JP2019118852A - 水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 薬剤なしで水素イオン濃度（pH）や残留塩素濃度を調整することが出来る水処理方法を提供しようとするもの。【解決手段】要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水するようにした。要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水すると、水素イオン濃度が中性側に傾いていき又は／及び残留塩素濃度が低減することになる。また、薬剤が不要であるので塩酸、水酸化ナトリウム、還元剤などの薬液貯留タンク、薬液注入ポンプなどの付帯設備が不要になる。【選択図】なし
Description
この発明は、化学工場、食品工場などの排水その他の水の水素イオン濃度（pH）、残留塩素などの水処理方法に関するものである。
従来、ゴミ焼却炉、土壌改良装置、メッキ廃液槽、汚泥処理装置又は排煙脱硫装置から排出される重金属などを含めた廃棄物含有被処理排水や被処理固形物のスラリーなどから有害物を除去・安定化する廃棄物処理方法及び装置に関する提案があった（特許文献１）。
すなわち、火力発電所ボイラなどの燃焼装置から排出する排ガス中の脱硫処理装置として湿式石灰石−石膏法脱硫装置が広く使用されている。該湿式石灰石−石膏法脱硫装置（以下、単に脱硫装置ということがある）からは廃棄物を含む排水が排出される。例えば、１０００ＭＷ規模の火力発電所に設置される脱硫装置から排出される排水中には塩素イオンが含まれているが、排煙処理施設の塩素腐食を防ぐため、あるいは吸収液中での石灰石の溶解度が低下することを防ぐためなどの観点から脱硫装置で使用される石灰石スラリを含む吸収液の塩素イオン濃度を管理している。その塩素濃度を基準値以下に維持するために脱硫装置を循環している吸収液から１時間に約５〜２０トン程度の吸収液を抜き出し、これを浄化処理している。
しかし、処理水の水素イオン濃度（pH）の調整や残留塩素濃度の処理が必要な場合に薬剤を要するという問題があった。
すなわち、火力発電所ボイラなどの燃焼装置から排出する排ガス中の脱硫処理装置として湿式石灰石−石膏法脱硫装置が広く使用されている。該湿式石灰石−石膏法脱硫装置（以下、単に脱硫装置ということがある）からは廃棄物を含む排水が排出される。例えば、１０００ＭＷ規模の火力発電所に設置される脱硫装置から排出される排水中には塩素イオンが含まれているが、排煙処理施設の塩素腐食を防ぐため、あるいは吸収液中での石灰石の溶解度が低下することを防ぐためなどの観点から脱硫装置で使用される石灰石スラリを含む吸収液の塩素イオン濃度を管理している。その塩素濃度を基準値以下に維持するために脱硫装置を循環している吸収液から１時間に約５〜２０トン程度の吸収液を抜き出し、これを浄化処理している。
しかし、処理水の水素イオン濃度（pH）の調整や残留塩素濃度の処理が必要な場合に薬剤を要するという問題があった。
そこでこの発明は、薬剤なしで水素イオン濃度（pH）や残留塩素濃度を調整することが出来る水処理方法を提供しようとするものである。
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。
（１）この発明の水処理方法は、要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水するようにしたことを特徴とする。
前記要水素イオン濃度調整水として、酸性水、アルカリ性水を例示することが出来る。
前記有効塩素として、Cl2、HOCl、OCl−を例示することができ、残留塩素濃度として検出することが出来る。
このように構成し、要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水すると、水素イオン濃度が中性側に傾いていき又は／及び残留塩素濃度が低減していくことになる。
（１）この発明の水処理方法は、要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水するようにしたことを特徴とする。
前記要水素イオン濃度調整水として、酸性水、アルカリ性水を例示することが出来る。
前記有効塩素として、Cl2、HOCl、OCl−を例示することができ、残留塩素濃度として検出することが出来る。
このように構成し、要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水すると、水素イオン濃度が中性側に傾いていき又は／及び残留塩素濃度が低減していくことになる。
（２）酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水するようにしてもよい。
前記酸性水として、排水処理その他の処理後に酸性（例えばpH5未満）に傾いた水を例示することが出来る。
前記隔膜として、陽イオン透過膜を例示することが出来る。この陽イオン透過膜は、水素イオン、ナトリウムイオンなどの陽イオンを透過し、水酸化物イオン、塩素イオンなどの陰イオンは透過しない膜をいう。
このように構成し、酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水すると、水素イオン濃度が酸性からアルカリ性側に傾いていき略中性水（例えばpH6〜9）を得ることが出来る。
前記酸性水として、排水処理その他の処理後に酸性（例えばpH5未満）に傾いた水を例示することが出来る。
前記隔膜として、陽イオン透過膜を例示することが出来る。この陽イオン透過膜は、水素イオン、ナトリウムイオンなどの陽イオンを透過し、水酸化物イオン、塩素イオンなどの陰イオンは透過しない膜をいう。
このように構成し、酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水すると、水素イオン濃度が酸性からアルカリ性側に傾いていき略中性水（例えばpH6〜9）を得ることが出来る。
（３）アルカリ性水を有隔膜電気分解機構の陽極側に通水するようにしてもよい。
前記アルカリ性水として、排水処理その他の処理後にアルカリ性（例えばpH9越え）に傾いた水を例示することが出来る。
このように構成し、アルカリ性水を有隔膜電気分解機構の陽極側に通水すると、水素イオン濃度がアルカリ性側から酸性側に傾いていき略中性水（例えばpH5〜9）を得ることが出来る。
ここで、酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水するようにしてもよい。これにより、２つの処理を平行して同時に行うことができる。
前記アルカリ性水として、排水処理その他の処理後にアルカリ性（例えばpH9越え）に傾いた水を例示することが出来る。
このように構成し、アルカリ性水を有隔膜電気分解機構の陽極側に通水すると、水素イオン濃度がアルカリ性側から酸性側に傾いていき略中性水（例えばpH5〜9）を得ることが出来る。
ここで、酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水するようにしてもよい。これにより、２つの処理を平行して同時に行うことができる。
（４）有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水するようにしてもよい。
前記有効塩素含有水として、電気分解による排水処理後に残留塩素が検出される水を例示することが出来る。例えば、電気分解により生成した電解塩素が排水中の汚れ成分（COD成分、BOD成分、T-N成分など）を酸化分解していくが、浄化後の余剰の残留塩素が存する場合があるからである。
このように構成し、有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水すると、残留塩素濃度が低減していくことになる。
ここで、酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に、アルカリ性水を有隔膜電気分解機構の陽極側に通水するようにしてもよい。これにより、３つの処理を平行して同時に行うことができる。
（５）処理度の調整を流量で行うようにしてもよい。
このように構成し、処理度（pH、残留塩素濃度）の調整を電流密度（A/dm2）ではなく流量（L/分）で行うようにすると、被処理水が酸性側からアルカリ性側に行きすぎたり、アルカリ性側から酸性側に行きすぎたりすることを制御して、微妙で適正な処理を行うことが出来る。
前記有効塩素含有水として、電気分解による排水処理後に残留塩素が検出される水を例示することが出来る。例えば、電気分解により生成した電解塩素が排水中の汚れ成分（COD成分、BOD成分、T-N成分など）を酸化分解していくが、浄化後の余剰の残留塩素が存する場合があるからである。
このように構成し、有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水すると、残留塩素濃度が低減していくことになる。
ここで、酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に、アルカリ性水を有隔膜電気分解機構の陽極側に通水するようにしてもよい。これにより、３つの処理を平行して同時に行うことができる。
（５）処理度の調整を流量で行うようにしてもよい。
このように構成し、処理度（pH、残留塩素濃度）の調整を電流密度（A/dm2）ではなく流量（L/分）で行うようにすると、被処理水が酸性側からアルカリ性側に行きすぎたり、アルカリ性側から酸性側に行きすぎたりすることを制御して、微妙で適正な処理を行うことが出来る。
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。
水素イオン濃度が中性側に傾いていき又は／及び残留塩素濃度が低減していくことになるので、薬剤なしで水素イオン濃度（pH）や残留塩素濃度を調整することが出来る水処理方法を提供することが出来る。
水素イオン濃度が中性側に傾いていき又は／及び残留塩素濃度が低減していくことになるので、薬剤なしで水素イオン濃度（pH）や残留塩素濃度を調整することが出来る水処理方法を提供することが出来る。
以下、この発明の実施の形態を説明する。
この実施形態の水処理方法は、要水素イオン濃度調整水、有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水するようにした。
前記有効塩素として、Cl2（酸性域）、HOCl（中性域）、OCl−があり（アルカリ性域）、残留塩素濃度として検出できる。
前記隔膜として、陽イオン透過膜（デュポン社製、登録商標ナフィオン）を使用した（実施例１〜３）。この陽イオン透過膜は、水素イオン、ナトリウムイオンなどの陽イオンを透過し、水酸化物イオン、塩素イオンなどの陰イオンは透過しない膜である。
この実施形態の水処理方法は、要水素イオン濃度調整水、有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水するようにした。
前記有効塩素として、Cl2（酸性域）、HOCl（中性域）、OCl−があり（アルカリ性域）、残留塩素濃度として検出できる。
前記隔膜として、陽イオン透過膜（デュポン社製、登録商標ナフィオン）を使用した（実施例１〜３）。この陽イオン透過膜は、水素イオン、ナトリウムイオンなどの陽イオンを透過し、水酸化物イオン、塩素イオンなどの陰イオンは透過しない膜である。
次に、この実施形態の水処理方法の使用状態を説明する。
要水素イオン濃度調整水を有隔膜電気分解機構に通水すると、水素イオン濃度が中性側に傾いていくことになり、薬剤なしで水素イオン濃度（pH）を調整することが出来た。
また、有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水すると、残留塩素濃度が低減していくことになり、薬剤なしで残留塩素濃度を調整することが出来た。
さらに、薬剤が不要であるので塩酸、水酸化ナトリウム、還元剤などの薬液貯留タンク、薬液注入ポンプなどの付帯設備が不要になった。
要水素イオン濃度調整水を有隔膜電気分解機構に通水すると、水素イオン濃度が中性側に傾いていくことになり、薬剤なしで水素イオン濃度（pH）を調整することが出来た。
また、有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水すると、残留塩素濃度が低減していくことになり、薬剤なしで残留塩素濃度を調整することが出来た。
さらに、薬剤が不要であるので塩酸、水酸化ナトリウム、還元剤などの薬液貯留タンク、薬液注入ポンプなどの付帯設備が不要になった。
酸性水（pH1.59）を、有隔膜電気分解機構の陰極側に通水した（流量3.00L/分、電流186A、電流密度6A/dm2、電圧9.6V）。
この有隔膜電気分解機構の陽極側には、アルカリ性水（pH12.28）を循環・通水した（流量8.28L/分）。
すると、水素イオン濃度が当初の酸性（pH1.59）からアルカリ性側に傾いていき略中性水（pH7.16）を得ることが出来た。
この有隔膜電気分解機構の陽極側には、アルカリ性水（pH12.28）を循環・通水した（流量8.28L/分）。
すると、水素イオン濃度が当初の酸性（pH1.59）からアルカリ性側に傾いていき略中性水（pH7.16）を得ることが出来た。
アルカリ性水（pH12.25）を、有隔膜電気分解機構の陽極側に通水した（流量3.00L/分、電流186A、電流密度6A/dm2、電圧8.6V）。
この有隔膜電気分解機構の陰極側には、酸性水（pH1.51）を通水した（流量3.00L/分）。
すると、水素イオン濃度が当初の酸性（pH12.25）からアルカリ性側に傾いていき略中性水（pH8.85）を得ることが出来た。
この有隔膜電気分解機構の陰極側には、酸性水（pH1.51）を通水した（流量3.00L/分）。
すると、水素イオン濃度が当初の酸性（pH12.25）からアルカリ性側に傾いていき略中性水（pH8.85）を得ることが出来た。
有効塩素含有水（残留塩素濃度2,120ppm）を、有隔膜電気分解機構の陰極側に通水した（流量0.20L/分、電流186A、電流密度6A/dm2、電圧10.5V）。
この有隔膜電気分解機構の陽極側には、中性水（pH7.44）を通水した（流量0.20L/分）。
すると、残留塩素濃度が当初の2,120ppmから145ppmに低減した。
この有隔膜電気分解機構の陽極側には、中性水（pH7.44）を通水した（流量0.20L/分）。
すると、残留塩素濃度が当初の2,120ppmから145ppmに低減した。
そして、実施例１〜３のように、処理度（pH、残留塩素濃度）の調整を電流密度（A/dm2）ではなく流量（L/分）で行うようにしたので、被処理水が酸性側からアルカリ性側に行きすぎたり、アルカリ性側から酸性側に行きすぎたりすることを制御して微妙で適正な処理を行うことが出来た。
水素イオン濃度が中性側に傾いていき又は／及び残留塩素濃度が低減することによって、種々の水処理の用途に適用することができる。
Claims (5)
- 要水素イオン濃度調整水又は／及び有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構に通水するようにしたことを特徴とする水処理方法。
- 酸性水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水するようにした請求項１記載の水処理方法。
- アルカリ性水を有隔膜電気分解機構の陽極側に通水するようにした請求項１又は２記載の水処理方法。
- 有効塩素含有水を有隔膜電気分解機構の陰極側に通水するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の水処理方法。
- 処理度の調整を流量で行うようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の水処理方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017253309A JP2019118852A (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 水処理方法 |
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| JP2017253309A JP2019118852A (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 水処理方法 |
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| JP2019118852A true JP2019118852A (ja) | 2019-07-22 |
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| JP (1) | JP2019118852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3757053A1 (en) | 2019-06-26 | 2020-12-30 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Crane and method for determining counterweight state in crane |
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2017
- 2017-12-28 JP JP2017253309A patent/JP2019118852A/ja active Pending
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| EP3757053A1 (en) | 2019-06-26 | 2020-12-30 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Crane and method for determining counterweight state in crane |
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