作成してデータベース化し、前記個別排水処理の処理水、又は、前記集中排水処理水の前記ピーク位置における励起波長、蛍光波長、及び蛍光強度と、前記データベースとの照合により、前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水に含まれる溶存有機物起因のCODの原因となっている排水源の工場と、COD濃度の少なくともいずれか一方を推定することを特徴とする(1)に記載の工場排水処理の管理方法。
(3)前記推定した溶存有機物起因のCODの原因となっている排水源の工場およびCOD濃度のデータを、前記個別排水処理または前記集中排水処理のプロセスへフィードバックして、前記個別排水処理または前記集中排水処理の処理条件を変更することを特徴とする(2)に記載の工場排水処理の管理方法。
(4)前記推定した溶存有機物起因のCODの原因となっている排水源の工場およびCOD濃度のデータから、前記CODの原因となっている排水源の工場排水の前記集中排水処理のプロセスへの受け入れ可否を決定することを特徴とする(2)又は(3)に記載の工場排水処理の管理方法。
(5)前記排水処理が、沈殿処理、凝集沈殿処理、浮上分離処理、薬品酸化処理、活性汚泥処理、ろか処理のいずれか1種又は2種以上の組み合わせであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の工場排水処理の管理方法。
(6)前記排水に含まれる溶存有機物がフェノール、フェノールスルホン酸、圧延油の少なくともいずれかであることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の工場排水処理の管理方法。
(7)前記蛍光スペクトルを測定する際に、pHを6以上8以下に調整して、測定することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の工場排水処理の管理方法。
(8)前記COD濃度として、無機物起因および/または浮遊物起因のCOD濃度を除くことを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の工場排水処理の管理方法。
(9)前記工場から発生する排水が、製鉄プロセスの工場から発生する排水であることを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載の工場排水処理の管理方法。
まず、本発明に用いる蛍光スペクトルの測定原理を説明する。
なお、蛍光スペクトル測定法は、有機物濃度が高いと誤差が大きくなるため、各工場排水のCOD濃度を測定し、高濃度の場合、純水などで希釈し、COD濃度が100mg/L以下として蛍光スペクトルを測定することが望ましい。
2Fe2++ 1/2O2 +2H+ → 2Fe3++ H2O
製鐵所で発生する工場排水は多種多様であり、CODの原因となる有機物も異なっている。例えば、鉄鋼製品の圧延時に用いられる圧延油やコークス製造時に発生する安水に含まれるフェノール、あるいは、メッキで用いられるフェノールスルホン酸(以下、PSAと表示)などは、いずれも異なる有機物であるが、すべてCOD成分である。
製鐵所冷延工場の含油排水を対象とした、個別排水処理プロセスの運転管理に発明法の適用を検討した。含油排水処理プロセスは、鉄系凝集剤を排水に添加し、COD源となる油分を凝集沈殿によって除去する凝集沈殿プロセスである。排水は、COD濃度がT−CODとして23mg/L、D−CODとして16mg/L程度の排水である。含油排水(ろ過後)の蛍光スペクトルを複数測定した結果、230nmの励起光波長に対して340nmの蛍光波長の蛍光強度が、および、270〜280nmの励起光波長に対して、300〜340nmの蛍光波長の蛍光強度が比較的広い範囲で高いことが特徴的に認められた(図4参照)後者のピーク強度地点としては、最も強度が強い、270nmの励起光波長に対して340nmの蛍光波長を選択した。
1)排水1Lを6系列の1Lビーカーに投入(6系列)、水温測定。
2)鉄系凝集剤(塩化第二鉄水溶液、13.8%−Fe)10倍希釈液を所定量(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1mM−Fe)となるようにをそれぞれ上記1Lビーカーに(0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5mL)添加。
3)以下の攪拌条件で上記1Lビーカーを攪拌。
急速攪拌 :120rpm*5分
緩速攪拌 :40rpm*10分
静置: 10分
4)10分静置後の上澄み液500mLを採取し、粒径1μmのろ紙でろ過したCOD(D−COD)および蛍光スペクトルを測定。pHを測定し、すべてのサンプルがpHが6以上8以下であることを確認。
D製鐵所は、複数の工場からなりたっているが、それぞれの工場排水は2種類の集中排水処理場に大別して分けられて処理されている。この2種類の集中排水処理場プロセス(以下、A系、B系と表示)から放流される集中排水処理水は、A系では紫外線吸光度(E260)を用いたCOD管理が有効であるが、B系では紫外線吸光度(E260)のCOD管理が困難であり、発明法の適用を検討した。
2 励起光
3 ビームスプリッタ
4 モニタ側検知器
5 試料セル
6 蛍光
7 光電子倍増管
8 プロセッサ
Claims (9)
- 複数の工場から発生し、且つ溶存有機物を含有する排水を排水処理する際の工場排水処理の管理方法であって、
各工場で排水処理した後で集約した個別排水処理の集約処理水、又は、各工場の排水を集約して排水処理した集中排水処理水の蛍光スペクトルを、所定の波長間において励起波長を変更しながら連続的又は断続的に測定し、前記処理水の蛍光スペクトル強度のピーク位置となる励起波長を求めると共に、当該励起波長における蛍光波長を求め、
且つ、事前に、前記各工場から発生する排水毎に、又は、当該排水を排水処理した後の処理水毎に、蛍光スペクトル強度のピーク位置における励起波長および蛍光波長を求めてデータベース化し、
前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水の、前記ピーク位置における励起波長および蛍光波長と、前記データベースとの照合により、前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水に残留する溶存有機物の原因となっている排水源の工場を推定することを特徴とする工場排水処理の管理方法。 - 前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水のピーク位置における励起波長および蛍光波長に加えて、当該蛍光波長における蛍光強度を更に求め、
且つ、前記事前のデータベース化においても、前記ピーク位置における励起波長および蛍光波長に加えて、当該蛍光波長における蛍光強度を更に求めておくと共に、当該蛍光強度とCOD濃度の相関関係式または検量線を事前に作成してデータベース化し、
前記個別排水処理の処理水、又は、前記集中排水処理水の前記ピーク位置における励起波長、蛍光波長、及び蛍光強度と、前記データベースとの照合により、前記個別排水処理の集約処理水、又は、前記集中排水処理水に含まれる溶存有機物起因のCODの原因となっている排水源の工場と、COD濃度の少なくともいずれか一方を推定することを特徴とする請求項1に記載の工場排水処理の管理方法。 - 前記推定した溶存有機物起因のCODの原因となっている排水源の工場およびCOD濃度のデータを、前記個別排水処理または前記集中排水処理のプロセスへフィードバックして、前記個別排水処理または前記集中排水処理の処理条件を変更することを特徴とする請求項2に記載の工場排水処理の管理方法。
- 前記推定した溶存有機物起因のCODの原因となっている排水源の工場およびCOD濃度のデータから、前記CODの原因となっている排水源の工場排水の前記集中排水処理のプロセスへの受け入れ可否を決定することを特徴とする請求項2又は3に記載の工場排水処理の管理方法。
- 前記排水処理が、沈殿処理、凝集沈殿処理、浮上分離処理、薬品酸化処理、活性汚泥処理、ろ過処理のいずれか1種又は2種以上の組み合わせであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の工場排水処理の管理方法。
- 前記排水に含まれる溶存有機物がフェノール、フェノールスルホン酸、圧延油の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の工場排水処理の管理方法。
- 前記蛍光スペクトルを測定する際に、pHを6以上8以下に調整して、測定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の工場排水処理の管理方法。
- 前記COD濃度として、無機物起因および/または浮遊物起因のCOD濃度を除くことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の工場排水処理の管理方法。
- 前記工場から発生する排水が、製鉄プロセスの工場から発生する排水であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の工場排水処理の管理方法。
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