JP2018030104A5

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Publication number: JP2018030104A5
Application number: JP2016164880A
Authority: JP
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2036-08-25

Description

本発明によれば、シアンを含有する廃水、特にチオシアン酸イオンやアンモニウムイオンなどの共存化合物が存在するシアン含有廃水に対して、従来よりも薬剤添加量を極力抑え、簡便な操作で安全に廃水中のシアンを除去し得るシアン含有廃水用処理剤およびそれを用いるシアン含有廃水の処理方法を提供することができる。
すなわち、本発明によれば、各種形態で廃水中に含有するすべてのシアン、特にシアン化物イオンを、従来よりも薬剤添加量を極力抑え、簡便な操作で処理することができる。
よって、本発明の方法で処理した廃水をそのまま自然界に放出しても、環境に対する影響を非常に少なくできることから、本発明の方法は産業上極めて有用である。

本発明者は、本発明のシアン含有廃水用処理剤に含有するＮ−クロロスルファマートやＮ−ブロモスルファマート、過酸化水素および金属化合物のそれぞれが有する、シアン除去効果が相乗的に発揮され、上記のような総合的に優れた効果が得られるものと考えている。
具体的には、（１）Ｎ−クロロスルファマートやＮ−ブロモスルファマートに由来する塩化シアンの発生を過酸化水素が抑制し、（２）Ｎ−クロロスルファマートやＮ−ブロモスルファマートと過酸化水素がシアン除去に対して相乗的な効果を発揮し、（３）他の２成分により除去し得なかったあるいは除去効果が不完全であったシアンを、金属化合物が金属錯体形成により不溶化し、これらが総合的に機能して、本発明の優れた効果が発揮されるものと考えられる。

（Ｎ−クロロスルファマートおよび／またはＮ−ブロモスルファマート）
本発明のシアン含有廃水用処理剤のシアン処理の有効成分であるＮ−クロロスルファマートおよびＮ−ブロモスルファマートは、公知の方法、例えば、特表２００３−５０３３２３号公報、特開２００６−０２２０９７号公報、特表平１１−５０６１３９号公報、特表２００１−５０１８６９号公報、特表２００３−５０７３２６号公報および特開２０１４−１０１２５１号公報などに記載の方法により調製することができる。
また、本発明のシアン含有廃水用処理剤の有効成分としては、シアン除去効果の点でＮ−クロロスルファマートがより好ましい。
本発明では、スルファミン酸と、次亜塩素酸および／または次亜臭素酸との反応生成物を好適に用いることができる。この反応によるスルファマートの添加については、（Ｂ）シアン含有廃水の処理方法において詳説する。

（銅化合物）
銅化合物は、水に可溶であり、水中で１価または２価の銅イオンを形成し得る化合物であれば特に限定されず、塩化第一銅、フッ化第一銅、臭化第一銅、ヨウ化第一銅、塩化第二銅、フッ化第二銅、硝酸銅および硫酸銅などが挙げられる。これらの中でも、シアン化合物の除去効果およびシアン廃水の処理コストの点で、塩化第一銅、塩化第二銅および硫酸銅が好ましく、塩化第一銅および塩化第二銅が特に好ましい。また、銅化合物は溶液の形態でシアン廃水に添加するのが好ましいが、銅化合物が第一銅塩である場合には、塩化水素水、ハロゲン化アルカリ金属水溶液またはエタノールを溶媒とする第一銅塩溶液とするのが、第一銅塩の安定性の点から好ましい。

（亜鉛化合物）
亜鉛化合物は、水に可溶であり、水中で２価の亜鉛イオンを形成し得る化合物であれば特に限定されず、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛アンモニウム（テトラクロロ亜鉛酸アンモニウム）、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛、乳酸亜鉛、クエン酸亜鉛などが挙げられる。これらの中でも、シアン化合物の除去効果およびシアン廃水の処理コストの点で、塩化亜鉛が特に好ましい。

（製剤）
本発明のシアン含有廃水用処理剤は、次のような水溶液の２液または３液の組み合わせからなる。
（１）スルファマートを含有する水溶液と、過酸化水素を含有する水溶液と、金属化合物を含有する水溶液との３液の組み合わせ
（２）スルファマートを含有する水溶液と、過酸化水素を含有する水溶液との２液の組み合わせ
（３）スルファマートを含有する水溶液と、金属化合物を含有する水溶液との２液の組み合わせ
上記の組み合わせの中でも、本発明の効果および製剤添加の操作性などの点で、製剤（１）または（２）が特に好ましい。

本発明の発明者は、「廃水中のシアンの分解」は、添加されたスルファマート、ならびに過酸化水素によりシアンが酸化され、さらに生成されたシアン酸が加水分解により炭酸水素アンモニウムを生成することによるものと考えている。
また、本発明の発明者は、「廃水中のシアンの不溶化」は、添加された金属化合物により、該廃水中のシアンと水不溶性の金属錯塩を形成することによるものと考えている。

（次亜塩素酸および次亜臭素酸）
本発明において用いられる次亜塩素酸および次亜臭素酸は、水中でそれぞれ次亜塩素酸および次亜臭素酸を生成してスルファミン酸と反応し得る化合物を水に溶解することにより得ることができる。例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸マグネシウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウム、次亜臭素酸カルシウム、次亜臭素酸マグネシウムなどの次亜塩素酸および次亜臭素酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩が挙げられる。特に、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜臭素酸ナトリウム、次亜臭素酸カリウムは工業的に入手し易く、本発明において好適に用いられる。また、食塩水や海水を電解槽で電解することによって得られる次亜塩素酸であってもよい。

（処理および沈殿分離）
化合物の添加、撹拌混合、沈降分離、水不溶性塩の除去などの一連の操作には、添加剤槽、反応処理槽、シックナーおよび除濁沈殿池などの公知の装置を用いることができ、既設の装置を転用してもよい。
本発明のシアン含有廃水の処理方法では、本発明の効果を阻害しない範囲で、防錆剤、腐食防止剤、スケール分散剤、スライムコントロール剤、金属捕集剤、消泡剤などの公知の薬剤を併用してもよい。
また、沈降分離においては、本発明の効果を阻害しない範囲で、界面活性剤や凝集剤を添加してもよい。
さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で、先行技術に記載のような化学的なシアン処理方法や、赤外線や紫外線など公知の物理的なシアン処理方法と併用してもよい。
ここで、本発明において「水不溶性」とは、化合物（塩）が２０℃における水１００ｇに対して１ｇ以下の溶解度を有し、その化合物の水不溶分を沈降分離や濾別により液相と分離可能であることを意味する。