JP2603760B2 - 脱シアン装置及び廃水からシアン化物を除去する方法 - Google Patents
脱シアン装置及び廃水からシアン化物を除去する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水の浄化に関する、さら
に詳しくは廃水からシアン化物を除去する装置−脱シア
ン装置及びこの装置を用いて汚染水を浄化する方法に関
する。
に詳しくは廃水からシアン化物を除去する装置−脱シア
ン装置及びこの装置を用いて汚染水を浄化する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】選鉱、冶金、コークス及び電気メッキ等
の既存製造プロセスの廃水中にはきわめて有毒なシアン
化物が存在し、そしてイオン交換、オゾン化又は直接電
解酸化のようなシアン化物の除去に広く採用されている
方法が有効でないことは周知である。例えば電解酸化で
は電流効率が安定せず、それ故有害なガスがプロセスか
ら発生しその上処理コストが高い。ニオブ陽極シアン化
物処理装置の運転中には、漏れ出る三塩化窒素、シアン
ヒドリンのような有害なガスに加えて水素及びクロルア
ミンのような爆発性ガスが２次公害を引起す。アルカリ
塩素法ではアルカリ条件下でシアン化物を酸化し且つ分
解するために、塩素、液体塩素、次塩素酸ナトリウム、
又はサラシ粉等の塩素酸化体が水を含むシアン化物に加
えられる。塩素酸化体の貯蔵の間に有効塩素が分解する
ので、この塩素がプロセス中にシアンイオンと化学的に
反応してシアン酸及び塩化シアンのような有害ガスを発
生する。更に塩素の酸化体は輸送中に漏れやすくそれ故
に２次公害が起こりうる。塩素とシアンの当量をプロセ
ス中でコントロールすることはむずかしく、過剰な塩素
が発生したり又は排出規準を越えるシアン濃度を生ぜし
める。一方その処理コストは高い。
の既存製造プロセスの廃水中にはきわめて有毒なシアン
化物が存在し、そしてイオン交換、オゾン化又は直接電
解酸化のようなシアン化物の除去に広く採用されている
方法が有効でないことは周知である。例えば電解酸化で
は電流効率が安定せず、それ故有害なガスがプロセスか
ら発生しその上処理コストが高い。ニオブ陽極シアン化
物処理装置の運転中には、漏れ出る三塩化窒素、シアン
ヒドリンのような有害なガスに加えて水素及びクロルア
ミンのような爆発性ガスが２次公害を引起す。アルカリ
塩素法ではアルカリ条件下でシアン化物を酸化し且つ分
解するために、塩素、液体塩素、次塩素酸ナトリウム、
又はサラシ粉等の塩素酸化体が水を含むシアン化物に加
えられる。塩素酸化体の貯蔵の間に有効塩素が分解する
ので、この塩素がプロセス中にシアンイオンと化学的に
反応してシアン酸及び塩化シアンのような有害ガスを発
生する。更に塩素の酸化体は輸送中に漏れやすくそれ故
に２次公害が起こりうる。塩素とシアンの当量をプロセ
ス中でコントロールすることはむずかしく、過剰な塩素
が発生したり又は排出規準を越えるシアン濃度を生ぜし
める。一方その処理コストは高い。
【０００３】イオン交換は通常飲料水の脱塩、そして重
金属イオンや放射線元素の処理に用いられる。イオン交
換はシアン50ppm 未満の廃水処理には有効であるが、シ
アン200ppmを越える廃水を処理するには適さない。
金属イオンや放射線元素の処理に用いられる。イオン交
換はシアン50ppm 未満の廃水処理には有効であるが、シ
アン200ppmを越える廃水を処理するには適さない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は産業廃
水からきわめて有毒なシアン化物を除去することがで
き、それ故に先行技術の装置で存在する問題を解決する
ことができる脱シアン装置を提供することである。
水からきわめて有毒なシアン化物を除去することがで
き、それ故に先行技術の装置で存在する問題を解決する
ことができる脱シアン装置を提供することである。
【０００５】本発明の別の目的は、電解浄化を通じてシ
アン化物を除去するために電気化学的反応の原理と組合
わせてこの装置を使い、産業廃水を浄化する新規の方法
を提供することである。プロセスから排出するガスを洗
じょうし、２次公害の問題は解決される。
アン化物を除去するために電気化学的反応の原理と組合
わせてこの装置を使い、産業廃水を浄化する新規の方法
を提供することである。プロセスから排出するガスを洗
じょうし、２次公害の問題は解決される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は次のよう
にして実現される。すなわち、HCl ，NaOH及びNaClをそ
れぞれ含む３つの貯蔵タンクから電磁弁及び配管を経由
して流量計でコントロールした量を電解槽セルに供給
し；廃水を廃水貯水池から電解槽セルにポンプで送り；
電解槽セルのpH値を電解槽内に設けたpHセンサーと酸化
還元電位差計（ORP)でコントロールし且つコントロール
盤に表示し；電解槽内に垂直及び水平方向に設置したス
プレーノズルで発生する３次元のうずを作る攪拌用の空
気を電解槽の外にあるファンから電解槽セルに吹込み；
電解槽セル内に設けた電極板セットを逆用回転変流機の
制御によって極性を逆にし；シアン化物のＣＮ結合を電
解により完全に破壊しそして電解槽から排出するガスを
ファンで洗じょう塔に送り；塔内に貯める液体アルカリ
を噴霧ユニットのノズルで噴霧し；液体アルカリを噴霧
したガスを塔の中間部セクションのＰＮ充填物層（ポー
ルリング）に通しそしてCO2 及びＮ2 に転化して排気す
る。このようにして処理したガスによる２次公害の発生
はない。
にして実現される。すなわち、HCl ，NaOH及びNaClをそ
れぞれ含む３つの貯蔵タンクから電磁弁及び配管を経由
して流量計でコントロールした量を電解槽セルに供給
し；廃水を廃水貯水池から電解槽セルにポンプで送り；
電解槽セルのpH値を電解槽内に設けたpHセンサーと酸化
還元電位差計（ORP)でコントロールし且つコントロール
盤に表示し；電解槽内に垂直及び水平方向に設置したス
プレーノズルで発生する３次元のうずを作る攪拌用の空
気を電解槽の外にあるファンから電解槽セルに吹込み；
電解槽セル内に設けた電極板セットを逆用回転変流機の
制御によって極性を逆にし；シアン化物のＣＮ結合を電
解により完全に破壊しそして電解槽から排出するガスを
ファンで洗じょう塔に送り；塔内に貯める液体アルカリ
を噴霧ユニットのノズルで噴霧し；液体アルカリを噴霧
したガスを塔の中間部セクションのＰＮ充填物層（ポー
ルリング）に通しそしてCO2 及びＮ2 に転化して排気す
る。このようにして処理したガスによる２次公害の発生
はない。
【０００７】図１は本発明に従う脱シアン装置の実施態
様を示す。pH酸滴下器（14）及び酸化還元電位差計（OR
P)(15)をコントロール盤（13）に設ける。盤の右側にあ
る６個のキーからなるセットは次のように機能する。電
解槽（93）の入側ポンプに接続したキー（１）はこのポ
ンプの操作を制御し；キー（２）を塩酸タンク（18）の
電磁弁（16）と流量計に接続し；キー（３）をアルカリ
タンク（19）の電磁弁（24）と流量計に接続し；キー
（４）を塩タンク（20）の電磁弁（21）と流量計に接続
し；これら３個のキー（２，３，４）はpH酸滴下器（1
4）の表示に従って電解槽（93）のセルに加える酸、ア
ルカリ及び塩のタンク（18，19，20）からの量をpH値が
適合するように弁でコントロールし；洗じょう塔（94）
への液体アルカリの流量をコントロールするためにキー
（５）を電磁弁（79）と流量計（95）に接続し；電解槽
（93）のファンに接続したキー（８）は攪拌用に電解槽
に空気を吹込むファンを制御する。コントロール盤の下
部に設けた６個のキーからなる別のセットのうち、電解
槽（93）の下部のフランジに付く排出電磁弁（83）に接
続したキー（10）は水の排出をコントロールし；シリコ
ン整流スイッチ（９）は位相反転器をもつサイリスタ
（84）をコントロールし、この出力端子を電解槽（93）
の陽極及び陰極配線盤（33，35）に接続し一定の間隔で
電極の極性を逆にして電解をスピードアップし；キー
（６）を電解槽（93）と洗じょう塔の中間の通路にある
ファン（77）に接続して電解槽（93）から排出する排ガ
スを洗じょう塔（94）に送るファンを制御しそして連続
した洗じょう操作を維持し；キー（11）を薬剤タンク
（80）用のファン（82）に接続して薬剤タンク（80）に
攪拌を与えるファンを制御し；キー（７）を洗じょう塔
（94）のアルカリポンプ（78）に接続して洗じょう塔
（94）から洗じょう塔の上部セクションの噴霧管（72）
に液体アルカリを送るポンプを制御し、そして複数のノ
ズルから液体アルカリを噴霧して充填層から出る排ガス
の洗じょう作用を生ぜしめ；キー（12）を薬剤タンク
（80）の薬剤ポンプ（81）に接続してタンク（80）内の
酸、アルカリ及び塩を送り出すポンプを制御する。
様を示す。pH酸滴下器（14）及び酸化還元電位差計（OR
P)(15)をコントロール盤（13）に設ける。盤の右側にあ
る６個のキーからなるセットは次のように機能する。電
解槽（93）の入側ポンプに接続したキー（１）はこのポ
ンプの操作を制御し；キー（２）を塩酸タンク（18）の
電磁弁（16）と流量計に接続し；キー（３）をアルカリ
タンク（19）の電磁弁（24）と流量計に接続し；キー
（４）を塩タンク（20）の電磁弁（21）と流量計に接続
し；これら３個のキー（２，３，４）はpH酸滴下器（1
4）の表示に従って電解槽（93）のセルに加える酸、ア
ルカリ及び塩のタンク（18，19，20）からの量をpH値が
適合するように弁でコントロールし；洗じょう塔（94）
への液体アルカリの流量をコントロールするためにキー
（５）を電磁弁（79）と流量計（95）に接続し；電解槽
（93）のファンに接続したキー（８）は攪拌用に電解槽
に空気を吹込むファンを制御する。コントロール盤の下
部に設けた６個のキーからなる別のセットのうち、電解
槽（93）の下部のフランジに付く排出電磁弁（83）に接
続したキー（10）は水の排出をコントロールし；シリコ
ン整流スイッチ（９）は位相反転器をもつサイリスタ
（84）をコントロールし、この出力端子を電解槽（93）
の陽極及び陰極配線盤（33，35）に接続し一定の間隔で
電極の極性を逆にして電解をスピードアップし；キー
（６）を電解槽（93）と洗じょう塔の中間の通路にある
ファン（77）に接続して電解槽（93）から排出する排ガ
スを洗じょう塔（94）に送るファンを制御しそして連続
した洗じょう操作を維持し；キー（11）を薬剤タンク
（80）用のファン（82）に接続して薬剤タンク（80）に
攪拌を与えるファンを制御し；キー（７）を洗じょう塔
（94）のアルカリポンプ（78）に接続して洗じょう塔
（94）から洗じょう塔の上部セクションの噴霧管（72）
に液体アルカリを送るポンプを制御し、そして複数のノ
ズルから液体アルカリを噴霧して充填層から出る排ガス
の洗じょう作用を生ぜしめ；キー（12）を薬剤タンク
（80）の薬剤ポンプ（81）に接続してタンク（80）内の
酸、アルカリ及び塩を送り出すポンプを制御する。
【０００８】図２において本発明に従う装置の電解槽は
電解槽カバー（２７）、気液分離メンバー（２８）、円
筒部（３７）及び電極板のセット他を含んでなる。電解
槽カバー（２７）はなべ形状の覆い板であってその中央
部が上部に伸びてフランジを形成しこのフランジを別の
フランジ（２６）にボルト（４９）又は別の方法で接続
する。フランジ（２６）を排気管（２５）に接続する。
pHセンサーの接続ソケット（５０）及びＯＲＰセンサー
の接続ソケット（５１）をカバー（２７）上で互に反対
の位置に取付ける。
電解槽カバー（２７）、気液分離メンバー（２８）、円
筒部（３７）及び電極板のセット他を含んでなる。電解
槽カバー（２７）はなべ形状の覆い板であってその中央
部が上部に伸びてフランジを形成しこのフランジを別の
フランジ（２６）にボルト（４９）又は別の方法で接続
する。フランジ（２６）を排気管（２５）に接続する。
pHセンサーの接続ソケット（５０）及びＯＲＰセンサー
の接続ソケット（５１）をカバー（２７）上で互に反対
の位置に取付ける。
【０００９】円筒部（37）では、ブロワー（30）を円筒
部と円筒部への空気入口管（29）の間に設け、そして円
筒部内側の複数の水平及び垂直吹込ノズル（31，32）と
接続する。陽極配線手段（33）及び陰極配線手段（35）
をネジ又は他の方法でフランジ（34）に固定する。フラ
ンジ（34）を円筒部から外部に突出して開口部をもつフ
ランジとしっかり固定し、開口部を通してアノードとカ
ソードからなる電極板のセットを電解槽セルとなる円筒
部の下部にそう入する。さび止めのPTFEを塗布したボル
ト（44）、ナット（45）及びワッシャー（52）で電極板
を互にしっかりと固定する。電極板セットを円筒部内部
に突出し円筒部と一体に固定したフレームで支持する。
円筒部は下部にカバー（27）と同じような外形、すなわ
ちなべ形状をしてその中央部が下方に突出してフランジ
を形成する外形であり、このフランジをボルト（39）で
フランジ（40）と接続する。廃液入口管（38）及び排出
管（41）をフランジ（40）を貫いて互いに向かい合わせ
て固定する。pH酸滴下器（42）及びＯＲＰセンサー（4
3）を空気吹込ノズルの上方の円筒部内に配置する。浮
き球式水量計を円筒部に設置し円筒部内の液レベルをコ
ントロールする。
部と円筒部への空気入口管（29）の間に設け、そして円
筒部内側の複数の水平及び垂直吹込ノズル（31，32）と
接続する。陽極配線手段（33）及び陰極配線手段（35）
をネジ又は他の方法でフランジ（34）に固定する。フラ
ンジ（34）を円筒部から外部に突出して開口部をもつフ
ランジとしっかり固定し、開口部を通してアノードとカ
ソードからなる電極板のセットを電解槽セルとなる円筒
部の下部にそう入する。さび止めのPTFEを塗布したボル
ト（44）、ナット（45）及びワッシャー（52）で電極板
を互にしっかりと固定する。電極板セットを円筒部内部
に突出し円筒部と一体に固定したフレームで支持する。
円筒部は下部にカバー（27）と同じような外形、すなわ
ちなべ形状をしてその中央部が下方に突出してフランジ
を形成する外形であり、このフランジをボルト（39）で
フランジ（40）と接続する。廃液入口管（38）及び排出
管（41）をフランジ（40）を貫いて互いに向かい合わせ
て固定する。pH酸滴下器（42）及びＯＲＰセンサー（4
3）を空気吹込ノズルの上方の円筒部内に配置する。浮
き球式水量計を円筒部に設置し円筒部内の液レベルをコ
ントロールする。
【００１０】図３は電極板セットの正面図である。陽極
板（アノード)(56）及び陰極板（カソード)(57）は同数
であり、一対の電極板に好ましくは５mmの間隔を置いて
絶縁ブロック（53）をはめ陽極板と陰極板を互い違いに
配置する。各電極板はその両端にそれぞれ２個の穴があ
りその穴に絶縁リング（54）を置く。各絶縁ブロック
（53）も中央に穴があり、この穴と電極板の端の穴を通
して接続ボルト（44）をそう入することができ電極板を
支持フレーム（55）及びワイヤリングフランジ（34）に
固定する。腐蝕を防ぐために、ボルト（44）、ナット
（45）及びワッシャー（52）をステンレス鋼又はPTFEを
塗布した別の鋼で作るのが好ましい。
板（アノード)(56）及び陰極板（カソード)(57）は同数
であり、一対の電極板に好ましくは５mmの間隔を置いて
絶縁ブロック（53）をはめ陽極板と陰極板を互い違いに
配置する。各電極板はその両端にそれぞれ２個の穴があ
りその穴に絶縁リング（54）を置く。各絶縁ブロック
（53）も中央に穴があり、この穴と電極板の端の穴を通
して接続ボルト（44）をそう入することができ電極板を
支持フレーム（55）及びワイヤリングフランジ（34）に
固定する。腐蝕を防ぐために、ボルト（44）、ナット
（45）及びワッシャー（52）をステンレス鋼又はPTFEを
塗布した別の鋼で作るのが好ましい。
【００１１】図４は電極板セットの側面図である。２個
の長方形銅板（１個が陽極で、他方が陰極）を対立させ
て間隔を置いて並べる。陽電極板又は陰電極板に対して
各銅板に同数の開口部を設けて陽電極板（56）を陽極銅
板の開口部にまた陰電極板を陰極銅板の開口部にしっか
りと差込んで陽電極板又は陰電極板を支える。電極板を
図５に示すような形状に切断するので２個の銅板が電極
板によって接触するような可能性は排除される。位相反
転器を使って電極板の極性を一定間隔で逆にするので、
電解槽セル電圧が安定している間は電極の不活性化を効
果的に避けることができる。
の長方形銅板（１個が陽極で、他方が陰極）を対立させ
て間隔を置いて並べる。陽電極板又は陰電極板に対して
各銅板に同数の開口部を設けて陽電極板（56）を陽極銅
板の開口部にまた陰電極板を陰極銅板の開口部にしっか
りと差込んで陽電極板又は陰電極板を支える。電極板を
図５に示すような形状に切断するので２個の銅板が電極
板によって接触するような可能性は排除される。位相反
転器を使って電極板の極性を一定間隔で逆にするので、
電解槽セル電圧が安定している間は電極の不活性化を効
果的に避けることができる。
【００１２】図６はワイヤリングフランジ（34）の断面
図である。フランジ（34）は長方形スリーブの形状をし
ているので電極板セットをその中に設置することができ
る。スリーブの長方形開口部に垂直で且つスリーブ上で
互に反対の位置に一対の丸穴をフランジに設けて電極板
（56，57）をその間の絶縁ブロックと一緒にフランジに
固定する。
図である。フランジ（34）は長方形スリーブの形状をし
ているので電極板セットをその中に設置することができ
る。スリーブの長方形開口部に垂直で且つスリーブ上で
互に反対の位置に一対の丸穴をフランジに設けて電極板
（56，57）をその間の絶縁ブロックと一緒にフランジに
固定する。
【００１３】図７は支持フレーム（55）の断面図であ
る。この支持フレームも長方形スリーブの形状であり、
フレーム内に電極板を設置する。スリーブの上端と下端
に長方形開口部に垂直に穴を設け電極板をその間の絶縁
ブロックと一緒にフレーム内にしっかりと固定する。
る。この支持フレームも長方形スリーブの形状であり、
フレーム内に電極板を設置する。スリーブの上端と下端
に長方形開口部に垂直に穴を設け電極板をその間の絶縁
ブロックと一緒にフレーム内にしっかりと固定する。
【００１４】図１１に示す気液分離メンバー（２８）を
カバー（２７）と電解槽の円筒部（３７）の間に設け、
気液分離メンバーは気液分離用の繊維材の薄い層を２個
のプラスチック多孔板ではさんでできている。複数の排
気孔を気液分離メンバーの側壁に設け、空気を排気して
いる間は排ガスの濃度を希釈することができ、そして高
密度水素によりおこる爆発の可能性及び不十分な空気量
による負圧で生じるブロアーからの逆流を防止する。
カバー（２７）と電解槽の円筒部（３７）の間に設け、
気液分離メンバーは気液分離用の繊維材の薄い層を２個
のプラスチック多孔板ではさんでできている。複数の排
気孔を気液分離メンバーの側壁に設け、空気を排気して
いる間は排ガスの濃度を希釈することができ、そして高
密度水素によりおこる爆発の可能性及び不十分な空気量
による負圧で生じるブロアーからの逆流を防止する。
【００１５】図８は排ガス洗じょう塔（94）の正面図で
ある。洗じょう塔（94）は３つのセクションで構成する
円筒部である。上部セクションはその頂部でテーパーカ
バーと接続して洗じょう塔の気液分離室（73）を形成
し、テーパーカバー上に形成するフランジをボルト（5
9）でフランジ（74）に接続し、フランジ（74）の中央
部を貫いて洗じょうした無毒ガスCO2 とＮ2 を排気する
ための排気管（58）を円筒部にそう入する。４〜５個の
噴霧ノズル（71）の付いた液体アルカリ噴霧管（72）を
円筒部の上部セクション内に延長して設け噴霧室（70）
を形成する。円筒体の中間部セクションに多面体ＰＮ粒
子（ポールリング)(68）を充填して気液反応室（69）を
形成し、排ガス成分を液相に移して加水分解しそして排
ガスを酸化する。フランジ状の多孔質下部支持板（75）
を下部セクションと中間部セクションの間に設け、同様
な上部支持板（76）を中間部セクションと上部セクショ
ンの間に設ける。円筒部の下部セクションを２つの部分
に分け、上部は外部に突出るフランジがあり側端にフラ
ンジをもつ排ガス入口管（64) と接続し、そして下部は
液体アルカリ貯蔵タンク（65）を形成し同じく外部に突
出るフランジがあり液体アルカリポンプに通じる配管
（66）と接続し、液体アルカリ貯蔵タンクは塔の安定性
と貯蔵能力を増すためにテーパー形状をしている。
ある。洗じょう塔（94）は３つのセクションで構成する
円筒部である。上部セクションはその頂部でテーパーカ
バーと接続して洗じょう塔の気液分離室（73）を形成
し、テーパーカバー上に形成するフランジをボルト（5
9）でフランジ（74）に接続し、フランジ（74）の中央
部を貫いて洗じょうした無毒ガスCO2 とＮ2 を排気する
ための排気管（58）を円筒部にそう入する。４〜５個の
噴霧ノズル（71）の付いた液体アルカリ噴霧管（72）を
円筒部の上部セクション内に延長して設け噴霧室（70）
を形成する。円筒体の中間部セクションに多面体ＰＮ粒
子（ポールリング)(68）を充填して気液反応室（69）を
形成し、排ガス成分を液相に移して加水分解しそして排
ガスを酸化する。フランジ状の多孔質下部支持板（75）
を下部セクションと中間部セクションの間に設け、同様
な上部支持板（76）を中間部セクションと上部セクショ
ンの間に設ける。円筒部の下部セクションを２つの部分
に分け、上部は外部に突出るフランジがあり側端にフラ
ンジをもつ排ガス入口管（64) と接続し、そして下部は
液体アルカリ貯蔵タンク（65）を形成し同じく外部に突
出るフランジがあり液体アルカリポンプに通じる配管
（66）と接続し、液体アルカリ貯蔵タンクは塔の安定性
と貯蔵能力を増すためにテーパー形状をしている。
【００１６】図９は上部及び下部支持板の略図である。
上部及び下部支持板（76，75）は複数の穴をもつディス
クの形状をしている。
上部及び下部支持板（76，75）は複数の穴をもつディス
クの形状をしている。
【００１７】本発明の洗じょうプロセスを以下に述べ
る。まず、沈降槽（88）の廃液をポンプで電解槽セル
（93）に送り；HCl(30％)，NaOH (16％）及びNaClを３
つの貯蔵タンクから電磁弁を経由して電解槽セルに配管
し、電解槽セル内の廃液のpH値を酸滴下器（14）の表示
に従って酸又はアルカリをセルに加えることで10.5に調
整する。電解槽セル内の廃液のpH値を自動的にモニター
し、コントロールし及び調整するためのpH酸滴下器の採
用は反応プロセスを短縮し、電流効率を増しそして操業
コストを低減させる。次いで廃液の濃度に従って廃液中
のNaClが0.15〜３ｇ／ｌとなるように 180ｇ／ｌのNaCl
を電磁弁、流量計及びタイマーの制御のもとに電解槽セ
ルに加える。
る。まず、沈降槽（88）の廃液をポンプで電解槽セル
（93）に送り；HCl(30％)，NaOH (16％）及びNaClを３
つの貯蔵タンクから電磁弁を経由して電解槽セルに配管
し、電解槽セル内の廃液のpH値を酸滴下器（14）の表示
に従って酸又はアルカリをセルに加えることで10.5に調
整する。電解槽セル内の廃液のpH値を自動的にモニター
し、コントロールし及び調整するためのpH酸滴下器の採
用は反応プロセスを短縮し、電流効率を増しそして操業
コストを低減させる。次いで廃液の濃度に従って廃液中
のNaClが0.15〜３ｇ／ｌとなるように 180ｇ／ｌのNaCl
を電磁弁、流量計及びタイマーの制御のもとに電解槽セ
ルに加える。
【００１８】次いでブロアー（30）で空気を電解槽セル
に吹込み液体に攪拌を与える。電解槽セルに空気攪拌を
おこなうことは金属シアン化物の沈澱及びシアンイオン
を吸収するフロック形成物質の生成を抑制し、また濃度
差を減らすので不溶解塩素がＣＮの分解を促進する。ア
ルカリタンクから洗じょう塔内の貯蔵タンクに電磁弁を
経由して液体NaOHを配管しそして排ガスに噴霧して洗じ
ょうする。次いで排ガスはＰＮ充填物の層を通過する。
洗じょう塔での主要な反応は、次のとおりである。 NaOH＋HCN →NaCN＋H2O CN- ＋Cl2 ＋ 2OH- → CNO- ＋ 2Cl- ＋H2O 2CNO- ＋3ClO- ＋H2O →2CO2↑＋N2↑＋ 2OH- ＋ 3Cl- CNCl＋2NaOH →NaCNO ＋NaCl＋H2O 2NaCNO＋3NaClO＋H2O →2CO2↑＋N2↑＋2NaOH ＋3NaCl
に吹込み液体に攪拌を与える。電解槽セルに空気攪拌を
おこなうことは金属シアン化物の沈澱及びシアンイオン
を吸収するフロック形成物質の生成を抑制し、また濃度
差を減らすので不溶解塩素がＣＮの分解を促進する。ア
ルカリタンクから洗じょう塔内の貯蔵タンクに電磁弁を
経由して液体NaOHを配管しそして排ガスに噴霧して洗じ
ょうする。次いで排ガスはＰＮ充填物の層を通過する。
洗じょう塔での主要な反応は、次のとおりである。 NaOH＋HCN →NaCN＋H2O CN- ＋Cl2 ＋ 2OH- → CNO- ＋ 2Cl- ＋H2O 2CNO- ＋3ClO- ＋H2O →2CO2↑＋N2↑＋ 2OH- ＋ 3Cl- CNCl＋2NaOH →NaCNO ＋NaCl＋H2O 2NaCNO＋3NaClO＋H2O →2CO2↑＋N2↑＋2NaOH ＋3NaCl
【００１９】シアン化物を含む廃液は電解酸化される。
電解で発生する排ガスを洗じょう塔内で分解しそして洗
じょうし、そこでＣＮ結合を完全に分解し一方金属イオ
ンを陰極板上に分離する。
電解で発生する排ガスを洗じょう塔内で分解しそして洗
じょうし、そこでＣＮ結合を完全に分解し一方金属イオ
ンを陰極板上に分離する。
【００２０】電解槽セルのアノードでの反応は、次のと
おりである。 CN- ＋ 2OH- − 2e → CNO- ＋H2O 2CNO- ＋4OH - − 6e →2CO2↑＋N2↑＋2H2O 4OH- − 4e → 2H20 ＋02↑
おりである。 CN- ＋ 2OH- − 2e → CNO- ＋H2O 2CNO- ＋4OH - − 6e →2CO2↑＋N2↑＋2H2O 4OH- − 4e → 2H20 ＋02↑
【００２１】カソードでの反応は2H+＋2e→H2↑であり
重金属は還元され分離される。副反応はCNO-＋2H2O→NH
4 +＋CO3 2−である。
重金属は還元され分離される。副反応はCNO-＋2H2O→NH
4 +＋CO3 2−である。
【００２２】電解槽内でシアン化物の酸化と分解を促進
するために、NaClを加える。陽極での反応はCl-−e→(C
l)であり、そして副反応は、 2Cl-−2e→Cl2 2OH-＋Cl2→OCl-＋Cl-＋H2O CN-＋OCl-＋H2O→CNCl＋2OH- CNCl＋2OH-→CNO-＋Cl-＋H2O 2CNO-＋3OCl-＋H2O→2CO2↑＋N2↑＋3Cl-＋2OH- 及びHOCl→HCl＋(O である。
するために、NaClを加える。陽極での反応はCl-−e→(C
l)であり、そして副反応は、 2Cl-−2e→Cl2 2OH-＋Cl2→OCl-＋Cl-＋H2O CN-＋OCl-＋H2O→CNCl＋2OH- CNCl＋2OH-→CNO-＋Cl-＋H2O 2CNO-＋3OCl-＋H2O→2CO2↑＋N2↑＋3Cl-＋2OH- 及びHOCl→HCl＋(O である。
【００２３】電解で脱シアンする従来プロセスに存在す
る問題、すなわち電流効率の不安定化、有害ガスの発生
及び高い処理コストを克服するために、電解酸化の条
件、電流効率及びプロセスに関係する変数間の相関関係
について実験した。その結果、存在する問題を解決する
ための好ましい電極の材質のあることがわかり、ノラ社
(0ronzio de Nora)(イタリー）、ダイアモンド社(Diamo
nd)(米国）、アイシーアイ社(ICI)(英国）によるチタン
電極の研究をベースにして新しい電極DSA ５を開発し、
これを使って高電流密度電解を実現することができた。
その結果発生期の酸素と発生期の塩素の分離を促進しそ
の上電流効率を増すことができた。とは言え、本発明は
これ以外の通常の電極でも十分に実施することができ
る。
る問題、すなわち電流効率の不安定化、有害ガスの発生
及び高い処理コストを克服するために、電解酸化の条
件、電流効率及びプロセスに関係する変数間の相関関係
について実験した。その結果、存在する問題を解決する
ための好ましい電極の材質のあることがわかり、ノラ社
(0ronzio de Nora)(イタリー）、ダイアモンド社(Diamo
nd)(米国）、アイシーアイ社(ICI)(英国）によるチタン
電極の研究をベースにして新しい電極DSA ５を開発し、
これを使って高電流密度電解を実現することができた。
その結果発生期の酸素と発生期の塩素の分離を促進しそ
の上電流効率を増すことができた。とは言え、本発明は
これ以外の通常の電極でも十分に実施することができ
る。
【００２４】陽電極板と陰電極板を同数としそして両電
極板をわずかなスペースをおいて組立て配置して、本発
明に従う装置に同じ材質の不溶解性電極を備える。本発
明に従う装置に用いる電極は高電流密度に耐えそして極
性を自動的に変えることができる。電極上の生成物によ
って生じる陰電極板上に付着する塩、陰電極上のカルシ
ウム及びマグネシウムの析出、溶液中の生成物と電解質
の濃度によって、電極がCl- 及びＨ+ に対して異なる過
電圧を示すので電解槽セル内の極間抵抗が増加して極間
電圧を押し上げそして電流効率を下げることになる。電
極の極性を変えることの採用は電極の不活性化を効果的
に防止し、導電率を増し、電圧降下を減らしそれ故槽電
圧を安定化させそしてCl- に対して低電圧（塩素を分離
するための低いＥＭＦ）を維持する。本プロセスにおい
てはスラッジは発生せず従って２次公害が防止される。
極板をわずかなスペースをおいて組立て配置して、本発
明に従う装置に同じ材質の不溶解性電極を備える。本発
明に従う装置に用いる電極は高電流密度に耐えそして極
性を自動的に変えることができる。電極上の生成物によ
って生じる陰電極板上に付着する塩、陰電極上のカルシ
ウム及びマグネシウムの析出、溶液中の生成物と電解質
の濃度によって、電極がCl- 及びＨ+ に対して異なる過
電圧を示すので電解槽セル内の極間抵抗が増加して極間
電圧を押し上げそして電流効率を下げることになる。電
極の極性を変えることの採用は電極の不活性化を効果的
に防止し、導電率を増し、電圧降下を減らしそれ故槽電
圧を安定化させそしてCl- に対して低電圧（塩素を分離
するための低いＥＭＦ）を維持する。本プロセスにおい
てはスラッジは発生せず従って２次公害が防止される。
【００２５】低電圧高電流密度（55Ａ／dm2)の採用、電
極間のわずかなスペース及び一定間隔（３〜８分間毎）
で電極の極性を逆にすることは陽電極及び陰電極の両方
でシアン化物の分解を容易にし、一方塩化ナトリウムの
添加（0.５〜３ｇ／ｌ）は一定のpH値（10.5）で塩素に
よって酸化される残留シアンと次塩素酸ナトリウムを発
生することになる。
極間のわずかなスペース及び一定間隔（３〜８分間毎）
で電極の極性を逆にすることは陽電極及び陰電極の両方
でシアン化物の分解を容易にし、一方塩化ナトリウムの
添加（0.５〜３ｇ／ｌ）は一定のpH値（10.5）で塩素に
よって酸化される残留シアンと次塩素酸ナトリウムを発
生することになる。
【００２６】電解の間、CN-は連続して破壊されそして
金属シアン化物錯体の複雑な平衡が破れて不溶解性金属
シアン化物が生成して沈澱し、そして同時にわずかにシ
アンイオンを吸収するフロック形成物質を生成する。不
溶解性金属シアン化物とフロック形成物質の生成は有効
塩素によるシアンの酸化を妨げる。この問題を解決する
ために空気攪拌をおこなうことにより濃度差を減少して
不溶解塩素と結合するCN-の分解を促進する。機械的攪
拌と比較して空気攪拌はシアン化合物の解離には有利で
ある。電解槽セル内で次塩素酸ナトリウムと塩素がNaCl
の添加によって発生する。反応は、次のとおりである。 NaCN＋NaClO→NaOCN＋NaCl NaCN＋Cl2↑＋2NaOH→NaOCN＋2NaCl＋H2O pH＞12になれば反応は即座に終了し、そしてCN - の分解
反応が最も効率的かつ完全に行われる臨界pH値は10.5で
あるが、pH値がいかに高くなろうとも一次生成物はきわ
めて有毒な塩化シアンであることが実験からわかった。
この反応は、次のとおりである。 NaCN＋NaClO＋H2O→CNCl＋2NaOH pH＜10.5では次の加水分解プロセス CNCl＋2NaOH→NaCl＋NaOCN＋H2Oがおこるが 、NaOCN(シアン酸塩)は、次のように完全に
窒素に酸化される。 2NaOCN＋3Cl2＋6NaOH→2NaHCO3＋N2↑＋6NaCl＋2H2O すなわち、臨界pH値はシアン化物がシアン酸塩に転化す
るプロセスのpH値とちょうど同じ値10.5である。
金属シアン化物錯体の複雑な平衡が破れて不溶解性金属
シアン化物が生成して沈澱し、そして同時にわずかにシ
アンイオンを吸収するフロック形成物質を生成する。不
溶解性金属シアン化物とフロック形成物質の生成は有効
塩素によるシアンの酸化を妨げる。この問題を解決する
ために空気攪拌をおこなうことにより濃度差を減少して
不溶解塩素と結合するCN-の分解を促進する。機械的攪
拌と比較して空気攪拌はシアン化合物の解離には有利で
ある。電解槽セル内で次塩素酸ナトリウムと塩素がNaCl
の添加によって発生する。反応は、次のとおりである。 NaCN＋NaClO→NaOCN＋NaCl NaCN＋Cl2↑＋2NaOH→NaOCN＋2NaCl＋H2O pH＞12になれば反応は即座に終了し、そしてCN - の分解
反応が最も効率的かつ完全に行われる臨界pH値は10.5で
あるが、pH値がいかに高くなろうとも一次生成物はきわ
めて有毒な塩化シアンであることが実験からわかった。
この反応は、次のとおりである。 NaCN＋NaClO＋H2O→CNCl＋2NaOH pH＜10.5では次の加水分解プロセス CNCl＋2NaOH→NaCl＋NaOCN＋H2Oがおこるが 、NaOCN(シアン酸塩)は、次のように完全に
窒素に酸化される。 2NaOCN＋3Cl2＋6NaOH→2NaHCO3＋N2↑＋6NaCl＋2H2O すなわち、臨界pH値はシアン化物がシアン酸塩に転化す
るプロセスのpH値とちょうど同じ値10.5である。
【００２７】反応プロセスにおける酸化物含有率は産業
によって数mg／ｌから数千mg／ｌまで変化する。それ
故、酸化還元電位差計（ORP)を用いて酸化物含有率を自
動的にモニターすれば、個別に廃液中の酸化物含有率を
試験しなくても電解をおこなうことができる。ＯＲＰは
塩素とシアンの当量電位をモニターするのにも用いる。
すなわちＯＲＰは、塩素−シアンの当量電位、すなわち
塩素の当量がシアンのそれと釣り合うときに、言い換え
れば塩素がシアンを分解するのに正しく十分であるとき
に観測される酸化還元電位をモニターする。ＯＲＰの読
みが350mv(終端電位) になると浄化した廃液を放出す
る。このことは塩素とシアンの含有率のラボテストの手
順及び塩素とシアンの供給量の測定そして薬剤の供給量
の測定を著しく簡単にする。
によって数mg／ｌから数千mg／ｌまで変化する。それ
故、酸化還元電位差計（ORP)を用いて酸化物含有率を自
動的にモニターすれば、個別に廃液中の酸化物含有率を
試験しなくても電解をおこなうことができる。ＯＲＰは
塩素とシアンの当量電位をモニターするのにも用いる。
すなわちＯＲＰは、塩素−シアンの当量電位、すなわち
塩素の当量がシアンのそれと釣り合うときに、言い換え
れば塩素がシアンを分解するのに正しく十分であるとき
に観測される酸化還元電位をモニターする。ＯＲＰの読
みが350mv(終端電位) になると浄化した廃液を放出す
る。このことは塩素とシアンの含有率のラボテストの手
順及び塩素とシアンの供給量の測定そして薬剤の供給量
の測定を著しく簡単にする。
【００２８】本発明に従う装置は浄化すべき水の濃度が
１〜8000mg／ｌの廃水を１日に0.１〜1000トン処理する
ことができる。
１〜8000mg／ｌの廃水を１日に0.１〜1000トン処理する
ことができる。
【図１】本発明に従う脱シアン装置の実施態様を示して
いる。
いる。
【図２】電解槽の実施態様の正面図である。
【図３】電極板セットの実施態様の正面図である。
【図４】図３に示した電極板セットの電極板の側面図で
ある。
ある。
【図５】陽極板及び陰極板の形状を示している。
【図６】電極板セット用のワイヤリングフランジの断面
図である。
図である。
【図７】電極板セットの支持フレームの断面図である。
【図８】洗じょう塔の正面図である。
【図９】上部及び下部支持板の略図である。
【図10】洗じょう塔の気液分離メンバーの実施態様の正
面図である。
面図である。
【図11】洗じょう塔の気液分離メンバーの平面図であ
る。
る。
13…コントロール盤 14…pH酸滴下器 15…酸化還元電位差計（ORP) 18…塩酸タンク 19…アルカリタンク 20…塩タンク 30…ブロワー 65…液体アルカリ貯蔵タンク 69…気液反応室 70…噴霧室 73…気液分離室 80…薬剤タンク 84…サイリスタ 88…沈降槽 93…電解槽 94…洗じょう塔
Claims (11)
- 【請求項１】 廃水を電解槽セルに入れる工程、該電解
槽セルに30％ HCl及び16％NaOHを加えて電解槽セル中の
該廃水のpH値を自動的に10.5に維持する工程、該電解槽
セル中に濃度 180ｇ／ｌのNaClを加えて該廃水中のNaCl
を0.５〜３ｇ／ｌにコントロールする工程、攪拌のため
に空気を該電解槽セルに導入する工程、該電解槽セル中
のそれぞれアノード及びカソードとなる陽電極板及び陰
電極板からなるセットに低電圧高電流密度（55Ａ／dm2)
を適用する工程、アノードにおいて次の反応、 CN- ＋ 2(OH)- − 2e → CNO- ＋H2O 2CNO- ＋ 4(OH)- − 6e →2CO2↑＋N2↑＋2H2O 4(OH)-−4e→2H2O＋02↑ をおこなわせる工程、カソードで重金属を除去しそして
水素を発生させる工程、電解槽セルで生成された排ガス
HCN，CNClをまず洗じょう塔に送り、そこでＰＮ充填物
の層を通過させることにより次の反応、 NaOH＋HCN→NaCN＋H2O CN-＋Cl2＋2OH-→CNO-＋2Cl-＋H2O 2CNO-＋3ClO-＋H2O→2CO2↑＋N2↑＋20H-＋3Cl- CNCl＋2NaOH→NaCNO＋NaCl＋H2O 2NaCNO＋3NaClO＋H2O→2CO2↑＋N2↑＋2NaOH＋3NaCl をおこなわせてCO2及びＮ2とし、そして排気する工程を
含んでなる電解により廃水からシアン化物を除去する方
法。 - 【請求項２】 該陽電極板及び陰電極板の極性を反対に
するようにコントロールする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 該電極板の極性を３〜８分間毎に反対に
する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 該電解槽セルの副反応がCNO-＋2H2O→NH
4 +＋CO3 2-である請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 電解槽が、pHセンサー接続手段（50）及
びＯＲＰセンサー接続手段（51）をもち又排気管と接続
する覆い蓋（27）、この覆い蓋により覆われていて送風
手段を経由する空気導入管と接続する円筒部（37）、該
覆い蓋とこの円筒部との間に配置された、気体と液体と
を分離するための気液分離メンバー（28）、該円筒部の
下部内に設けられ、アノード及びカソードとなり、そし
て該円筒部の下部とともに電解槽セルを構成して一対の
電極配線手段と接続する、陽電極板と陰電極板の一組、
該pHセンサー接続手段（50）と密閉して接続するpHセン
サー手段（42）、該ＯＲＰセンサー接続手段と密閉して
接続するＯＲＰセンサー手段（43）、該円筒部に付ける
水導入口、該円筒部に付ける排出口、該水導入口と該排
出口の上部の該円筒部に付ける化学添加剤の装入口、を
含んでなる電解槽、そして 上部セクション、中間部セクション及び下部セクション
で構成する洗じょう塔（94）、該洗じょう塔に固定して
覆う気液分離のための分離室（73）、該気液分離室と接
続する排気管（58）、噴霧室を形成する該上部セクショ
ンを貫いて該洗じょう塔の内部に密閉して伸びる液体ア
ルカリ噴霧管（72）、該上部セクション及び該中間部セ
クションの間に付ける多孔質の上部支持板（76）、該中
間部セクションと該下部セクションの間に付ける多孔質
の下部支持板（75）、該両支持板（75，76）の間の該中
間部セクションに多面体ＰＮ充填物で充填する反応室
（69）、該下部セクション内に設けてそして配管（66）
を経由して液体アルカリポンプと接続する液体アルカリ
貯蔵タンク、該貯蔵タンクの上部の該下部セクションと
接続するガス導入管（64）を含んでなり、 該電解槽と該洗じょう塔が排ガスを該洗じょう塔へ運ぶ
通路により互いに連絡している脱シアン装置。 - 【請求項６】 該陽電極板（56）と陰電極板（57）は同
数でありそして陽電極板と陰電極板を互い違いに配置し
絶縁材料（53）で一定の間隔を保たせる請求項５記載の
脱シアン装置。 - 【請求項７】 該陽電極板と陰電極板の極性を反対にす
るようにコントロールする請求項５又は請求項６記載の
脱シアン装置。 - 【請求項８】 該陽電極板と該陰電極板間のスペースが
５mmである請求項６記載の脱シアン装置。 - 【請求項９】 該電極板の極性を３〜８分間毎に逆にす
る請求項５又は請求項６記載の脱シアン装置。 - 【請求項１０】 該電解槽セル内のpH値をモニターする
ためにpH計を設ける請求項５記載の脱シアン装置。 - 【請求項１１】 該電解槽セル内の塩素−シアンの当量
電位が終端値（350mv)に達するかどうかをモニターする
ためのＯＲＰ計を含んでなる請求項５記載の脱シアン装
置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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