JP2023091343A - Method of treating wastewater including metal ions and ammonia, device of treating wastewater including metal ions and ammonia, and ammonia adsorption column - Google Patents

Method of treating wastewater including metal ions and ammonia, device of treating wastewater including metal ions and ammonia, and ammonia adsorption column Download PDF

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Yusuke Nemoto
拓樹 木村
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Abstract

To provide an easy and low-cost method of treating wastewater including metal ions and ammonia, capable of more surely treating metal ions.SOLUTION: The method of treating wastewater including metal ions and ammonia, comprises the steps of: bringing wastewater including metal ions and ammonia into contact with an ammonia adsorbent 24 to cause the ammonia adsorbent 24 to adsorb ammonia; subjecting the wastewater after adsorption of ammonia to the coagulation reaction to coagulate metal ions using a coagulation precipitation method; and applying solid-liquid separation treatment to the wastewater after the coagulation reaction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置、並びに、アンモニア吸着塔に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for treating waste water containing metal ions and ammonia, a device for treating waste water containing metal ions and ammonia, and an ammonia adsorption tower.

肥料工場、染料工場、半導体工場、及びめっき工場等の工場、並びに、発電所などから排出される排水は、環境面への配慮から、適切な処理が施された後、河川等に放流される。例えば、上記の工場及び発電所から排出される排水には、軽金属及び重金属などの金属イオンが含まれている。この金属イオンが含まれている排水を河川等に放流するために、適切な排水処理(例えば、凝集沈殿法等)が行なわれ、排水中の金属イオン濃度が基準値以下に低減される。 Wastewater discharged from factories such as fertilizer factories, dye factories, semiconductor factories, and plating factories, as well as power plants, etc., is discharged into rivers, etc. after being properly treated in consideration of the environment. . For example, the wastewater discharged from the factories and power plants mentioned above contains metal ions such as light and heavy metals. In order to discharge waste water containing metal ions into rivers or the like, appropriate waste water treatment (for example, coagulation sedimentation method, etc.) is performed to reduce the concentration of metal ions in the waste water to a standard value or less.

上述した工場、及び発電所から排出される排水には、例えば、金属イオンとともに、アンモニアが含まれている場合が多い。金属イオンとアンモニアとが含まれている排水の処理方法として、種々の処理方法が提案されている。 The wastewater discharged from the factories and power plants described above often contains, for example, ammonia together with metal ions. Various treatment methods have been proposed as treatment methods for waste water containing metal ions and ammonia.

例えば、特許文献1には、金属とアンモニアを含む排水を処理する方法が開示されている。特許文献1に開示される金属とアンモニアを含む排水の処理方法は、排水をキレート樹脂又はイオン交換樹脂と接触させる処理、次いでpHを8~12に調整して析出する金属水酸化物を固液分離する処理を行い、その後、酸素含有ガスの共存下に貴金属担持触媒と接触させる処理を行う。 For example, Patent Literature 1 discloses a method of treating waste water containing metals and ammonia. The method for treating wastewater containing metals and ammonia disclosed in Patent Document 1 includes a treatment of contacting the wastewater with a chelate resin or an ion exchange resin, and then adjusting the pH to 8 to 12 to remove the precipitated metal hydroxide in a solid-liquid manner. A treatment of separation is performed, and then a treatment of contact with a noble metal-supported catalyst is performed in the coexistence of an oxygen-containing gas.

特許文献2には、窒素含有排水の物理化学的処理方法が開示されている。特許文献2に開示される窒素含有排水の物理化学的処理方法は、金属成分を含むアンモニア態窒素含有排水を触媒湿式酸化処理法により処理するか、又は、金属成分を含むアンモニア態窒素含有排水をアンモニアストリッピング処理法により処理する方法である。特許文献2に開示される処理方法は、排水のpHを9~12に調整した後、排水を陽イオン交換樹脂粒子充填層に通水する処理を行う。そして、排水を通水する処理の後に、触媒湿式酸化処理法による処理を行うか、又は、排水を通水した後に、アンモニアストリッピング処理法による処理を行う。 Patent Literature 2 discloses a physicochemical treatment method for nitrogen-containing waste water. In the physicochemical treatment method for nitrogen-containing wastewater disclosed in Patent Document 2, ammonia nitrogen-containing wastewater containing metal components is treated by a catalytic wet oxidation treatment method, or ammonia nitrogen-containing wastewater containing metal components is treated. This is a method of treatment by the ammonia stripping treatment method. In the treatment method disclosed in Patent Document 2, after adjusting the pH of the waste water to 9 to 12, the waste water is treated by passing it through a bed packed with cation exchange resin particles. Then, after the treatment of passing the waste water, the treatment by the catalytic wet oxidation treatment method is performed, or after passing the waste water, the treatment by the ammonia stripping treatment method is performed.

特開2001-009481号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-009481 特開2000-334451号公報JP-A-2000-334451

特許文献1に開示される排水処理技術によれば、まず、排水を、キレート樹脂又はイオン交換樹脂と接触させることで、アンモニアと錯体を形成する金属イオンが除去される。次いで、pHを特定の範囲に調整することで、キレート樹脂又はイオン交換樹脂により捕捉されなかった排水中の金属イオンが、金属水酸化物として析出される。そして、析出した金属水酸化物が固液分離されることで、金属イオンが除去される。金属とアンモニアを含む排水から金属を除去した後、酸素含有ガスの共存下に貴金属担持触媒と接触させることで、アンモニアが酸化分解される。 According to the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 1, first, wastewater is brought into contact with a chelate resin or an ion exchange resin to remove metal ions that form complexes with ammonia. Then, by adjusting the pH to a specific range, metal ions in the waste water that have not been captured by the chelate resin or ion exchange resin are precipitated as metal hydroxides. Then, the metal ions are removed by solid-liquid separation of the deposited metal hydroxide. After removing metals from wastewater containing metals and ammonia, ammonia is oxidatively decomposed by bringing it into contact with a noble metal-supported catalyst in the coexistence of an oxygen-containing gas.

しかしながら、特許文献1に開示される排水処理技術においては、キレート樹脂及びイオン交換樹脂は高価であり、排水中に含まれる金属成分毎に、キレート樹脂及びイオン交換樹脂を選定する必要がある。さらに、特許文献1に開示される排水処理技術は、アンモニアの貴金属担持触媒による酸化分解処理を行うため、設備コストが高くなりやすい。 However, in the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 1, the chelate resin and the ion exchange resin are expensive, and it is necessary to select the chelate resin and the ion exchange resin for each metal component contained in the wastewater. Furthermore, the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 1 performs oxidative decomposition treatment of ammonia using a noble metal-supported catalyst, which tends to increase equipment costs.

特許文献2に開示される排水処理技術によれば、まず、排水のpHを特定の範囲に調整することで、金属成分が、金属水酸化物及び金属錯体として析出させる。そして、排水を、陽イオン交換樹脂に通水することで、析出した金属水酸化物、及び金属錯体が除去される。次いで、陽イオン交換樹脂に排水を通水した後に、触媒湿式酸化処理法又はアンモニアストリッピング処理法を適用することで、アンモニア態窒素が除去される。 According to the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 2, first, by adjusting the pH of wastewater to a specific range, metal components are precipitated as metal hydroxides and metal complexes. Then, by passing the waste water through the cation exchange resin, the precipitated metal hydroxide and metal complex are removed. Then, after the wastewater is passed through the cation exchange resin, ammonia nitrogen is removed by applying a catalytic wet oxidation treatment method or an ammonia stripping treatment method.

しかしながら、特許文献2に開示される排水処理技術においては、特許文献1に開示される排水処理技術と同様に、アンモニア陽イオン交換樹脂が高価である。また、アンモニアストリッピング処理法は、アルカリ剤に要するコストが高く、アンモニアの再吸着濃縮処理を行うため、経済的ではない。さらに、特許文献2に開示される排水処理技術は、アンモニアの触媒湿式酸化処理法又はアンモニアストリッピング処理法を行うため、設備コストが高くなりやすい。 However, in the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 2, similarly to the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 1, the ammonia cation exchange resin is expensive. In addition, the ammonia stripping treatment method is not economical because the cost of the alkaline agent is high, and the re-adsorption and concentration treatment of ammonia is performed. Furthermore, the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 2 uses a catalytic wet oxidation treatment method or an ammonia stripping treatment method for ammonia, which tends to increase equipment costs.

また、特許文献1及び特許文献2に開示される排水処理技術は、アンモニアの処理の前段で、金属成分としての金属イオンと、アンモニアとを含む排水をpH調整することによって、析出した金属水酸化物を予め除去する技術である。金属イオンとアンモニアとが共存する排水中では、金属イオンが、アンモニアとアンミン錯体を形成する。このため、金属イオンとアンモニアとが共存する排水処理において、特許文献1及び特許文献2に開示されるような、アンモニア処理の前段で、pH調整による金属成分の処理を行う排水処理方法は、金属成分の除去効率が低く、排水中の金属成分を確実に分離処理できる処理方法ではなかった。 In addition, the wastewater treatment technology disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is performed by adjusting the pH of wastewater containing metal ions as metal components and ammonia in the previous stage of ammonia treatment, thereby removing precipitated metal hydroxides. It is a technique to remove things in advance. In waste water in which metal ions and ammonia coexist, the metal ions form an ammine complex with ammonia. For this reason, in wastewater treatment in which metal ions and ammonia coexist, wastewater treatment methods in which metal components are treated by pH adjustment prior to ammonia treatment, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, are The component removal efficiency was low, and the treatment method was not capable of reliably separating and treating metal components in the wastewater.

本発明の目的は、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理において、簡易、かつ、安価であり、より確実に金属イオンを処理できる、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置、並びに、当該排水の処理方法又は当該排水の処理装置に用いられるアンモニア吸着塔を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for treating wastewater containing metal ions and ammonia that is simple, inexpensive, and more reliable in treating wastewater containing metal ions and ammonia. and a method for treating the waste water or an ammonia adsorption tower used in the apparatus for treating the waste water.

本発明の一態様によれば、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法であって、前記処理方法は、前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、前記アンモニア吸着材に前記アンモニアを吸着させる工程と、前記アンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により前記金属イオンを凝集反応させる工程と、前記凝集反応させた後の排水を、固液分離処理する工程と、を備える、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for treating wastewater containing metal ions and ammonia, wherein the treatment method includes bringing the wastewater containing the metal ions and the ammonia into contact with an ammonia adsorbent to adsorb the ammonia. a step of causing the ammonia to be adsorbed on the material, a step of subjecting the waste water after adsorbing the ammonia to aggregating reaction of the metal ions by a coagulation sedimentation method, and a solid-liquid separation process of the waste water after the aggregating reaction. A method for treating wastewater containing metal ions and ammonia is provided, comprising the steps of:

本発明の一態様に係る金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法において、前記アンモニア吸着材が、ゼオライトであることが好ましい。 In the method for treating waste water containing metal ions and ammonia according to one aspect of the present invention, the ammonia adsorbent is preferably zeolite.

本発明の一態様に係る金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法において、前記凝集沈殿法が、水酸化物法であることが好ましい。 In the method for treating waste water containing metal ions and ammonia according to one aspect of the present invention, the coagulation-sedimentation method is preferably a hydroxide method.

本発明の一態様に係る金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法において、前記凝集反応させる工程が、前記アンモニアを吸着させた後の排水にpH調整剤を加えて、pHを9以上、12以下の範囲に調整し、前記凝集沈殿法により前記金属イオンを前記凝集反応させる工程であることが好ましい。 In the method for treating wastewater containing metal ions and ammonia according to one aspect of the present invention, the aggregating step includes adding a pH adjuster to the wastewater after adsorbing the ammonia to adjust the pH to 9 or more and 12 or less. is adjusted to the range of , and the metal ions are subjected to the aggregation reaction by the aggregation-sedimentation method.

本発明の一態様によれば、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置であって、前記処理装置は、前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、前記アンモニア吸着材に前記アンモニアを吸着させるアンモニア吸着塔と、前記アンモニア吸着塔から流入する前記アンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により前記金属イオンを凝集反応させる凝集反応槽と、前記凝集反応槽から流入する前記凝集反応させた後の排水を、固液分離する凝集沈殿槽と、を備える、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for treating wastewater containing metal ions and ammonia, wherein the treatment apparatus brings the wastewater containing the metal ions and the ammonia into contact with an ammonia adsorbent to adsorb the ammonia. an ammonia adsorption tower in which the ammonia is adsorbed on the material; a coagulation reaction tank in which the wastewater after the ammonia has been adsorbed flowing from the ammonia adsorption tower undergoes a coagulation reaction of the metal ions by a coagulation sedimentation method; and the coagulation reaction tank. and a coagulation-sedimentation tank for solid-liquid separation of the coagulation-reacted waste water flowing in from the waste water treatment apparatus containing metal ions and ammonia.

本発明の一態様によれば、本発明の一態様に係る金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法、又は、本発明の一態様に係る金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置に用いられるアンモニア吸着塔であって、前記アンモニア吸着塔は、前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水を前記アンモニア吸着材と接触させるために用いられる、アンモニア吸着塔が提供される。 According to one aspect of the present invention, ammonia used in the method for treating waste water containing metal ions and ammonia according to one aspect of the present invention, or the apparatus for treating waste water containing metal ions and ammonia according to one aspect of the present invention An ammonia adsorption tower is provided, wherein the ammonia adsorption tower is used to bring the waste water containing the metal ions and the ammonia into contact with the ammonia adsorbent.

本発明の一態様に係るアンモニア吸着塔において、前記アンモニア吸着塔が、前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水が送水される経路、及び前記アンモニアを吸着させた後の排水が送水される経路に着脱可能であることが好ましい。 In the ammonia adsorption tower according to one aspect of the present invention, the ammonia adsorption tower is attached to and detached from a route through which waste water containing the metal ions and the ammonia is fed and a route through which waste water after adsorbing the ammonia is fed. Preferably possible.

本発明の一態様に係るアンモニア吸着塔において、前記アンモニア吸着塔は、前記アンモニア吸着材と、前記アンモニア吸着材を収容する吸着材充填容器と、前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水が送水される経路側に設けられた供給口側接続部材と、前記アンモニアを吸着させた後の排水が送水される経路が側に設けられた排出口側接続部材と、を備えることが好ましい。 In the ammonia adsorption tower according to one aspect of the present invention, the ammonia adsorption tower is supplied with the ammonia adsorbent, an adsorbent-filled container containing the ammonia adsorbent, and waste water containing the metal ions and the ammonia. It is preferable to provide a supply port side connection member provided on the channel side, and an outlet side connection member provided on the side of the channel through which the waste water after adsorbing the ammonia is fed.

本発明の一態様に係るアンモニア吸着塔において、前記吸着材充填容器に収容される前記アンモニア吸着材が交換可能であることが好ましい。 In the ammonia adsorption tower according to one aspect of the present invention, it is preferable that the ammonia adsorbent accommodated in the adsorbent packed container is replaceable.

本発明によれば、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理において、簡易、かつ、安価であり、より確実に金属イオンを処理できる、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置、並びに、当該排水の処理方法又は当該排水の処理装置に用いられるアンモニア吸着塔が提供できる。 According to the present invention, in the treatment of wastewater containing metal ions and ammonia, there is provided a method for treating wastewater containing metal ions and ammonia that is simple, inexpensive, and capable of more reliably treating metal ions. It is possible to provide a waste water treatment apparatus containing the waste water, and an ammonia adsorption tower used in the waste water treatment method or the waste water treatment apparatus.

従来の排水処理方法に用いられる排水処理装置の一例を模式的に表す概略構成図である。It is a schematic block diagram which represents typically an example of the waste water treatment apparatus used for the conventional waste water treatment method. 本発明に係る排水処理方法に用いられる排水処理装置の一例を模式的に表す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows typically an example of the waste water treatment apparatus used for the waste water treatment method which concerns on this invention. 本発明に係る排水処理工程に用いられるアンモニア吸着塔の一例を模式的に示す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows typically an example of the ammonia adsorption tower used for the waste water treatment process which concerns on this invention. 実施例1及び比較例1における排水処理結果(pHと上澄水における亜鉛濃度との関係)を表すグラフである。4 is a graph showing the results of wastewater treatment (relationship between pH and zinc concentration in supernatant water) in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例2及び比較例2における排水処理結果(静置時間と液面から沈降面までの距離との関係)を表すグラフである。10 is a graph showing the results of wastewater treatment (relationship between standing time and distance from liquid surface to sedimentation surface) in Example 2 and Comparative Example 2. FIG.

以下、本発明の好ましい実施形態の一例について、詳細に説明する。本発明は実施形態の内容に限定されない。 An example of preferred embodiments of the present invention will be described in detail below. The invention is not limited to the content of the embodiments.

[排水処理方法及び排水処理装置]
本発明の好ましい実施形態の一例である処理方法は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、アンモニア吸着材にアンモニアを吸着させる工程(アンモニア吸着工程)と、アンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により金属イオンを凝集反応させる工程(凝集反応工程)と、凝集反応させた後の排水を、固液分離処理する工程(固液分離工程)と、を備える。
[Wastewater treatment method and wastewater treatment equipment]
A treatment method, which is an example of a preferred embodiment of the present invention, comprises a step of contacting waste water containing metal ions and ammonia with an ammonia adsorbent to adsorb ammonia on the ammonia adsorbent (ammonia adsorption step); a step of causing metal ions to undergo aggregation reaction (aggregation reaction step) in the wastewater after the coagulation, and a step of solid-liquid separation treatment of the wastewater after the aggregation reaction (solid-liquid separation step). .

本発明の好ましい実施形態の一例である処理装置は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、アンモニア吸着材にアンモニアを吸着させるアンモニア吸着塔と、アンモニア吸着塔から流入するアンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により金属イオンを凝集反応させる凝集反応槽と、凝集反応槽から流入する凝集反応させた後の排水を、固液分離する凝集沈殿槽と、を備える。 A treatment apparatus, which is an example of a preferred embodiment of the present invention, includes an ammonia adsorption tower in which waste water containing metal ions and ammonia is brought into contact with an ammonia adsorbent, and ammonia is adsorbed by the ammonia adsorbent; A coagulation-sedimentation tank in which the wastewater after adsorption of ammonia undergoes a coagulation reaction of metal ions by a coagulation-sedimentation method, and a coagulation-sedimentation tank in which the wastewater after the coagulation reaction flowing in from the coagulation-reaction tank undergoes solid-liquid separation. Prepare.

従来、金属イオンを含んだ排水中の金属イオンを除去する方法としては、水酸化物法、硫化物法、置換法、液体キレート法、及び重金属除去剤による処理等の凝集沈殿法、並びに、キレート樹脂による吸着法などの種々の処理方法が挙げられる。これらの中でも、金属イオンを含んだ排水の処理には、一般的には、制御がしやすく安価な処理法である水酸化物法が適用されることが多い。 Conventional methods for removing metal ions in wastewater containing metal ions include the hydroxide method, sulfide method, substitution method, liquid chelate method, coagulation sedimentation method such as treatment with a heavy metal remover, and chelate Various treatment methods such as adsorption method with resin can be mentioned. Among these, the hydroxide method, which is easy to control and inexpensive, is generally applied to the treatment of waste water containing metal ions.

従来の水酸化物法による排水処理は、一例として、次のような工程で処理される。まず、金属イオンを含んだ排水は、原水槽などに貯留されるか、又は、直接、凝集反応槽へ送水される。次いで、凝集反応槽に送水された排水は、pH調整剤としてのアルカリ剤(例えば、消石灰)が添加され、必要に応じて、凝集剤も添加されて、撹拌される。撹拌された後の排水は、凝集沈殿槽に送水される。凝集沈殿槽において、生成した汚泥を沈殿させ、汚泥と上澄水とに固液分離される。凝集沈殿槽の下部に沈殿した汚泥は、汚泥ポンプ等により引き抜かれ、最終処分場などで処分される。凝集沈殿槽で固液分離した排水は、ろ過器等に送水される。凝集沈殿槽で沈殿しきれなかったフロック、及び浮遊物質などは、ろ過器等で除去される。そして、フロック、及び浮遊物質などが除去された処理水が、河川等に放流される。 Wastewater treatment by the conventional hydroxide method is performed, for example, by the following steps. First, waste water containing metal ions is stored in a raw water tank or the like, or is directly sent to a flocculation reaction tank. Next, the wastewater sent to the flocculation reaction tank is added with an alkaline agent (eg, slaked lime) as a pH adjuster, and if necessary, a flocculant is also added and stirred. Waste water after stirring is sent to the coagulating sedimentation tank. In the coagulating sedimentation tank, the generated sludge is sedimented and solid-liquid separated into sludge and supernatant water. The sludge that settles at the bottom of the coagulating sedimentation tank is pulled out by a sludge pump or the like and disposed of at a final disposal site or the like. The solid-liquid separated waste water in the coagulating sedimentation tank is sent to a filter or the like. Flocs that have not settled in the coagulation sedimentation tank and suspended matter are removed by a filter or the like. Then, the treated water from which the flocs and suspended solids have been removed is discharged into a river or the like.

以下、従来の排水処理方法と排水処理装置の一例について、図1を参照して説明する。なお、図1において、説明を容易にするために拡大又は縮小をして図示した部分がある。図1に示すように、従来の排水処理装置1Aは、金属イオンを含む排水を貯留する原水槽10Aと、原水槽10Aから流入する排水を凝集沈殿法により金属イオンを凝集反応させる凝集反応槽30Aと、凝集反応槽30Aから流入する排水を固液分離する凝集沈殿槽50Aと、凝集沈殿槽50Aから流入する排水をろ過するろ過器70Aとを備えている。 An example of a conventional waste water treatment method and waste water treatment apparatus will be described below with reference to FIG. In addition, in FIG. 1, some parts are enlarged or reduced for the sake of facilitating the explanation. As shown in FIG. 1, a conventional waste water treatment apparatus 1A includes a raw water tank 10A that stores waste water containing metal ions, and a coagulation reaction tank 30A that causes the waste water flowing in from the raw water tank 10A to undergo a coagulation reaction of metal ions by a coagulation sedimentation method. , a coagulation sedimentation tank 50A for solid-liquid separation of waste water flowing from the coagulation reaction tank 30A, and a filter 70A for filtering the waste water flowing from the coagulation sedimentation tank 50A.

従来の排水処理装置1Aを用いた排水処理工程は、次のような工程を経て処理される。まず、各種工場又は発電所から排出される排水として、金属イオンを含む排水(被処理水)が、原水槽10Aに送水される。原水槽10Aでは、金属イオンを含む排水としての被処理水である原水12Aが、一時的に貯留される。原水槽10Aに貯留された原水12Aは、ポンプ11Aにより、管路13Aを通じて送水され、凝集反応槽30Aに流入する。凝集反応槽30Aでは、pH調整剤などの薬液36Aが収容されたタンク35Aから、図示しないポンプにより、管路37Aを通じて、薬液36Aが供給される。凝集反応槽30Aには、図示しない撹拌機が設けられており、当該撹拌機により撹拌される。撹拌後の排水は、凝集反応水32Aとして、オーバーフローすることにより、管路33Aを通じて送水され、凝集沈殿槽50Aに流入する。凝集沈殿槽50Aでは、送水された凝集反応水32Aが、凝集した汚泥54Aと、上澄水としての凝集処理水52Aとに固液分離される。汚泥54Aは、凝集沈殿槽50Aから、図示しないポンプにより引き抜かれる。凝集処理水52Aは、管路53Aを通じて、ろ過器70Aに送水され、ろ過器70Aによりろ過される。そして、ろ過処理水72Aが、処理水として、河川等に放流される。 The wastewater treatment process using the conventional wastewater treatment apparatus 1A is processed through the following steps. First, as waste water discharged from various factories or power plants, waste water containing metal ions (water to be treated) is sent to the raw water tank 10A. In the raw water tank 10A, raw water 12A, which is water to be treated as waste water containing metal ions, is temporarily stored. The raw water 12A stored in the raw water tank 10A is sent by the pump 11A through the pipeline 13A and flows into the aggregation reaction tank 30A. In the agglutination reaction tank 30A, a chemical solution 36A such as a pH adjuster is supplied from a tank 35A through a pipeline 37A by a pump (not shown). The aggregation reaction tank 30A is provided with a stirrer (not shown), and is stirred by the stirrer. The wastewater after stirring overflows as the coagulation reaction water 32A, is sent through the pipeline 33A, and flows into the coagulation sedimentation tank 50A. In the coagulation sedimentation tank 50A, the supplied coagulation reaction water 32A undergoes solid-liquid separation into coagulated sludge 54A and coagulation treated water 52A as supernatant water. The sludge 54A is drawn out from the coagulating sedimentation tank 50A by a pump (not shown). The coagulated water 52A is sent to the filter 70A through the pipeline 53A and filtered by the filter 70A. Then, the filtered treated water 72A is discharged to a river or the like as treated water.

ところで、排水中に、金属イオンとともに、アンモニアが含まれている場合、金属イオンは、アンモニアとアンミン錯体を形成する。凝集沈殿法で金属イオンの分離処理をする場合、排水中に存在するアンミン錯体の影響により、金属イオンの凝集性及び沈降性が低下し、排水中の金属イオン濃度を低下させる効率が低下する傾向がある。このため、金属イオンの濃度を基準値以下まで低下するために時間がかかり、さらには金属イオンの濃度を基準値以下まで低下させることができずに放流される可能性がある。 By the way, when ammonia is contained together with metal ions in waste water, the metal ions form an ammine complex with ammonia. When metal ions are separated by the coagulation-sedimentation method, the flocculation and settling properties of metal ions tend to decrease due to the influence of ammine complexes present in the wastewater, and the efficiency of reducing the concentration of metal ions in the wastewater tends to decrease. There is Therefore, it takes a long time to reduce the metal ion concentration to the reference value or less, and there is a possibility that the metal ion concentration cannot be reduced to the reference value or less before being discharged.

例えば、図1に示すような、従来の排水処理装置1Aを適用した排水処理工程で、金属イオンとともに、アンモニアが含まれている排水を処理する場合、金属イオンが、アンモニアとアンミン錯体を形成したまま凝集沈殿処理が行われる。例えば、金属イオンとして、亜鉛イオンが含まれる場合、亜鉛イオンは、アンモニアとアンミン錯体を形成したままで、凝集沈殿処理が行われる。このため、亜鉛の溶解度として、亜鉛金属単体よりも、亜鉛のアンミン錯体のほうが、亜鉛金属の溶解度が上昇し、亜鉛イオンを除去するためのpH領域が狭くなる。また、亜鉛の水酸化物の沈降速度も低下し、処理のための滞留時間が増加する。 For example, when treating wastewater containing ammonia together with metal ions in a wastewater treatment process using a conventional wastewater treatment apparatus 1A as shown in FIG. 1, the metal ions formed an ammine complex with ammonia. Coagulation sedimentation treatment is performed as it is. For example, when zinc ions are included as metal ions, the zinc ions are subjected to the coagulation sedimentation treatment while forming an ammine complex with ammonia. Therefore, as for the solubility of zinc, the ammine complex of zinc has higher solubility of zinc metal than simple zinc metal, and the pH range for removing zinc ions becomes narrower. Also, the settling rate of zinc hydroxide is reduced, increasing the residence time for processing.

一般的に、代表的なアンモニア除去方法としては、例えば、生物学的硝化脱窒法、アンモニアストリッピング法、塩素酸化法、及び接触分解法が挙げられる。凝集沈殿法において、金属イオンとアンモニアとのアンミン錯体による凝集性及び沈降性の阻害を抑制するための対策として、例えば、金属イオンを分離処理する凝集沈殿処理の前段で、上記の代表的なアンモニア除去方法を採用して、予め、アンモニアを除去することが考えられる。 In general, representative ammonia removal methods include, for example, biological nitrification and denitrification methods, ammonia stripping methods, chlorine oxidation methods, and catalytic cracking methods. In the coagulation-sedimentation method, as a measure for suppressing the inhibition of flocculation and sedimentation by an ammine complex of metal ions and ammonia, for example, before the coagulation-sedimentation treatment for separating metal ions, the representative ammonia It is conceivable to employ a removal method to remove the ammonia in advance.

生物学的硝化脱窒法は、硝化細菌により、排水中のアンモニアを、亜硝酸または硝酸性窒素に硝化した後に、脱窒素細菌により、亜硝酸または硝酸性窒素を窒素ガスに還元する方法である。生物学的硝化脱窒法は、微生物を利用した反応によってアンモニアを除去する方法であるため、種々の変動要因に対して、アンモニアの分解活性が不安定になる。さらに、この方法は、広い設備面積が求められ、かつ、アンモニア処理後の後処理も求められる。このため、生物学的硝化脱窒法は、アンモニアの処理の確実性が低く、かつ、経済的ではない。 The biological nitrification and denitrification method is a method of nitrifying ammonia in wastewater into nitrite or nitrate nitrogen by nitrifying bacteria, and then reducing the nitrite or nitrate nitrogen to nitrogen gas by denitrifying bacteria. Since the biological nitrification and denitrification method is a method of removing ammonia by a reaction using microorganisms, the decomposition activity of ammonia becomes unstable against various fluctuating factors. Furthermore, this method requires a large facility area and post-treatment after the ammonia treatment. Therefore, the biological nitrification-denitrification method has a low reliability of ammonia treatment and is not economical.

アンモニアストリッピング法は、排水にpH調整用のアルカリ剤(例えば、水酸化ナトリウム等)を添加し、排水をアルカリ性とした後に大量の空気と接触させ、排水中のアンモニアを大気中に放散させる方法である。この方法は、前述のように、pH調整用のアルカリ剤のコストが高く、かつ、大気中に放散させたアンモニアを、再度吸着濃縮する。このため、アンモニアストリッピング法は、経済的ではない。 In the ammonia stripping method, an alkaline agent (e.g., sodium hydroxide, etc.) for pH adjustment is added to the wastewater to make the wastewater alkaline, and then the wastewater is contacted with a large amount of air to dissipate the ammonia in the wastewater into the atmosphere. is. In this method, as described above, the cost of the alkali agent for pH adjustment is high, and the ammonia diffused into the atmosphere is adsorbed and concentrated again. Therefore, the ammonia stripping method is not economical.

塩素酸化法は、排水に塩素を添加することにより、排水中のアンモニウムイオンを、クロラミンを経由して窒素ガスに酸化する方法である。この方法は、アンモニアに対して、塩素の添加量が10倍程度になる。このため、塩素酸化法は、アンモニア濃度の高い排水処理には不向きである。さらに、塩素酸化法は、処理した排水中に含まれる残留塩素の後処理を行う。このため、塩素酸化法は、経済的ではない。 The chlorine oxidation method is a method of oxidizing ammonium ions in wastewater to nitrogen gas via chloramine by adding chlorine to the wastewater. In this method, the amount of chlorine added is about ten times that of ammonia. For this reason, the chlorine oxidation method is not suitable for treating wastewater with a high concentration of ammonia. Furthermore, the chlorine oxidation method carries out post-treatment of residual chlorine contained in the treated waste water. Therefore, the chlorine oxidation method is not economical.

接触分解法は、アンモニアを含む排水に空気を供給し、加温加圧条件下で、高性能触媒と接触させることにより、排水中のアンモニアを窒素ガスに酸化還元化して、窒素ガスとして、大気中に放散する方法である。この方法は、例えば、排水中にアンモニアとともに、鉄、銅、亜鉛、及び鉛などの種々の金属イオンが含まれていると、触媒活性が低下する。これは、アンモニア接触触媒反応塔内のpHの変化に伴って、金属イオンは金属水酸化物となってアンモニア接触触媒に付着、又は触媒毒として作用するためである。 In the catalytic cracking method, air is supplied to wastewater containing ammonia, and the ammonia in the wastewater is oxidized and reduced to nitrogen gas by contacting it with a high-performance catalyst under hot and pressurized conditions. It is a method of dissipating inside. This method, for example, reduces the catalytic activity when the waste water contains various metal ions such as iron, copper, zinc, and lead together with ammonia. This is because the metal ions become metal hydroxides and adhere to the ammonia contact catalyst or act as catalyst poisons as the pH in the ammonia contact catalyst reaction tower changes.

このように、上記で例示した代表的なアンモニア除去方法は、高コストであり、さらに、処理装置に要するコストが高くなる傾向がある。 Thus, the typical ammonia removal methods exemplified above are expensive and tend to require high processing equipment costs.

なお、凝集沈殿法による金属イオンの除去処理について、凝集沈殿法を、液体キレート法、又はキレート樹脂吸着法に代替することも考えられる。しかし、これらの方法は、金属イオンの除去効率が低く、さらに、コスト高となる。 Regarding the metal ion removal treatment by the coagulation-sedimentation method, it is conceivable to replace the coagulation-sedimentation method with a liquid chelate method or a chelate resin adsorption method. However, these methods have low removal efficiency of metal ions and are costly.

これに対し、本実施形態では、排水中の金属イオンを凝集沈殿法により処理するに先立って、前段に、排水をアンモニア吸着材と接触させて、アンモニアを吸着させ、排水中のアンモニアを選択除去する。アンモニアの吸着は、簡易かつ経済的にアンモニアを吸着させる点で、例えば、アンモニア吸着材を充填したアンモニア吸着塔を設置し、アンモニアを吸着させ、アンモニアを選択除去する。そして、本実施形態では、アンモニアが除去された後に、後段の凝集沈殿法で、金属イオンが分離処理される。このため、本実施形態に係る金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法は、簡易、かつ、安価であり、金属イオンのアンミン錯体化による金属イオンの凝集性及び沈降性の阻害が抑制された状態で、金属イオンをより確実に処理することが可能となる。 On the other hand, in the present embodiment, prior to treating the metal ions in the wastewater by the coagulation sedimentation method, the wastewater is brought into contact with an ammonia adsorbent to adsorb ammonia, and the ammonia in the wastewater is selectively removed. do. Ammonia adsorption is performed simply and economically. For example, an ammonia adsorption tower filled with an ammonia adsorbent is installed to adsorb ammonia and selectively remove ammonia. Then, in the present embodiment, after the ammonia is removed, the metal ions are separated by the subsequent coagulation-sedimentation method. Therefore, the method for treating wastewater containing metal ions and ammonia according to the present embodiment is simple and inexpensive, and the inhibition of aggregation and settling of metal ions due to ammine complexation of metal ions is suppressed. Therefore, metal ions can be treated more reliably.

<排水>
本実施形態で処理対象となる排水は、金属イオン及びアンモニアを含む排水である。金属イオン及びアンモニアを含む排水としては、特に限定されない。金属イオン及びアンモニアを含む排水は、例えば、肥料工場、染料工場、めっき工場、及び半導体工場などの各種工場から発生する排水、並びに発電所から発生する排水などが挙げられる。金属イオン及びアンモニアを含む排水には、金属イオン及びアンモニアを含むこと以外に、他の成分を含んでいてもよい。
<Drainage>
Wastewater to be treated in this embodiment is wastewater containing metal ions and ammonia. Waste water containing metal ions and ammonia is not particularly limited. Wastewater containing metal ions and ammonia includes, for example, wastewater generated from various factories such as fertilizer factories, dye factories, plating factories, and semiconductor factories, and wastewater generated from power plants. Waste water containing metal ions and ammonia may contain other components in addition to containing metal ions and ammonia.

金属イオン及びアンモニアを含む排水中の金属イオンとしては、例えば、アルミニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、及び鉛からなる群から選択される少なくとも一種の金属イオンなどが挙げられる。これらの中でも、金属イオンは、少なくとも亜鉛の金属イオンを含むことが好ましい。例えば、金属イオンとして、亜鉛イオンを単独で含んでいてもよく、亜鉛イオン、及び亜鉛イオン以外の金属イオンを一種又は二種以上含んでいてもよい。金属イオン及びアンモニアを含む排水中の金属イオンとして、少なくとも亜鉛イオンを含む排水は、本実施形態に係る排水処理方法及び排水処理装置を好適に適用できる。例えば、処理対象となる排水が、亜鉛めっき工場から発生する排水のような、少なくとも亜鉛イオンを含む金属イオンと、アンモニアとを含む排水である場合の排水処理にも、本実施形態に係る排水処理方法及び排水処理装置は、好適である。 Metal ions in waste water containing metal ions and ammonia include, for example, at least one metal ion selected from the group consisting of aluminum, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, tin, and lead. mentioned. Among these, the metal ions preferably include at least zinc metal ions. For example, as metal ions, zinc ions may be contained alone, or one or more metal ions other than zinc ions and zinc ions may be contained. The wastewater treatment method and the wastewater treatment apparatus according to the present embodiment can be suitably applied to wastewater containing at least zinc ions as metal ions in the wastewater containing metal ions and ammonia. For example, the wastewater treatment according to the present embodiment can also be applied to wastewater treatment when the wastewater to be treated is wastewater containing at least metal ions containing zinc ions and ammonia, such as wastewater generated from a galvanizing factory. A method and wastewater treatment apparatus are preferred.

ここで、本明細書において、金属イオン及びアンモニアを含む排水中のアンモニアとは、水中で解離したアンモニウムイオン及び未解離のアンモニアを指す。 Here, in the present specification, ammonia in waste water containing metal ions and ammonia refers to dissociated ammonium ions and undissociated ammonia in water.

<アンモニア吸着工程>
アンモニア吸着工程は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、アンモニア吸着材にアンモニアを吸着させる工程である。排水中にアンモニアとアンミン錯体を形成する金属イオンとして、例えば、銅イオン、及び亜鉛イオンなどの金属イオンが含まれている場合、これらの金属イオンは、排水をアルカリ性に調整しても、完全には銅の水酸化物、及び亜鉛の水酸化物が析出し難く、アンミン錯体として水中に残存する。このため、排水に、金属イオンとして、アンモニアとアンミン錯体を形成する金属イオンが含まれる場合には、予め、排水をアンモニア吸着材と接触させ、排水からアンモニアを除去しておく。金属イオン及びアンモニアを含む排水からアンモニアが除去されているため、アンミン錯体の形成が抑えられ、後段の凝集反応工程で、高効率に金属イオンを除去することが可能である。
<Ammonia adsorption step>
The ammonia adsorption step is a step of contacting waste water containing metal ions and ammonia with an ammonia adsorbent to cause the ammonia adsorbent to adsorb ammonia. When metal ions such as copper ions and zinc ions are contained as metal ions that form an ammine complex with ammonia in the waste water, these metal ions are completely eliminated even if the waste water is adjusted to be alkaline. , copper hydroxide and zinc hydroxide are difficult to deposit and remain in water as an ammine complex. Therefore, when waste water contains metal ions that form an ammine complex with ammonia as metal ions, the waste water is brought into contact with an ammonia adsorbent in advance to remove ammonia from the waste water. Since ammonia is removed from waste water containing metal ions and ammonia, the formation of ammine complexes is suppressed, and metal ions can be removed with high efficiency in the subsequent agglutination reaction step.

アンモニア吸着材にアンモニアを吸着させて、アンモニアが除去できれば、アンモニア吸着材にアンモニアを吸着させる方法は、特に限定されない。アンモニア吸着材にアンモニアを吸着させるために用いられる手段としては、簡易、かつ、安価に排水を処理する観点で、アンモニア吸着塔であることが好ましい。アンモニア吸着材及びアンモニア吸着塔については、後述のアンモニア吸着塔の説明において詳述する。 As long as ammonia can be removed by causing the ammonia adsorbent to adsorb ammonia, the method of adsorbing ammonia to the ammonia adsorbent is not particularly limited. As a means used for causing the ammonia adsorbent to adsorb ammonia, an ammonia adsorption tower is preferable from the viewpoint of easily and inexpensively treating waste water. The ammonia adsorbent and the ammonia adsorption tower will be detailed in the description of the ammonia adsorption tower below.

アンモニア吸着工程でアンモニアを吸着して、アンモニアが除去された後の排水中に含まれるアンモニアの濃度は、0.6mg/リットル以下であることが好ましく、0.5mg/リットル以下であることがより好ましく、0.4mg/リットル以下であることがさらに好ましい。アンモニア吸着工程でアンモニアを吸着して除去された後の排水中に含まれるアンモニアの濃度の下限は、特に限定されず、検出限界以下であればよい。アンモニアの濃度の下限は、例えば、0mg/リットル以上であってもよく、0mg/リットル超であってもよい。アンモニアの濃度は、0.6mg/リットル以下であれば、後段の凝集沈殿処理で、凝集沈殿処理での金属イオンの凝集性及び沈降性を阻害しない程度に、アンモニアが除去されていると考えることができる。 The concentration of ammonia contained in the wastewater after ammonia is removed by adsorbing ammonia in the ammonia adsorption step is preferably 0.6 mg/liter or less, more preferably 0.5 mg/liter or less. It is preferably 0.4 mg/liter or less, and more preferably 0.4 mg/liter or less. The lower limit of the concentration of ammonia contained in the wastewater after ammonia is removed by adsorption in the ammonia adsorption step is not particularly limited as long as it is below the detection limit. The lower limit of ammonia concentration may be, for example, 0 mg/liter or more, or may be more than 0 mg/liter. If the concentration of ammonia is 0.6 mg/liter or less, ammonia is considered to be removed in the subsequent coagulation-sedimentation treatment to an extent that does not impair the aggregation and sedimentation properties of metal ions in the coagulation-sedimentation treatment. can be done.

本実施形態において、排水処理の各工程における排水に含まれる排水中のアンモニアの測定方法は、例えば、JIS K 0102:2016に準拠した、インドフェノール青吸光光度法、中和滴定法、イオン電極法、イオンクロマトグラフ法、及びインドフェノール青発色による流れ分析法などが挙げられ、これらのいずれの方法で測定してしてもよい。これらの中でも、排水中のアンモニアの測定方法は、インドフェノール青吸光光度法、及びイオンクロマトグラフ法が好適であり、簡易的な測定方法である点で、インドフェノール青吸光光度法であることがより好適である。 In the present embodiment, the method for measuring ammonia in wastewater contained in wastewater in each step of wastewater treatment is, for example, an indophenol blue absorptiometry method, a neutralization titration method, and an ion electrode method in accordance with JIS K 0102:2016. , ion chromatography, and flow analysis using indophenol blue coloration, and any of these methods may be used for measurement. Among these, the indophenol blue spectrophotometry method and the ion chromatography method are suitable for measuring ammonia in wastewater, and the indophenol blue spectrophotometry method is preferred because it is a simple measurement method. It is more suitable.

<凝集反応工程>
アンモニア吸着工程は、アンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により金属イオンを凝集反応させる工程である。凝集沈殿法は、排水中の金属イオンが除去できれば、特に限定されない。凝集沈殿法は、薬液の入手性、及びコストの観点で、水酸化物法を採用することが好ましい。水酸化物法は、pH調整剤を添加して、水酸化物イオンと対象金属の金属イオンとを反応させ、溶解度の低い金属水酸化物として析出させる方法である。
<Agglutination reaction step>
The ammonia adsorption step is a step of subjecting the waste water after adsorption of ammonia to aggregation reaction of metal ions by a coagulation sedimentation method. The coagulation-sedimentation method is not particularly limited as long as metal ions in the waste water can be removed. As the coagulation-sedimentation method, it is preferable to adopt the hydroxide method from the viewpoint of availability of chemicals and cost. The hydroxide method is a method in which a pH adjuster is added to react hydroxide ions with the metal ions of the target metal to deposit a metal hydroxide with low solubility.

水酸化物法において、pH調整剤としてのアルカリ剤は、金属イオンを金属水酸化物として析出することができれば、特に限定されない。アルカリ剤は、例えば、いわゆる苛性ソーダである水酸化ナトリウム(NaOH)、いわゆる消石灰である水酸化カルシウム(Ca(OH))、及び水酸化マグネシウム(Mg(OH))からなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。アルカリ剤は、経済性の観点で、水酸化ナトリウム、及び水酸化カルシウムからなる群の少なくとも一種であることが好ましい。 In the hydroxide method, the alkaline agent as the pH adjuster is not particularly limited as long as it can precipitate metal ions as metal hydroxides. The alkaline agent is, for example, selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), which is so-called caustic soda, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), which is so-called slaked lime, and magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ). At least one kind is mentioned. The alkaline agent is preferably at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide and calcium hydroxide from the viewpoint of economy.

アンモニアを吸着させた後の排水にpH調整剤を加えたときのpHの範囲は、特に限定されず、排水中に含まれる金属イオンが金属水酸化物として析出し、再溶解しない範囲であればよい。凝集反応工程において、排水中に含まれる金属イオンとして、例えば、少なくとも亜鉛イオンを含む場合、亜鉛イオンを水酸化物イオンと凝集反応させるときに調整するpHの範囲は、9以上、11以下であることが好ましい。pHの範囲が、9以上、11以下の範囲であれば、より確実に亜鉛イオンを処理しやすくなる。本実施形態においては、アンモニアが除去された後に、アルカリ剤を加える。このため、本実施形態によれば、金属イオンを除去することが可能なpH域が広がり、凝集沈殿におけるpH調整の管理がしやすくなる。また、凝集反応処理のための滞留時間を低下させることが可能となる。 The pH range when the pH adjuster is added to the wastewater after adsorbing ammonia is not particularly limited, and the metal ions contained in the wastewater are precipitated as metal hydroxides and are not re-dissolved. good. In the flocculation reaction step, when the wastewater contains, for example, at least zinc ions as metal ions, the pH range to be adjusted when the zinc ions and hydroxide ions are flocculated is 9 or more and 11 or less. is preferred. If the pH range is 9 or more and 11 or less, zinc ions can be treated more reliably. In this embodiment, the alkaline agent is added after the ammonia is removed. Therefore, according to the present embodiment, the pH range in which metal ions can be removed is widened, making it easier to manage pH adjustment in coagulation sedimentation. Moreover, it is possible to reduce the residence time for the agglutination reaction treatment.

<固液分離工程>
固液分離工程は、凝集沈殿法により金属イオンを凝集反応させた後の排水(凝集反応水)を、固液分離処理する工程である。固液分離工程は、例えば、凝集反応水を自然沈降等により、上澄水(凝集処理水)と、凝集物(汚泥)とに固液分離される。固液分離工程により、金属イオンが汚泥として除去される。
<Solid-liquid separation step>
The solid-liquid separation step is a step of performing a solid-liquid separation treatment on waste water (aggregation reaction water) after metal ions have undergone an aggregation reaction by a coagulation sedimentation method. In the solid-liquid separation step, for example, the coagulation reaction water is solid-liquid separated into supernatant water (coagulation treated water) and aggregates (sludge) by natural sedimentation or the like. Metal ions are removed as sludge by the solid-liquid separation process.

凝集反応水に含まれる金属イオンの濃度は、5mg/リットル以下であることが好ましく、4mg/リットル以下であることがより好ましく、3mg/リットル以下であることがさらに好ましく、2mg/リットル以下であることがよりさらに好ましい。例えば、本実施形態によって、アンモニアと、少なくとも亜鉛イオンとを含む排水を処理した場合、凝集処理水に含まれる亜鉛イオンの濃度は、2mg/リットル以下を達成することができる。金属イオンの濃度の下限は、特に限定されず、検出限界以下であればよい。金属イオンの濃度の下限は、例えば、0mg/リットル以上であってもよく、0mg/リットル超であってもよい。 The concentration of metal ions contained in the aggregation reaction water is preferably 5 mg/liter or less, more preferably 4 mg/liter or less, even more preferably 3 mg/liter or less, and 2 mg/liter or less. is even more preferable. For example, when waste water containing ammonia and at least zinc ions is treated according to this embodiment, the concentration of zinc ions contained in the flocculation treated water can achieve 2 mg/liter or less. The lower limit of the metal ion concentration is not particularly limited as long as it is below the detection limit. The lower limit of the metal ion concentration may be, for example, 0 mg/liter or more, or may be more than 0 mg/liter.

本実施形態において、排水処理の各工程における排水に含まれる排水中の金属イオンの測定方法は、例えば、JIS K 0102:2016に準拠した、フレーム原子吸光法、電気加熱原子吸光法、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析法、及びICP質量分析法などが挙げられ、これらのいずれの方法で測定してしてもよい。これらの中でも、排水中の金属イオンの測定方法は、ICP発光分光分析法であることが好ましい。 In this embodiment, the method for measuring metal ions in wastewater contained in wastewater in each step of wastewater treatment is, for example, flame atomic absorption spectrometry, electric heating atomic absorption spectrometry, ICP (inductively Coupled Plasma) emission spectrometry, ICP mass spectrometry, and the like, and any of these methods may be used for measurement. Among these, the method for measuring metal ions in wastewater is preferably ICP emission spectrometry.

以下、本実施形態に係る排水処理方法について、本実施形態に係る排水処理装置とともに、図面を参照して説明する。本発明は実施形態の内容に限定されない。なお、図面においては、説明を容易にするために拡大又は縮小をして図示した部分がある。 Hereinafter, the wastewater treatment method according to this embodiment will be described together with the wastewater treatment apparatus according to this embodiment with reference to the drawings. The invention is not limited to the content of the embodiments. In the drawings, some parts are enlarged or reduced for ease of explanation.

図2は、本実施形態に係る排水処理装置の一例を模式的に表している。図2に示すように、本実施形態に係る排水処理装置100は、図1に示す排水処理装置1Aにおいて、凝集反応槽30Aの前段に、アンモニア吸着塔20を設置している。図2に示す排水処理装置100を適用して、本実施形態に係る排水処理を行うことにより、金属イオン及びアンモニアを含んだ排水が、アンモニア吸着塔20により、アンモニアが選択的に吸着される。このため、本実施形態に係る排水処理は、金属イオンがアンモニアの影響が抑制された状態で、金属イオンの凝集沈殿処理を行うことが可能である。 FIG. 2 schematically shows an example of a wastewater treatment apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 2, the waste water treatment apparatus 100 according to the present embodiment has an ammonia adsorption tower 20 installed upstream of the aggregation reaction tank 30A in the waste water treatment apparatus 1A shown in FIG. By applying the waste water treatment apparatus 100 shown in FIG. Therefore, in the wastewater treatment according to the present embodiment, metal ions can be subjected to coagulation sedimentation treatment while the influence of ammonia on the metal ions is suppressed.

図2に示す排水処理装置100は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を貯留する原水槽10と、原水槽10から流入する金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材24と接触させて、アンモニア吸着材24にアンモニアを吸着させるアンモニア吸着塔20と、アンモニア吸着塔20から流入するアンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により金属イオンを凝集反応させる凝集反応槽30と、凝集反応槽30から流入する凝集反応させた後の排水を、固液分離する凝集沈殿槽50と、を備えている。排水処理装置100は、さらに、凝集沈殿槽50から流入する排水をろ過する、ろ過器70を備えている。 The waste water treatment apparatus 100 shown in FIG. 2 includes a raw water tank 10 storing waste water containing metal ions and ammonia, and a waste water containing metal ions and ammonia flowing from the raw water tank 10, and bringing the waste water containing metal ions and ammonia into contact with an ammonia adsorbent 24 to produce ammonia. An ammonia adsorption tower 20 for adsorbing ammonia to an adsorbent 24, a coagulation reaction tank 30 for causing a coagulation reaction of metal ions in waste water after adsorbing ammonia flowing from the ammonia adsorption tower 20 by a coagulation sedimentation method, and a coagulation reaction tank. and a coagulation sedimentation tank 50 for solid-liquid separation of the waste water flowing in from 30 and subjected to the coagulation reaction. The wastewater treatment device 100 further includes a filter 70 that filters the wastewater flowing from the coagulating sedimentation tank 50 .

金属イオン及びアンモニアを含む排水を、本実施形態に係る排水処理装置100を用いた排水処理方法は、次のような工程を経て処理される。 The wastewater treatment method using the wastewater treatment apparatus 100 according to the present embodiment treats wastewater containing metal ions and ammonia through the following steps.

まず、各種工場又は発電所から排出される排水として、金属イオン及びアンモニアを含む排水(被処理水)が、原水槽10に送水される。原水槽10では、被処理水である、金属イオン及びアンモニアを含む排水としての原水12が、一時的に貯留される。原水12には、金属イオンの少なくとも一部が、アンモニアとアンミン錯体を形成して含有している。 First, waste water (water to be treated) containing metal ions and ammonia is sent to the raw water tank 10 as waste water discharged from various factories or power plants. In the raw water tank 10, raw water 12 as waste water containing metal ions and ammonia, which is water to be treated, is temporarily stored. The raw water 12 contains at least some of the metal ions forming an ammine complex with ammonia.

原水槽10に貯留された原水12は、ポンプ11により、管路13を通じて送水され、アンモニア吸着塔20に流入する。アンモニア吸着塔20では、排水中のアンモニアが、アンモニア吸着材24により吸着される。排水処理装置100において、アンモニア吸着塔20の内部には、アンモニア吸着材24として、例えば、ゼオライトが収容されている。金属イオン及びアンモニアを含む排水中のアンモニアは、アンモニア吸着材24に吸着される。アンモニア吸着塔20によりアンモニアが吸着され、アンモニアが除去される。アンモニアは、後段の金属イオンを除去するときの凝集沈殿で、アンモニアの影響を受けない程度に除去される。アンモニアが吸着された後の排水であるアンモニア吸着処理水22には、金属が金属単体のイオンとなって含有している。 The raw water 12 stored in the raw water tank 10 is sent through the pipeline 13 by the pump 11 and flows into the ammonia adsorption tower 20 . In the ammonia adsorption tower 20 , ammonia in waste water is adsorbed by the ammonia adsorbent 24 . In the waste water treatment apparatus 100, the ammonia adsorption tower 20 contains, for example, zeolite as the ammonia adsorbent 24. As shown in FIG. Ammonia in the waste water containing metal ions and ammonia is adsorbed by the ammonia adsorbent 24 . Ammonia is adsorbed by the ammonia adsorption tower 20 and removed. Ammonia is coagulated and precipitated when metal ions are removed in the latter stage, and is removed to such an extent that it is not affected by ammonia. Ammonia adsorption-treated water 22, which is waste water after ammonia has been adsorbed, contains metal as ions of simple metals.

アンモニア吸着処理水22は、ポンプ11の圧力により、管路23を通じて送水され、凝集反応槽30に流入する。凝集反応槽30では、薬液36が収容されたタンク35から、図示しないポンプにより、管路37を通じて、薬液36が供給される。排水処理装置100において、凝集沈殿法は、水酸化物法が適用されている。排水処理装置100では、タンク35に、薬液36として、消石灰等のpH調整剤としてのアルカリ剤が収容されている。凝集反応槽30には、図示しない撹拌機が設けられており、当該撹拌機により撹拌される。撹拌後の排水は、凝集反応水32として、オーバーフローすることにより、管路33を通じて送水され、凝集沈殿槽50に流入する。 The ammonia adsorption-treated water 22 is sent through the pipe 23 by the pressure of the pump 11 and flows into the aggregation reaction tank 30 . In the agglutination reaction tank 30, the chemical solution 36 is supplied from the tank 35 containing the chemical solution 36 through the pipeline 37 by a pump (not shown). In the waste water treatment equipment 100, the hydroxide method is applied as the coagulation sedimentation method. In the wastewater treatment apparatus 100, the tank 35 contains, as the chemical solution 36, an alkaline agent such as slaked lime as a pH adjuster. The aggregation reaction tank 30 is provided with a stirrer (not shown), and is stirred by the stirrer. The waste water after stirring overflows as the coagulation reaction water 32 , is sent through the pipeline 33 , and flows into the coagulation sedimentation tank 50 .

凝集沈殿槽50では、送水された凝集反応水32に含まれる凝集物が、汚泥54として沈殿し、凝集反応水32は、沈殿した汚泥54と、上澄水としての凝集処理水52に固液分離される。汚泥54は、凝集沈殿槽50の下部から、図示しないポンプにより引き抜かれる。凝集処理水52は、管路53を通じて、ろ過器70に送水され、ろ過器70によりろ過される。そして、ろ過処理水72が、処理水として、河川等に放流される。 In the coagulation-sedimentation tank 50, aggregates contained in the fed coagulation-reaction water 32 precipitate as sludge 54, and the coagulation-reaction water 32 undergoes solid-liquid separation into precipitated sludge 54 and coagulation-treated water 52 as supernatant water. be done. The sludge 54 is drawn out from the lower part of the coagulating sedimentation tank 50 by a pump (not shown). The flocculated water 52 is sent to the filter 70 through the pipeline 53 and filtered by the filter 70 . Then, the filtered water 72 is discharged to a river or the like as treated water.

(原水槽)
原水槽10は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を一時的に貯留するために設けられている。原水槽10は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を貯留できる構造であれば、特に制限されず、各種の形状、材質等が使用可能である。原水槽の容量は、特に制限されず、処理する排水の量に応じて決定すればよい。原水槽10は、例えば、原水12を循環させる循環機構(不図示)が設けられていてもよい。循環機構としては、例えば、攪拌機が挙げられる。なお、図2に示す排水処理装置100では、原水槽10を設けていたが、原水槽10を設けず、原水12を、アンモニア吸着塔20に通水した後、凝集反応槽30に送水するように構成してもよい。
(Raw water tank)
The raw water tank 10 is provided to temporarily store waste water containing metal ions and ammonia. The raw water tank 10 is not particularly limited as long as it has a structure capable of storing waste water containing metal ions and ammonia, and various shapes, materials, and the like can be used. The capacity of the raw water tank is not particularly limited, and may be determined according to the amount of wastewater to be treated. The raw water tank 10 may be provided with, for example, a circulation mechanism (not shown) for circulating the raw water 12 . Examples of the circulation mechanism include a stirrer. In the waste water treatment apparatus 100 shown in FIG. 2, the raw water tank 10 is provided, but the raw water tank 10 is not provided. can be configured to

(アンモニア吸着塔)
アンモニア吸着塔20は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させるために用いられる。排水処理装置100において、アンモニア吸着塔20では、排水をアンモニア吸着材24と接触させて、アンモニア吸着材24にアンモニアを吸着させることで、アンモニアが選択除去される。アンモニア吸着塔20に原水12を通水することで、後段の凝集沈殿処理で凝集物を不溶化させたとき、金属イオンの凝集性及び沈降性を阻害しない程度に、アンモニアが除去される。
(Ammonia adsorption tower)
The ammonia adsorption tower 20 is used to bring waste water containing metal ions and ammonia into contact with an ammonia adsorbent. In the waste water treatment apparatus 100, in the ammonia adsorption tower 20, the ammonia is selectively removed by bringing the waste water into contact with the ammonia adsorbent 24 and causing the ammonia adsorbent 24 to adsorb ammonia. By passing the raw water 12 through the ammonia adsorption tower 20, ammonia is removed to an extent that does not hinder the aggregation and settling properties of metal ions when the aggregates are insolubilized in the subsequent coagulation sedimentation treatment.

アンモニア吸着塔20は、アンモニアを吸着して除去することができれば、特に制限されず、種々の構造が採用できる。簡易、かつ、安価を実現可能にする観点で、アンモニア吸着塔20は、排水処理装置100における凝集反応槽30の前段の部分の経路内に着脱可能であることが好ましい。具体的には、アンモニア吸着塔20は、金属イオン及びアンモニアを含む排水が送水される経路である管路13、及びアンモニアを吸着させた後の排水(つまり、アンモニア吸着処理水22)が送水される経路である管路23に着脱可能であることが好ましい。アンモニア吸着塔20は、排水処理装置100における凝集反応槽30の前段の部分の経路内に着脱可能に構成すれば、アンモニア吸着材24のアンモニアを吸着する能力が低下した後、アンモニア吸着塔20自体を交換することが可能になる。アンモニアを吸着する能力を有するアンモニア吸着材24が充填されたアンモニア吸着塔20に交換することによって、再び、一定量のアンモニアを吸着させることが可能になる。 The ammonia adsorption tower 20 is not particularly limited as long as it can adsorb and remove ammonia, and various structures can be adopted. It is preferable that the ammonia adsorption tower 20 is detachable in the path of the front stage of the aggregation reaction tank 30 in the waste water treatment apparatus 100 from the viewpoint of realizing simplicity and low cost. Specifically, the ammonia adsorption tower 20 includes a pipeline 13, which is a route through which waste water containing metal ions and ammonia is sent, and a waste water after adsorption of ammonia (that is, ammonia adsorption treated water 22) is sent. It is preferable that it is attachable to and detachable from the pipeline 23, which is the route through which If the ammonia adsorption tower 20 is configured to be detachable in the path of the front stage of the aggregation reaction tank 30 in the waste water treatment apparatus 100, after the ammonia adsorption capacity of the ammonia adsorption material 24 is lowered, the ammonia adsorption tower 20 itself can be exchanged. By replacing the ammonia adsorption tower 20 with an ammonia adsorption tower 20 filled with an ammonia adsorption material 24 capable of adsorbing ammonia, it becomes possible to adsorb a certain amount of ammonia again.

アンモニア吸着塔20でアンモニアを吸着して除去された後の排水中に含まれるアンモニアの濃度は、前述のアンモニア除去工程で説明した範囲の濃度であることが好ましい。 The concentration of ammonia contained in the waste water after the ammonia is removed by adsorption in the ammonia adsorption tower 20 is preferably within the range described in the ammonia removal step.

図3は、図2に示すアンモニア吸着塔20として適用されるアンモニア吸着塔の好ましい実施形態の一例を模式的に表している。図3に示すように、アンモニア吸着塔200は、アンモニア吸着材204と、アンモニア吸着材204を収容する吸着材充填容器202と、金属イオン及びアンモニアを含む排水が送水される経路側に設けられた供給口側接続部材214と、アンモニアを吸着させた後の排水が送水される経路側に設けられた排出口側接続部材218と、を備える。吸着材充填容器202の内部には、アンモニア吸着材204が漏洩しないように、アンモニア吸着材204の下部の排出口側に、フィルター206が設けられている。供給口側接続部材214は、供給口212を介して、吸着材充填容器202に取り付けられており、排出口側接続部材218は、排出口216を介して、吸着材充填容器202に取り付けられている。 FIG. 3 schematically represents an example of a preferred embodiment of an ammonia adsorption tower applied as the ammonia adsorption tower 20 shown in FIG. As shown in FIG. 3, the ammonia adsorption tower 200 includes an ammonia adsorbent 204, an adsorbent-filled container 202 that houses the ammonia adsorbent 204, and a path through which waste water containing metal ions and ammonia is fed. A supply port side connection member 214 and a discharge port side connection member 218 provided on the side of a path through which waste water after adsorbing ammonia is fed are provided. Inside the adsorbent filling container 202, a filter 206 is provided at the lower outlet side of the ammonia adsorbent 204 so that the ammonia adsorbent 204 does not leak. The supply port side connecting member 214 is attached to the adsorbent-filled container 202 via the supply port 212 , and the discharge port side connection member 218 is attached to the adsorbent-filled container 202 via the discharge port 216 . there is

アンモニア吸着塔200において、吸着材充填容器202は、金属イオン及びアンモニアを含む排水を通水するために十分な容量で設けられている。吸着材充填容器202は、金属、樹脂、及び繊維強化樹脂のうちの1種単独又は2種以上の材質が適用される。吸着材充填容器202を重力方向に対して垂直方向に切断した断面の形状は、円形である。吸着材充填容器202を重力方向に対して垂直方向に切断した断面の形状は、円形に限定されず、三角形でもよく、四角形でもよく、五角形以上の多角形でもよい。吸着材充填容器202の内部には、アンモニアを吸着して、アンモニアを選択除去するために十分な量のアンモニア吸着材204が充填されている。アンモニア吸着塔200において、吸着材充填容器202に充填されているアンモニア吸着材204の形状は、粒子状である。また、吸着材充填容器202に充填されているアンモニア吸着材204は、円筒状に充填されている。 In the ammonia adsorption tower 200, the adsorbent-filled container 202 is provided with a sufficient capacity for passing the wastewater containing metal ions and ammonia. The adsorbent-filled container 202 is made of one or more of metal, resin, and fiber-reinforced resin. The shape of the cross section obtained by cutting the adsorbent filled container 202 in the direction perpendicular to the direction of gravity is circular. The cross-sectional shape of the adsorbent-filled container 202 taken perpendicularly to the direction of gravity is not limited to a circle, and may be a triangle, a square, or a polygon with pentagons or more. The inside of the adsorbent-filled container 202 is filled with a sufficient amount of ammonia adsorbent 204 to adsorb ammonia and selectively remove ammonia. In the ammonia adsorption tower 200, the shape of the ammonia adsorbent 204 filled in the adsorbent packed container 202 is particulate. Further, the ammonia adsorbent 204 filled in the adsorbent filling container 202 is filled in a cylindrical shape.

吸着材充填容器202の内部に収容するアンモニア吸着材204の充填量、及びアンモニア吸着材204の充填率は、排水の通過抵抗が増大し過ぎず、アンモニアを効率よく吸着させ、アンモニアが除去できることを考慮して決定すればよい。 The filling amount of the ammonia adsorbent 204 housed inside the adsorbent filling container 202 and the filling rate of the ammonia adsorbent 204 are such that the passage resistance of waste water is not excessively increased, and ammonia can be efficiently adsorbed and removed. You should consider and decide.

吸着材充填容器202の内部に収容されているアンモニア吸着材204は、交換可能なように構成されていることが好ましい。アンモニア吸着材204は、一定量のアンモニアを吸着し、アンモニアを吸着する能力が低下した後、アンモニア吸着材204を入れ替えることが可能である。アンモニア吸着材204は、アンモニアを吸着する能力が低下した場合、アンモニア吸着材204は、再生剤を用いることにより、アンモニア吸着材204からアンモニアを放出する再生処理を施すことが可能である。再生処理が施されたアンモニア吸着材204は、吸着材充填容器202の内部に充填して、再利用することが可能である。又は、アンモニアを吸着する能力が低下したアンモニア吸着材204は、再生処理せずに、廃棄処分することも可能である。 The ammonia adsorbent 204 housed inside the adsorbent filling container 202 is preferably configured to be replaceable. The ammonia adsorbent 204 adsorbs a certain amount of ammonia, and can be replaced after its ability to adsorb ammonia decreases. When the ammonia adsorbent 204 has a reduced ability to adsorb ammonia, the ammonia adsorbent 204 can be subjected to a regeneration process to release ammonia from the ammonia adsorbent 204 by using a regeneration agent. The regenerated ammonia adsorbent 204 can be reused by filling the inside of the adsorbent filling container 202 . Alternatively, the ammonia adsorbent 204 whose ability to adsorb ammonia has decreased can be disposed of without being regenerated.

アンモニア吸着塔200は、供給口側接続部材214と、金属イオン及びアンモニアを含む排水(被処理水)が送水される経路側の管路とが連結され、排出口側接続部材218と、アンモニアを吸着させた後の排水(つまり、アンモニア吸着処理水)が送水される経路側の管路とが連結されて使用される。被処理水は、供給口側接続部材214及び供給口212から流入し、吸着材充填容器202の内部に充填されているアンモニア吸着材204で、アンモニアが吸着して、選択除去される。その後、排出口216及び排出口側接続部材218を通じて、アンモニア吸着処理水が排出される。 In the ammonia adsorption tower 200, a supply port side connecting member 214 and a pipeline on a path side to which waste water (water to be treated) containing metal ions and ammonia is fed are connected, and an outlet side connecting member 218 and ammonia are connected. It is used by being connected to a pipeline on the side of a path through which waste water after adsorption (that is, ammonia adsorption-treated water) is fed. The water to be treated flows in from the supply port side connecting member 214 and the supply port 212, and is selectively removed by the ammonia adsorbent 204 filled inside the adsorbent filled container 202, where ammonia is adsorbed. After that, the ammonia adsorption-treated water is discharged through the discharge port 216 and the discharge port side connection member 218 .

供給口側接続部材214及び排出口側接続部材218としては、例えば、フランジ、カプラー等の接続部材が用いられる。アンモニア吸着塔の交換を容易にする観点で、供給口側接続部材214及び排出口側接続部材218のいずれも、カプラーが適用されることが好ましい。供給口側接続部材214及び排出口側接続部材218の両者がカプラーである場合、被処理水が送水される管路が備える接続部材、及びアンモニア吸着処理水が送水される管路が備える接続部材にも、カプラーが適用されている。供給口側接続部材214及び排出口側接続部材218の両者がカプラーであれば、供給口側接続部材214のカプラーと被処理水が送水される管路のカプラーとを繋ぎ、排出口側接続部材218のカプラーとアンモニア吸着処理水が送水される管路のカプラーとを繋ぐだけで、排水処理装置への着脱が容易になる。例えば、アンモニア吸着能力が低下した古いアンモニア吸着塔を、アンモニア吸着能力を十分に有する新しいアンモニア吸着塔に交換するときのことを考える。このとき、古いアンモニア吸着塔が備える各カプラーを、各管路が備えるカプラーから取り外し、当該各管路が備えるカプラーに、新しいアンモニア吸着塔が備える各カプラーを繋ぎ変えるだけで着脱できる。このため、アンモニア吸着塔の交換が容易になる。 As the supply port side connection member 214 and the discharge port side connection member 218, for example, connection members such as flanges and couplers are used. From the viewpoint of facilitating replacement of the ammonia adsorption tower, it is preferable to apply a coupler to both the supply port side connecting member 214 and the discharge port side connecting member 218 . When both the supply port side connection member 214 and the discharge port side connection member 218 are couplers, the connection member provided in the pipeline for conveying the water to be treated and the connection member provided for the pipeline for conveying the ammonia adsorption-treated water. A coupler is also applied to If both the supply port side connection member 214 and the discharge port side connection member 218 are couplers, the coupler of the supply port side connection member 214 and the coupler of the pipeline to which the water to be treated is conveyed are connected, and the discharge port side connection member By simply connecting the coupler 218 and the coupler of the pipeline to which the ammonia-adsorbed water is fed, attachment and detachment to and from the wastewater treatment apparatus can be facilitated. For example, consider replacing an old ammonia adsorption tower with a reduced ammonia adsorption capacity with a new ammonia adsorption tower with sufficient ammonia adsorption capacity. At this time, each coupler provided in the old ammonia adsorption tower can be detached from the coupler provided in each pipeline, and each coupler provided in the new ammonia adsorption tower can be attached and detached simply by reconnecting the coupler provided in each pipeline to the coupler provided in each pipeline. This facilitates replacement of the ammonia adsorption tower.

また、供給口側接続部材214及び排出口側接続部材218の両者が、カプラーであると、排水処理装置の稼働率のロスを最小限に抑えて運転することができるため、好適である。 Further, it is preferable that both the supply port side connection member 214 and the discharge port side connection member 218 are couplers, because the wastewater treatment apparatus can be operated with the loss of the operating rate kept to a minimum.

アンモニア吸着塔200は、アンモニア吸着塔200を設置する支持台(不図示)を設けてもよい。図示しない支持台は、アンモニア吸着塔200を移動可能なように構成されていてもよい。支持台は、アンモニア吸着塔200に直接取り付けて設けられてもよい。又は、支持台は、アンモニア吸着塔200を支持台に搭載して、アンモニア吸着塔200から支持台を取り外しできるように設けられてもよい。 The ammonia adsorption tower 200 may be provided with a support (not shown) on which the ammonia adsorption tower 200 is installed. A support stand (not shown) may be configured to be movable in the ammonia adsorption tower 200 . The support base may be provided by directly attaching to the ammonia adsorption tower 200 . Alternatively, the support may be provided such that the ammonia adsorption tower 200 is mounted on the support and the support is removable from the ammonia adsorption tower 200 .

アンモニア吸着塔200に充填するアンモニア吸着材204は、アンモニアが吸着される吸着材であれば、特に限定されない。アンモニア吸着材204としては、例えば、活性炭、アルミナ、シリカ、及びゼオライトからなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。これらの中でも、アンモニア吸着材204は、アンモニアの選択吸着性及び安価である観点で、少なくともゼオライトを含むことが好ましく、ゼオライトであることがより好ましい。ゼオライトは、微細かつ均一に近い細孔径を有していることにより、アンモニアを選択的に吸着することが可能であり、高効率にアンモニアを除去できる。ゼオライトは、日本国内の埋蔵量も豊富であり、安価である。 The ammonia adsorbent 204 with which the ammonia adsorption tower 200 is filled is not particularly limited as long as it is an adsorbent capable of adsorbing ammonia. Examples of the ammonia adsorbent 204 include at least one selected from the group consisting of activated carbon, alumina, silica, and zeolite. Among these, the ammonia adsorbent 204 preferably contains at least zeolite, more preferably zeolite, from the viewpoint of selective adsorption of ammonia and low cost. Zeolite has fine and nearly uniform pore diameters, so that it can selectively adsorb ammonia and can remove ammonia with high efficiency. Zeolite is abundant in reserves in Japan and is inexpensive.

ゼオライトは、アルカリまたはアルカリ土類金属を含む含水アルミノケイ酸塩である。ゼオライトは、特に限定されず、自然界から採掘された天然ゼオライトでもよく、化学合成によって製造された合成ゼオライト、石炭灰などから製造された人工ゼオライトでもよい。より安価である点から、天然ゼオライトが好ましい。ゼオライトは、例えば、モルデナイト、クリノプチロライト、アナルサイム、及びフェリエライトなどに分類される。本実施形態では、いずれのゼオライトも使用可能である。これらの中でも、ゼオライトは、モルデナイト型のゼオライトであることが好ましい。モルデナイト型のゼオライトは、アンモニアを吸着させるために適した細孔径を有しており、その細孔径からアンモニアの選択吸着性に優れている。また、モルデナイト型のゼオライトは、酸による結晶崩壊が少ない。このため、例えば、アンモニアを含む酸性の排水(例えば、塩化亜鉛浴等)に対して、好適に使用できる。 Zeolites are hydrous aluminosilicates containing alkali or alkaline earth metals. The zeolite is not particularly limited, and may be a natural zeolite mined from nature, a synthetic zeolite produced by chemical synthesis, or an artificial zeolite produced from coal ash or the like. Natural zeolites are preferred because they are cheaper. Zeolites are classified into, for example, mordenite, clinoptilolite, analcyme, and ferrierite. Any zeolite can be used in this embodiment. Among these, the zeolite is preferably mordenite-type zeolite. Mordenite-type zeolite has a pore size suitable for adsorbing ammonia, and is excellent in selective adsorption of ammonia due to the pore size. In addition, mordenite-type zeolite is less susceptible to crystal collapse due to acid. Therefore, for example, it can be suitably used for acidic waste water containing ammonia (for example, zinc chloride bath, etc.).

アンモニアを効率よく吸着させる観点で、ゼオライトの細孔径は、例えば、0.3nm以上、1nm以下であることが好ましく、0.3nm以上、0.8nm以下であることより好ましい。 From the viewpoint of efficiently adsorbing ammonia, the pore diameter of the zeolite is, for example, preferably 0.3 nm or more and 1 nm or less, and more preferably 0.3 nm or more and 0.8 nm or less.

アンモニア吸着塔に、金属イオン及びアンモニアを含む排水を通過させる空間速度SV(Space Velocity:1時間当たりの通液量を吸着材の体積に対する倍数で表したもの)は、アンモニアを効率よく吸着させ、アンモニアが除去できれば、特に限定されない。空間速度SVは、例えば、0.6以上、1.2以下の範囲であってもよい。 The space velocity SV (Space Velocity: the amount of liquid passing per hour expressed as a multiple of the volume of the adsorbent) for passing wastewater containing metal ions and ammonia through the ammonia adsorption tower efficiently adsorbs ammonia, There are no particular limitations as long as ammonia can be removed. The space velocity SV may be, for example, in the range of 0.6 or more and 1.2 or less.

アンモニア吸着塔は、一つに限られず、例えば、複数設けてもよい。また、アンモニア吸着塔は、直列の配置で複数設けてもよく、並列の配置で複数設けてもよい。さらに、処理装置の稼働率の低下を抑制する観点で、アンモニア吸着塔の交換時にも排水中のアンモニアを吸着できるように、アンモニアを吸着させるラインを切り替えることが可能な、予備のアンモニア吸着塔を設けてもよい。 The number of ammonia adsorption towers is not limited to one, and for example, a plurality of towers may be provided. Further, a plurality of ammonia adsorption towers may be arranged in series or may be arranged in parallel. Furthermore, from the viewpoint of suppressing a decrease in the operation rate of the treatment equipment, a backup ammonia adsorption tower that can switch the ammonia adsorption line so that the ammonia in the wastewater can be adsorbed even when the ammonia adsorption tower is replaced. may be provided.

(凝集反応槽)
凝集反応槽30は、アンモニアが除去された後の排水中の金属イオンと薬液とを反応させるために設けられている。前述のように、凝集反応槽30には、薬液36として、pH調整剤としてのアルカリ剤(例えば、消石灰など)が供給できるように、薬液供給経路が設けられている。凝集反応槽30は、金属イオン及びアンモニアを含む排水から、アンモニアが除去された後の排水に、薬液を供給して、凝集反応させることができれば、凝集反応槽30の構造等は特に制限されず、各種の形状、材質等が使用可能である。凝集反応槽30は、金属イオンと薬液とを接触させ、金属イオンと薬液とを反応させやすくする観点で、図示しない撹拌機のような循環機構を備えていることが好ましい。
(aggregation reactor)
The aggregation reaction tank 30 is provided for reacting the metal ions in the wastewater from which the ammonia has been removed with the chemical solution. As described above, the agglutination reaction tank 30 is provided with a chemical solution supply path so that an alkali agent (for example, hydrated lime) as a pH adjuster can be supplied as the chemical solution 36 . The structure of the coagulation reaction tank 30 is not particularly limited as long as the coagulation reaction tank 30 can supply a chemical solution to the waste water from which the ammonia has been removed from the waste water containing metal ions and ammonia to cause the coagulation reaction. , various shapes, materials, etc. can be used. The agglutination reaction tank 30 preferably has a circulation mechanism such as a stirrer (not shown) from the viewpoint of bringing the metal ions into contact with the chemical solution and facilitating the reaction between the metal ions and the chemical solution.

凝集反応槽30は、アルカリ剤の供給とともに、必要に応じて、pH調整剤としての酸、及び凝集剤の少なくとも一方を供給するように構成してもよい。この場合、薬液供給経路は、アルカリ剤の供給経路とは別の供給経路を設けることもできる。例えば、第二の供給経路として、pH調整剤としての酸(例えば、塩酸、硫酸など)を収容するタンクと、酸を供給するためのポンプ及び管路を備える供給経路を設けてもよく、第三の供給経路として、凝集剤(例えば、高分子凝集剤、無機凝集剤など)を収容するタンクと、凝集剤を供給するためのポンプ及び管路を備える供給経路を設けてもよい。この場合、第二の供給経路及び第三の供給経路は、それぞれ、ポンプにより、pH調整剤としての酸又は凝集剤を送り出し、管路を通じて、凝集反応槽30に供給される。 The aggregation reaction tank 30 may be configured so as to supply at least one of an acid as a pH adjuster and a flocculating agent along with the supply of the alkaline agent, if necessary. In this case, the chemical solution supply route may be provided with a supply route different from the supply route of the alkaline agent. For example, as the second supply route, a tank containing an acid (e.g., hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.) as a pH adjuster, and a supply route including a pump and a pipeline for supplying the acid may be provided. As the third supply route, a tank containing a flocculant (for example, a polymer flocculant, an inorganic flocculant, etc.) and a supply route having a pump and a pipeline for supplying the flocculant may be provided. In this case, the second supply route and the third supply route each pump acid or a flocculating agent as a pH adjuster and supply it to the agglutination reaction tank 30 through a pipeline.

凝集反応槽30は一つに限られず、複数設けてもよい。例えば、凝集剤を使用する場合、pH調整剤としてのアルカリ剤を添加するための第一の凝集反応槽を設ける他に、pH調整剤としての酸を添加するための第二の凝集反応槽、及び凝集剤を添加するための第三の凝集反応槽を設けてもよい。また、例えば、凝集剤を使用する場合、一つの凝集反応槽30の内部に、pH調整剤を添加するためのエリアと、凝集剤を添加するためのエリアとを設け、仕切り板で仕切るように構成してもよい。凝集反応槽の構造、個数等は、処理効率、設置面積、及び設置コスト等を考慮して決定すればよい。 The number of aggregation reaction tanks 30 is not limited to one, and a plurality of tanks may be provided. For example, when using a flocculating agent, in addition to providing a first flocculation reaction tank for adding an alkaline agent as a pH adjuster, a second flocculation reaction tank for adding an acid as a pH adjuster, and a third agglutination reactor for adding a flocculant. Further, for example, when using a flocculant, an area for adding a pH adjuster and an area for adding a flocculant are provided inside one agglutination reaction tank 30, and partitioned by a partition plate. may be configured. The structure, number, etc. of the agglutination reaction tanks may be determined in consideration of treatment efficiency, installation area, installation cost, and the like.

(凝集沈殿槽)
凝集沈殿槽50は、アンモニアが除去された後の排水中の金属イオンと薬液とを反応させた後、静置などにより、上澄水と汚泥とを分離するために設けられている。凝集沈殿槽50では、金属イオンと薬液36(図2に示す排水処理装置100においては、pH調整剤としてのアルカリ剤)との反応によって生成した凝集物が、汚泥54として沈降し、汚泥54と、上澄水としての凝集処理水52とに固液分離される。汚泥54と、凝集処理水52とに固液分離できる構造であれば、凝集沈殿槽50は、特に制限されない。凝集反応槽30の構造は、各種の形状、材質等が使用可能である。凝集沈殿槽50は、例えば、凝集沈殿槽50の下部から汚泥54が引き抜かれ、引き抜かれた汚泥54を機械脱水処理する装置と連結している構造が好ましい。
(coagulation sedimentation tank)
The coagulation-sedimentation tank 50 is provided to separate the supernatant water and sludge by allowing the metal ions in the wastewater from which ammonia has been removed to react with the chemical solution, and then allowing them to stand. In the coagulation-sedimentation tank 50, the coagulation produced by the reaction between the metal ions and the chemical solution 36 (the alkaline agent as the pH adjuster in the waste water treatment apparatus 100 shown in FIG. 2) settles as sludge 54, and the sludge 54 , and a flocculation treated water 52 as supernatant water. The coagulation-sedimentation tank 50 is not particularly limited as long as it has a structure capable of solid-liquid separation into the sludge 54 and the coagulation-treated water 52 . Various shapes, materials, and the like can be used for the structure of the agglutination reaction tank 30 . The coagulating sedimentation tank 50 preferably has a structure in which, for example, the sludge 54 is withdrawn from the lower part of the coagulating sedimentation tank 50 and is connected to a device for mechanically dehydrating the withdrawn sludge 54 .

凝集沈殿槽は一つに限られず、複数設けてもよい。凝集沈殿槽の構造、個数等は、処理効率、設置面積、及び設置コスト等を考慮して決定すればよい。 The number of coagulation sedimentation tanks is not limited to one, and a plurality of tanks may be provided. The structure, number, etc. of the coagulating sedimentation tanks may be determined in consideration of treatment efficiency, installation area, installation cost, and the like.

(ろ過器)
ろ過器70は、凝集処理水52に含まれるフロック、及び浮遊物質などを除去するために設けられている。ろ過器70は、凝集処理水52に含まれるフロック、及び浮遊物質などが除去できれば、特に制限されない。ろ過器70は、各種の構造が採用される。なお、図2に示す排水処理装置100においては、ろ過器70が設けられているが、ろ過器70に代えて、ろ過器70と同様の機能を有する手段を設けてもよい。また、図2では、ろ過器70を設けていたが、ろ過器70を設けなくてもよい。
(filter)
The filter 70 is provided to remove flocs, suspended matter, and the like contained in the flocculated water 52 . The filter 70 is not particularly limited as long as it can remove flocs and suspended matter contained in the coagulated water 52 . Various structures are adopted for the filter 70 . In addition, although the filter 70 is provided in the waste water treatment apparatus 100 shown in FIG. Moreover, although the filter 70 was provided in FIG. 2, the filter 70 may not be provided.

(本実施形態の作用効果)
本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
(1)本実施形態に係る排水処理方法によれば、金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理において、簡易、かつ、安価であり、より確実に金属イオンを処理できる。
(2)本実施形態に係る排水処理方法によれば、アンモニアが除去された後、pHを調整して析出した金属水酸化物を固液分離することで、金属イオンとアンモニアとで形成されるアンミン錯体による凝集性及び沈降性の阻害の影響を受けずに、排水から金属イオンを除去できる。
(3)本実施形態に係る排水処理方法によれば、アンモニアが除去された後に、凝集沈殿法で金属イオンを除去することから、金属イオンを除去するときの除去可能なpHの範囲が広がり、凝集沈殿させるときのpHの管理がしやすくなること、及び凝集沈殿における滞留時間(静置時間)を低下することが可能となる。
(Action and effect of the present embodiment)
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the wastewater treatment method of the present embodiment, wastewater containing metal ions and ammonia can be treated easily and inexpensively, and metal ions can be treated more reliably.
(2) According to the wastewater treatment method according to the present embodiment, after the ammonia is removed, the pH is adjusted and the precipitated metal hydroxide is separated into solid and liquid, thereby forming metal ions and ammonia. Metal ions can be removed from the waste water without the inhibition of flocculation and sedimentation by ammine complexes.
(3) According to the wastewater treatment method according to the present embodiment, since metal ions are removed by the coagulation sedimentation method after ammonia is removed, the removable pH range when removing metal ions is widened, It is possible to make it easier to control the pH during coagulation sedimentation and reduce the residence time (standing time) in coagulation sedimentation.

[実施形態の変形]
本発明は、前述の実施形態に限定されない。本発明は、本発明の目的を達成できる範囲での変形及び改良等を含むことができる。
[Modification of Embodiment]
The invention is not limited to the embodiments described above. The present invention can include modifications, improvements, and the like within the scope of achieving the object of the present invention.

図2では図示していないが、本実施形態によって処理された処理水を河川等に放流する前に、例えば、処理水のpHが5以上8以下(好ましくは、pHが6以上7以下)の範囲になるように、pH調整手段を設けてもよい。さらに、本実施形態によって処理された処理水は、河川等に放流するだけでなく、処理水の少なくとも一部を工業用水として再利用できるように構成してもよい。 Although not shown in FIG. 2, before the treated water treated by this embodiment is discharged to a river or the like, for example, the pH of the treated water is 5 or more and 8 or less (preferably pH is 6 or more and 7 or less). A pH adjusting means may be provided so that the pH falls within the range. Furthermore, the treated water treated by the present embodiment may be configured not only to be discharged into a river or the like, but also to be reused as industrial water at least part of the treated water.

図2において、凝集反応水の送水は、オーバーフローさせて送水する形態を説明した。これに限定されず、凝集反応水の送水は、オーバーフローさせて送水する形態に代えて、例えば、ポンプにより送水して、凝集反応水が凝集沈殿槽に流入するように構成してもよい。 In FIG. 2, the form in which the aggregation reaction water is fed by overflowing is described. The coagulation reaction water is not limited to this, and instead of feeding the coagulation reaction water by causing it to overflow, for example, the coagulation reaction water may be fed by a pump so that the coagulation reaction water flows into the coagulation sedimentation tank.

図2において、凝集反応させる工程、及び固液分離させる工程は、凝集反応槽と凝集沈殿槽とを個別に備える排水処理装置で行う形態を説明した。これに限定されず、凝集反応させる工程、及び固液分離させる工程は、凝集反応及び凝集沈殿させて固液分離させる機能を兼ね備えるように、凝集反応槽及び凝集沈殿槽が、一体化した槽を備える排水処理装置で行ってもよい。凝集反応させる工程、及び固液分離させる工程は、例えば、バッチ式で行ってもよい。 In FIG. 2, the coagulation reaction step and the solid-liquid separation step are performed in the waste water treatment apparatus separately provided with the coagulation reaction tank and the coagulation sedimentation tank. Not limited to this, the agglutination reaction step and the solid-liquid separation step are performed by integrating the flocculation reaction tank and the flocculation sedimentation tank so as to combine the functions of flocculation reaction and flocculation sedimentation and solid-liquid separation. You may perform by the wastewater treatment apparatus provided. The aggregation reaction step and the solid-liquid separation step may be performed, for example, in batch mode.

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を限定するものではない EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples. However, each of these examples does not limit the present invention.

[実施例1]
処理対象の排水として、アンモニウムイオン530mg/リットル、及び亜鉛38mg/リットル、塩素1000mg/リットルを含む、亜鉛めっき排水を準備した。アンモニア吸着材として、モルデナイト型のゼオライト(日東粉化工業社製、日東ゼオライト 2号)を準備した。前処理として、当該ゼオライトを水で洗浄した。その後、アンモニア吸着塔の充填容器内に、洗浄後のゼオライト1300mLを、高さ660mm、直径50mmで充填して、アンモニア吸着塔を準備した。亜鉛めっき排水を、アンモニア吸着塔にSV(Space Velocity)1.2(1600mL/h)で通水し、アンモニアをアンモニア吸着材に吸着させて、亜鉛めっき排水からアンモニアを除去した。次いで、アンモニアを除去したアンモニア吸着処理水に消石灰を添加し、水酸化物法による凝集沈殿を行った。
[Example 1]
Galvanized waste water containing 530 mg/liter of ammonium ions, 38 mg/liter of zinc, and 1000 mg/liter of chlorine was prepared as waste water to be treated. Mordenite-type zeolite (Nitto Funka Kogyo Co., Ltd., Nitto Zeolite No. 2) was prepared as an ammonia adsorbent. As a pretreatment, the zeolite was washed with water. After that, 1300 mL of the washed zeolite was filled in a packed container of the ammonia adsorption tower to a height of 660 mm and a diameter of 50 mm to prepare the ammonia adsorption tower. The zinc plating waste water was passed through an ammonia adsorption tower at a SV (Space Velocity) of 1.2 (1600 mL/h), and the ammonia was adsorbed by the ammonia adsorbent to remove ammonia from the zinc plating waste water. Next, slaked lime was added to the ammonia adsorption-treated water from which ammonia was removed, and coagulation sedimentation was performed by the hydroxide method.

[比較例1]
実施例1で準備したアンモニア吸着塔を用いず、実施例1で準備した亜鉛めっき排水を、アンモニア吸着塔に通水しない以外は、実施例1と同様にして、水酸化物法による凝集沈殿を行った。
[Comparative Example 1]
Coagulation sedimentation by the hydroxide method was performed in the same manner as in Example 1 except that the ammonia adsorption tower prepared in Example 1 was not used and the zinc plating wastewater prepared in Example 1 was not passed through the ammonia adsorption tower. gone.

[評価]
<アンモニア吸着処理水の成分濃度>
実施例1について、亜鉛めっき排水を、アンモニア吸着塔に通水した後のアンモニア吸着塔処理水に含まれる、亜鉛イオン、アンモニア、及び塩素の成分の濃度を測定した。亜鉛イオンの濃度はICP発光分光分析法で測定し、アンモニア、及び塩素の成分の濃度は、イオンクロマトグラフ法で測定した。測定結果を表1に示す。
[evaluation]
<Concentration of components in ammonia adsorption-treated water>
Concerning Example 1, the concentrations of zinc ions, ammonia, and chlorine contained in the ammonia adsorption tower treated water after the zinc plating wastewater was passed through the ammonia adsorption tower were measured. The concentration of zinc ions was measured by ICP emission spectroscopy, and the concentrations of ammonia and chlorine components were measured by ion chromatography. Table 1 shows the measurement results.

<凝集沈殿処理水の成分濃度>
実施例1及び比較例1の両者について、上記で準備した亜鉛めっき排水を、消石灰によるpH調整での水酸化物法による凝集沈殿を行った後、上澄水(凝集沈殿処理水)の亜鉛イオン濃度を比較した。亜鉛イオンの濃度は、ICP発光分光分析法で測定した。消石灰によりpHを調整するときの各pHにおける凝集沈殿処理水に含まれる亜鉛イオン濃度(mg/リットル)は、15分の高速撹拌と15分の低速撹拌とを行いフロックを凝集させ、15分以上静置した後に測定した。測定結果を表2に示す。なお、高速回転は、液の表面に渦ができる程度の回転数であり、低速回転は、液の表面にわずかに渦ができる程度の回転数である。
<Concentration of components in coagulation-sedimentation-treated water>
For both Example 1 and Comparative Example 1, the zinc plating wastewater prepared above was subjected to coagulation sedimentation by the hydroxide method with pH adjustment using slaked lime, and then the zinc ion concentration of the supernatant water (coagulation sedimentation treated water) compared. The concentration of zinc ions was measured by ICP emission spectroscopy. The zinc ion concentration (mg / liter) contained in the coagulation-sedimentation treated water at each pH when adjusting the pH with slaked lime is 15 minutes of high-speed stirring and 15 minutes of low-speed stirring to coagulate the flocs, and 15 minutes or more. It was measured after standing still. Table 2 shows the measurement results. The high-speed rotation is the number of rotations at which a vortex is generated on the surface of the liquid, and the low-speed rotation is the number of rotations at which the surface of the liquid is slightly vortexed.

Figure 2023091343000002
Figure 2023091343000002

Figure 2023091343000003
Figure 2023091343000003

図4は、実施例1(図4中、E1と表示)及び比較例1(図4中、C1と表示)の結果を表している。具体的には、図4は、消石灰によるpH調整での水酸化物法による凝集沈殿を行い、各pHにおける上澄水の亜鉛(Zn)イオン濃度を示すグラフである。実施例1では、pH9から12までのpH域で、凝集沈殿処理水に含まれる亜鉛の濃度を2mg/リットル以下に処理することができた。よって、アンモニアを除去した後に、水酸化物法による凝集沈殿を行うことで、亜鉛イオンをより確実に処理することができることが分かる。 FIG. 4 shows the results of Example 1 (labeled as E1 in FIG. 4) and Comparative Example 1 (labeled as C1 in FIG. 4). Specifically, FIG. 4 is a graph showing the concentration of zinc (Zn) ions in supernatant water at each pH after coagulation sedimentation by the hydroxide method with pH adjustment using slaked lime. In Example 1, in the pH range from pH 9 to 12, the concentration of zinc contained in the coagulation-sedimentation-treated water could be reduced to 2 mg/liter or less. Therefore, it can be seen that zinc ions can be treated more reliably by performing coagulation precipitation by the hydroxide method after removing ammonia.

一方、比較例1では、pH8から12までのpH域で、凝集沈殿処理水に含まれる亜鉛の濃度を2mg/リットル以下に処理することを確認できなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, it could not be confirmed that the concentration of zinc contained in the coagulation-sedimentation-treated water was reduced to 2 mg/liter or less in the pH range from pH 8 to 12.

この実施例1と比較例1との結果は、排水中のアンモニアを、予め除去することで、金属イオン及びアンモニアを含んだ排水中に含まれる金属イオンを、より確実に処理することが可能であることを示している。 The results of Example 1 and Comparative Example 1 show that by removing ammonia in waste water in advance, metal ions and metal ions contained in ammonia-containing waste water can be treated more reliably. indicates that there is

[実施例2]
処理対象の排水として、アンモニウムイオン520mg/リットル、及び亜鉛170mg/リットル、塩素1200mg/リットルを含む、亜鉛めっき排水を準備したこと以外は、実施例1と同様にして、水酸化物法による凝集沈殿を行った。
[Example 2]
Coagulation sedimentation by the hydroxide method was performed in the same manner as in Example 1, except that galvanized wastewater containing 520 mg/liter of ammonium ions, 170 mg/liter of zinc, and 1200 mg/liter of chlorine was prepared as the wastewater to be treated. did

[比較例2]
実施例2で準備したアンモニア吸着塔を用いず、実施例2で準備した亜鉛めっき排水を、アンモニア吸着塔に通水しない以外は、実施例2と同様にして、水酸化物法による凝集沈殿を行った。
[Comparative Example 2]
Coagulation sedimentation by the hydroxide method was performed in the same manner as in Example 2 except that the ammonia adsorption tower prepared in Example 2 was not used and the zinc plating wastewater prepared in Example 2 was not passed through the ammonia adsorption tower. gone.

[評価]
<アンモニア吸着処理水の成分濃度>
実施例2について、実施例1と同様にして、アンモニア吸着塔に通水した後のアンモニア吸着塔処理水に含まれる、亜鉛イオン、及びアンモニアの成分の濃度を測定した。測定結果を表3に示す。なお、実施例2では、塩素の成分の濃度は測定しなかった。
[evaluation]
<Concentration of components in ammonia adsorption-treated water>
Regarding Example 2, in the same manner as in Example 1, the concentrations of zinc ions and ammonia components contained in the ammonia adsorption tower treated water after passing through the ammonia adsorption tower were measured. Table 3 shows the measurement results. In Example 2, the concentration of the chlorine component was not measured.

<凝集沈殿処理水のフロック沈降性>
実施例2及び比較例2の両者について、上記で準備した亜鉛めっき排水を、消石灰によりpH11に調整し、水酸化物法による凝集沈殿時のフロックの沈降性を比較した。フロックの沈降性は、次のような手順で行った。まず、亜鉛めっき排水のpHを11に調整した。その後、pH調整後の排水を、15分間の高速撹拌と15分間の低速撹拌を施した。高速撹拌及び低速撹拌の程度は、実施例1で説明した程度と同様である。次いで、低速撹拌後の液150mLを、200mLメスシリンダーに静かに注いで静置し、フロックの沈降の推移を測定した。フロックの沈降の推移は、液面からフロックが沈降した沈降面までの距離(mm)を時間毎(分)に測定して確認した。液面からフロックが沈降した沈降面までの距離は、上澄水の濁度が、低速撹拌後の液を1日放置したときと同等の濁度になる部分を測定した距離(高さ)である。距離の値が大きいほど、フロックが沈降しやすくなっていることを表す。測定結果を表4に示す。
<Floc settling property of coagulation-sedimentation treated water>
For both Example 2 and Comparative Example 2, the zinc plating waste water prepared above was adjusted to pH 11 with slaked lime, and floc sedimentation properties during coagulation sedimentation by the hydroxide method were compared. The sedimentation property of flocs was determined by the following procedure. First, the pH of zinc plating waste water was adjusted to 11. After that, the pH-adjusted waste water was subjected to high-speed stirring for 15 minutes and low-speed stirring for 15 minutes. The degree of high-speed stirring and low-speed stirring is similar to that described in Example 1. Subsequently, 150 mL of the liquid after low-speed stirring was gently poured into a 200 mL graduated cylinder and allowed to stand, and the transition of sedimentation of flocs was measured. The transition of floc sedimentation was confirmed by measuring the distance (mm) from the liquid surface to the sedimentation surface on which the flocs were sedimented every hour (minute). The distance from the liquid surface to the sedimentation surface where the flocs have settled is the distance (height) measured at the part where the turbidity of the supernatant water becomes the same turbidity as when the liquid after low-speed stirring is left for one day. . A larger distance value indicates that flocs are more likely to settle. Table 4 shows the measurement results.

Figure 2023091343000004
Figure 2023091343000004

Figure 2023091343000005
Figure 2023091343000005

図5は、実施例2(図5中、E2と表示)及び比較例2(図5中、C2と表示)の結果を表している。具体的には、図5は、消石灰によりpH11に調整し、上澄水の濁度が、水酸化物法により1日放置したときと同等の濁度になったとき、液面からフロックが沈降した沈降面までの高さの推移を示すグラフである。実施例2では、15分後に液面から132mmまで沈降し、ほぼすべてのフロックを底面に沈殿することができた。よって、アンモニアを除去した後に、水酸化物法による凝集沈殿を行うことで、亜鉛をより確実に処理することができることが分かる。 FIG. 5 shows the results of Example 2 (labeled as E2 in FIG. 5) and Comparative Example 2 (labeled as C2 in FIG. 5). Specifically, in FIG. 5, when the pH was adjusted to 11 with slaked lime and the turbidity of the supernatant water became equivalent to that when left for one day by the hydroxide method, flocs settled from the liquid surface. It is a graph which shows transition of the height to a subsidence surface. In Example 2, it settled down to 132 mm from the liquid surface after 15 minutes, and almost all of the flocs were able to settle on the bottom surface. Therefore, it can be seen that zinc can be treated more reliably by performing coagulation sedimentation by the hydroxide method after removing ammonia.

一方、比較例2では、15分後でも、フロックは液面から11mmまでしか沈降せず、凝集沈殿における静置時間が低下することを確認できなかった。 On the other hand, in Comparative Example 2, even after 15 minutes, the flocs settled only up to 11 mm from the liquid surface, and it was not confirmed that the standing time for coagulation sedimentation was reduced.

この実施例2と比較例2との結果は、排水中のアンモニアを、予め除去することで、金属イオン及びアンモニアを含んだ排水中に含まれる金属イオンを、より確実に処理することが可能であることを示している。 The results of Example 2 and Comparative Example 2 show that by removing ammonia in waste water in advance, metal ions and metal ions contained in waste water containing ammonia can be treated more reliably. indicates that there is

[実施例3]
処理対象の排水として、アンモニウムイオン39mg/リットル、鉄26mg/リットル、及び亜鉛160mg/リットルを含む、亜鉛めっき排水を準備した。アンモニア吸着材として、モルデナイト型のゼオライト(日東粉化工業社製、日東ゼオライト 2号)を準備した。当該ゼオライトを水で洗浄後、洗浄後のゼオライト625Lを、高さ1450mm、直径750mmの円柱状に充填して、アンモニア吸着塔を準備した。亜鉛めっき排水を、アンモニア吸着塔に700L/hで通水し、アンモニアをアンモニア吸着材に吸着させて、亜鉛めっき排水からアンモニアを除去した。次いで、アンモニアを除去したアンモニア吸着処理水に、消石灰を添加してpH10に調整し、水酸化物法で凝集沈殿処理を行った。アンモニア吸着処理水のアンモニア濃度、及び凝集沈殿処理水の金属イオン濃度を測定した。測定結果を表5に示す。
[Example 3]
Galvanized wastewater containing 39 mg/liter of ammonium ions, 26 mg/liter of iron, and 160 mg/liter of zinc was prepared as the wastewater to be treated. Mordenite-type zeolite (Nitto Funka Kogyo Co., Ltd., Nitto Zeolite No. 2) was prepared as an ammonia adsorbent. After washing the zeolite with water, 625 L of the washed zeolite was filled in a cylindrical shape with a height of 1450 mm and a diameter of 750 mm to prepare an ammonia adsorption tower. The zinc plating waste water was passed through the ammonia adsorption tower at 700 L/h, and the ammonia was adsorbed by the ammonia adsorbent to remove the ammonia from the zinc plating waste water. Next, slaked lime was added to the ammonia adsorption-treated water from which ammonia was removed to adjust the pH to 10, and coagulation sedimentation treatment was performed by the hydroxide method. The ammonia concentration of the ammonia adsorption-treated water and the metal ion concentration of the coagulation-sedimentation-treated water were measured. Table 5 shows the measurement results.

Figure 2023091343000006
表5に示すように、実施例3の結果は、鉄の濃度が0.1mg/リットル未満(検出下限値以下)、及び亜鉛0.1mg/リットル未満(検出下限値以下)に処理することができた。
Figure 2023091343000006
As shown in Table 5, the results of Example 3 show that iron concentrations of less than 0.1 mg/liter (below the detection limit) and zinc less than 0.1 mg/liter (below the detection limit) can be treated. did it.

各比較例の結果から、金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アルカリ性に調整してからろ過する処理のみでは除去できない金属成分が存在することが分かる。これに対し、各実施例の結果から、金属イオン及びアンモニアを含む排水を、アンモニア吸着塔を用いてアンモニアを除去することにより、より広いpH域での水酸化物法による凝集沈殿処理が可能となることが分かった。 From the results of each comparative example, it can be seen that there are metal components that cannot be removed only by the treatment of adjusting the alkalinity of waste water containing metal ions and ammonia and then filtering it. On the other hand, from the results of each example, by removing ammonia from wastewater containing metal ions and ammonia using an ammonia adsorption tower, it is possible to perform coagulation sedimentation treatment by the hydroxide method in a wider pH range. It turned out to be

以上の実施例の結果によれば、排水をアンモニア吸着塔に通水してアンモニアと金属イオンを含む排水からアンモニアを除去した後、pHを調整して析出する金属水酸化物を固液分離することによって、金属とアンモニアとで形成するアンミン錯体の影響を受けずに、広いpH域で、簡易、かつ、安価に、金属イオンを含む排水をより確実に処理することが可能となることが分かる。 According to the results of the above examples, after the wastewater is passed through the ammonia adsorption tower to remove ammonia from the wastewater containing ammonia and metal ions, the pH is adjusted to separate the precipitated metal hydroxide into solid and liquid. As a result, it is possible to more reliably treat wastewater containing metal ions in a wide pH range, easily and inexpensively, without being affected by the ammine complex formed by the metal and ammonia. .

10,10A…原水槽、11,11A,…ポンプ、12,12A…原水、13,13A,23,33,33A,37,37A,53,53A…管路、20,200…アンモニア吸着塔、22…アンモニア吸着処理水、24,204…アンモニア吸着材、30,30A…凝集反応槽、32,32A…凝集反応水、35,35A…タンク、36,36A…薬液、50,50A…凝集沈殿槽、52,52A…凝集処理水、54,54A…汚泥、70,70A…ろ過器、72,72A…ろ過処理水、1A,100…排水処理装置、202…吸着材充填容器、206…フィルター、212…供給口,214…供給口側接続部材,216…排出口、218…排出口側接続部材。 10, 10A... raw water tank, 11, 11A,... pump, 12, 12A... raw water, 13, 13A, 23, 33, 33A, 37, 37A, 53, 53A... pipeline, 20, 200... ammonia adsorption tower, 22 ... ammonia adsorption treated water, 24, 204 ... ammonia adsorbent, 30, 30A ... aggregation reaction tank, 32, 32A ... aggregation reaction water, 35, 35A ... tank, 36, 36A ... chemical liquid, 50, 50A ... coagulation sedimentation tank, 52, 52A... Aggregated treated water, 54, 54A... Sludge, 70, 70A... Filter, 72, 72A... Filtrated treated water, 1A, 100... Waste water treatment equipment, 202... Adsorbent filled container, 206... Filter, 212... Supply port 214 Supply port side connection member 216 Discharge port 218 Discharge port side connection member.

Claims (9)

金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法であって、
前記処理方法は、
前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、前記アンモニア吸着材に前記アンモニアを吸着させる工程と、
前記アンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により前記金属イオンを凝集反応させる工程と、
前記凝集反応させた後の排水を、固液分離処理する工程と、
を備える、
金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法。
A method for treating wastewater containing metal ions and ammonia,
The processing method is
A step of contacting the waste water containing the metal ions and the ammonia with an ammonia adsorbent to cause the ammonia adsorbent to adsorb the ammonia;
a step of causing the metal ions to coagulate in the wastewater after the ammonia has been adsorbed by a coagulation sedimentation method;
A step of solid-liquid separation treatment of the waste water after the aggregation reaction;
comprising
A method for treating wastewater containing metal ions and ammonia.
請求項1に記載の金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法において、
前記アンモニア吸着材が、ゼオライトである、
金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法。
In the method for treating wastewater containing metal ions and ammonia according to claim 1,
The ammonia adsorbent is zeolite,
A method for treating wastewater containing metal ions and ammonia.
請求項1又は請求項2に記載の金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法において、
前記凝集沈殿法が、水酸化物法である、
金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法。
In the method for treating wastewater containing metal ions and ammonia according to claim 1 or 2,
The coagulation sedimentation method is a hydroxide method,
A method for treating wastewater containing metal ions and ammonia.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法において、
前記凝集反応させる工程が、前記アンモニアを吸着させた後の排水にpH調整剤を加えて、pHを9以上、12以下の範囲に調整し、前記凝集沈殿法により前記金属イオンを前記凝集反応させる工程である、
金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法。
In the method for treating wastewater containing metal ions and ammonia according to any one of claims 1 to 3,
The aggregating step includes adding a pH adjuster to the waste water after adsorbing the ammonia to adjust the pH to a range of 9 or more and 12 or less, and causing the metal ions to undergo the aggregation reaction by the coagulation sedimentation method. is a process,
A method for treating wastewater containing metal ions and ammonia.
金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置であって、
前記処理装置は、
前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水を、アンモニア吸着材と接触させて、前記アンモニア吸着材に前記アンモニアを吸着させるアンモニア吸着塔と、
前記アンモニア吸着塔から流入する前記アンモニアを吸着させた後の排水を、凝集沈殿法により前記金属イオンを凝集反応させる凝集反応槽と、
前記凝集反応槽から流入する前記凝集反応させた後の排水を、固液分離する凝集沈殿槽と、
を備える、
金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置。
A wastewater treatment device containing metal ions and ammonia,
The processing device is
an ammonia adsorption tower for bringing the wastewater containing the metal ions and the ammonia into contact with an ammonia adsorbent to adsorb the ammonia on the ammonia adsorbent;
a coagulation reaction tank in which the metal ions are subjected to a coagulation reaction by a coagulation-sedimentation method in the waste water after the ammonia has been adsorbed flowing in from the ammonia adsorption tower;
a coagulation-sedimentation tank for solid-liquid separation of the wastewater after the coagulation reaction flowing in from the coagulation reaction tank;
comprising
Equipment for treating wastewater containing metal ions and ammonia.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理方法、又は、請求項5に記載の金属イオン及びアンモニアを含む排水の処理装置に用いられるアンモニア吸着塔であって、
前記アンモニア吸着塔は、
前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水を前記アンモニア吸着材と接触させるために用いられる、
アンモニア吸着塔。
Ammonia adsorption tower used in the method for treating waste water containing metal ions and ammonia according to any one of claims 1 to 4, or the equipment for treating waste water containing metal ions and ammonia according to claim 5. and
The ammonia adsorption tower is
Used for contacting waste water containing the metal ions and the ammonia with the ammonia adsorbent,
Ammonia adsorption tower.
請求項6に記載のアンモニア吸着塔において、
前記アンモニア吸着塔が、前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水が送水される経路、及び前記アンモニアを吸着させた後の排水が送水される経路に着脱可能である、
アンモニア吸着塔。
In the ammonia adsorption tower according to claim 6,
The ammonia adsorption tower is attachable to and detachable from a route through which the waste water containing the metal ions and the ammonia is fed and a route through which the waste water after adsorbing the ammonia is fed.
Ammonia adsorption tower.
請求項6又は請求項7に記載のアンモニア吸着塔において、
前記アンモニア吸着塔は、
前記アンモニア吸着材と、
前記アンモニア吸着材を収容する吸着材充填容器と、
前記金属イオン及び前記アンモニアを含む排水が送水される経路側に設けられた供給口側接続部材と、
前記アンモニアを吸着させた後の排水が送水される経路が側に設けられた排出口側接続部材と、
を備える、
アンモニア吸着塔。
In the ammonia adsorption tower according to claim 6 or claim 7,
The ammonia adsorption tower is
the ammonia adsorbent;
an adsorbent-filled container containing the ammonia adsorbent;
a supply port side connection member provided on the side of a path through which the waste water containing the metal ions and the ammonia is fed;
an outlet-side connecting member provided on the side thereof with a path through which the waste water after adsorbing the ammonia is conveyed;
comprising
Ammonia adsorption tower.
請求項8に記載のアンモニア吸着塔において、
前記吸着材充填容器に収容される前記アンモニア吸着材が交換可能である、
アンモニア吸着塔。
In the ammonia adsorption tower according to claim 8,
The ammonia adsorbent housed in the adsorbent-filled container is replaceable,
Ammonia adsorption tower.
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