JP2847864B2 - クロム含有廃水の処理方法 - Google Patents
クロム含有廃水の処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はクロム含有廃水の処理方法に係り、特に、６
価クロム含有廃水に第一鉄イオンを添加して還元処理す
る方法の改良に関する。
価クロム含有廃水に第一鉄イオンを添加して還元処理す
る方法の改良に関する。
［従来の技術］ ６価クロムを含有する廃水から６価クロムを除去する
方法としては、６価クロムを３価クロムに還元し、不溶
性化合物として沈殿除去する方法が行なわれている。従
来、このような処理方法においては、亜硫酸塩還元法が
一般的である。この理由としては、pH2〜2.5での還元当
量の亜硫酸塩注入制御が可能なこと、生成する汚泥量が
少ないこと、亜硫酸塩が液体で入手でき操作性が良いこ
となどが挙げられる。
方法としては、６価クロムを３価クロムに還元し、不溶
性化合物として沈殿除去する方法が行なわれている。従
来、このような処理方法においては、亜硫酸塩還元法が
一般的である。この理由としては、pH2〜2.5での還元当
量の亜硫酸塩注入制御が可能なこと、生成する汚泥量が
少ないこと、亜硫酸塩が液体で入手でき操作性が良いこ
となどが挙げられる。
一方、硫酸第一鉄等の第一鉄塩を使用する還元法もあ
る。第一鉄塩による方法は、汚泥発生量が多いという欠
点を有するが、硫酸第一鉄は安価であり、酸性側、アル
カリ側いずれのpHでも還元が可能であるという特長を有
する。第一鉄イオンによる還元反応は下記反応式で示さ
れる。
る。第一鉄塩による方法は、汚泥発生量が多いという欠
点を有するが、硫酸第一鉄は安価であり、酸性側、アル
カリ側いずれのpHでも還元が可能であるという特長を有
する。第一鉄イオンによる還元反応は下記反応式で示さ
れる。
［発明が解決しようとする課題］ 第一鉄塩による還元法の最大の欠点は、酸化還元電位
（以下、「ORP」と略す。）計等を利用した薬注制御が
できないことであった。還元反応条件をpH1程度の強酸
域とすれば、還元反応に対応したORP変曲点が得られる
ため、ORP計による薬注制御が可能であるが、この場合
には、pH調整に多量の酸を必要とする。このため、硫酸
第一鉄のORP制御による薬注は実用的ではない。
（以下、「ORP」と略す。）計等を利用した薬注制御が
できないことであった。還元反応条件をpH1程度の強酸
域とすれば、還元反応に対応したORP変曲点が得られる
ため、ORP計による薬注制御が可能であるが、この場合
には、pH調整に多量の酸を必要とする。このため、硫酸
第一鉄のORP制御による薬注は実用的ではない。
本発明は上記従来の問題点を解決し、第一鉄塩を用い
る６価クロム含有廃水の処理方法において、薬注制御を
容易かつ効果的に行なうことにより、高い処理効率にて
高水質の処理水を得ることができるクロム含有廃水の処
理方法を提供することを目的とする。
る６価クロム含有廃水の処理方法において、薬注制御を
容易かつ効果的に行なうことにより、高い処理効率にて
高水質の処理水を得ることができるクロム含有廃水の処
理方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明のクロム含有廃水の処理方法は、６価クロムを
含有する廃水に、第一鉄イオンを添加して６価クロムを
３価クロムに還元処理する方法において、前記廃水のpH
を４以上に調整して、溶存酸素が2mg/l以下になるよう
に第一鉄イオンを添加することを特徴とする。
含有する廃水に、第一鉄イオンを添加して６価クロムを
３価クロムに還元処理する方法において、前記廃水のpH
を４以上に調整して、溶存酸素が2mg/l以下になるよう
に第一鉄イオンを添加することを特徴とする。
即ち、本発明者らは、６価クロムを第一鉄イオンによ
り還元する方法を改良するべく、第一鉄イオンと溶存酸
素（以下、「DO」と略す。）とはpH中性以上では容易に
反応することに着目し、第一鉄イオン添加量と溶存酸素
濃度と６価クロム濃度との関係について検討した結果、
第一鉄イオンの添加量制御にDO計が適用できるとの知見
を得、本発明を完成させた。
り還元する方法を改良するべく、第一鉄イオンと溶存酸
素（以下、「DO」と略す。）とはpH中性以上では容易に
反応することに着目し、第一鉄イオン添加量と溶存酸素
濃度と６価クロム濃度との関係について検討した結果、
第一鉄イオンの添加量制御にDO計が適用できるとの知見
を得、本発明を完成させた。
以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明のクロム含有廃水の処理方法の一実施
方法を示す系統図である。
方法を示す系統図である。
本実施例の方法においては、原水を、まず、攪拌機1
1、pH計12、DO計13を備える還元中和槽１に導入し、第
一鉄塩、必要に応じてpH調整剤、凝集剤（ポリマー）等
を添加して、pH4以上、好ましくは８〜13、DO2mg/l以
下、好ましくは0.5〜1.5mg/lとなるように調整して反応
させる。
1、pH計12、DO計13を備える還元中和槽１に導入し、第
一鉄塩、必要に応じてpH調整剤、凝集剤（ポリマー）等
を添加して、pH4以上、好ましくは８〜13、DO2mg/l以
下、好ましくは0.5〜1.5mg/lとなるように調整して反応
させる。
即ち、後述の［作用］の項で述べるように、pH4以上
でDOが2mg/l以下となるような条件であれば、６価クロ
ムは３価クロムへの還元が終了した状態であるため、本
発明においてはpH4以上、DO2mg/l以下となるように制御
する。
でDOが2mg/l以下となるような条件であれば、６価クロ
ムは３価クロムへの還元が終了した状態であるため、本
発明においてはpH4以上、DO2mg/l以下となるように制御
する。
ここで、還元をpH8以上のアルカリ域で行なうことに
より、３価クロム、第一鉄イオン、第二鉄イオン、その
他の共存重金属イオンを、還元反応と同時に水酸化物と
して沈殿させることが可能となるため、別途、中和操作
を行なうことは不要となる。即ち、第１図に示す如く、
別途中和槽を設けることなく、還元処理水は沈殿槽２に
導入し、各種金属イオンの沈殿物を除去し、処理水を得
ることができる。
より、３価クロム、第一鉄イオン、第二鉄イオン、その
他の共存重金属イオンを、還元反応と同時に水酸化物と
して沈殿させることが可能となるため、別途、中和操作
を行なうことは不要となる。即ち、第１図に示す如く、
別途中和槽を設けることなく、還元処理水は沈殿槽２に
導入し、各種金属イオンの沈殿物を除去し、処理水を得
ることができる。
なお、本発明の方法は連続処理、バッチ処理のいずれ
でも実施することができ、pH計及びDO計の検出値に基い
て、第一鉄イオン、pH調整剤及び凝集剤の添加量を制御
する制御装置を用いて、自動的に実施することができ
る。
でも実施することができ、pH計及びDO計の検出値に基い
て、第一鉄イオン、pH調整剤及び凝集剤の添加量を制御
する制御装置を用いて、自動的に実施することができ
る。
本発明方法で用いる第一鉄塩の種類には、特に限定は
なく、例えば、硫酸第一鉄が最も一般的であるが、他に
塩化第一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、硝酸第一鉄、水
酸化第一鉄等を使用できる。また、これらの純粋溶液に
限らず、これらの第一鉄塩を含有する一般廃液、例えば
製鉄工業等の酸洗廃液、非鉄金属の製錬廃水等も使用で
きる。
なく、例えば、硫酸第一鉄が最も一般的であるが、他に
塩化第一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、硝酸第一鉄、水
酸化第一鉄等を使用できる。また、これらの純粋溶液に
限らず、これらの第一鉄塩を含有する一般廃液、例えば
製鉄工業等の酸洗廃液、非鉄金属の製錬廃水等も使用で
きる。
pH調整剤としては、カセイソーダ、消石灰、ソーダ灰
等のアルカリを用いることができ、凝集剤としては、各
種有機ポリマーを用いることができる。
等のアルカリを用いることができ、凝集剤としては、各
種有機ポリマーを用いることができる。
［作用］ 第一鉄イオン（Fe2+）は溶存酸素で酸化され、第二鉄
イオン（Fe3+）に変化することは周知の事実である。こ
の反応はpH4付近より顕著となり、中性以上では瞬時の
反応となる。pH3未満の酸性では、酸化反応は起き難
い。
イオン（Fe3+）に変化することは周知の事実である。こ
の反応はpH4付近より顕著となり、中性以上では瞬時の
反応となる。pH3未満の酸性では、酸化反応は起き難
い。
一方、６価クロム（Cr6+）も第一鉄イオンと瞬時に反
応し、酸性、アルカリ性のいずれにおいても還元される
ため、この反応が廃水処理に適用されていることは前に
も述べた通りである。それぞれの反応式は下記の通りで
ある。
応し、酸性、アルカリ性のいずれにおいても還元される
ため、この反応が廃水処理に適用されていることは前に
も述べた通りである。それぞれの反応式は下記の通りで
ある。
Cr6+＋3Fe2+→3Fe3+＋Cr3+ … 2Fe2+＋Ｏ＋H2O→2Fe3+＋2OH- … ここで、の反応がの反応に優先すれば、DO計によ
るDOの測定により、即ち、DO計によるDO測定値が所定値
以下となったことを検知したときが、６価クロムの還元
反応が完結したときであるので、６価クロムの環元反応
終了を検知することができ、第一鉄イオンのDO計による
薬注制御が可能となる。
るDOの測定により、即ち、DO計によるDO測定値が所定値
以下となったことを検知したときが、６価クロムの還元
反応が完結したときであるので、６価クロムの環元反応
終了を検知することができ、第一鉄イオンのDO計による
薬注制御が可能となる。
本発明者らは、上記、の反応の優先順位を実験に
より検討した結果、pH4以上の反応条件において、の
反応が優先することが確認され、DO計の薬注制御への適
用が可能であることが明らかとなった。
より検討した結果、pH4以上の反応条件において、の
反応が優先することが確認され、DO計の薬注制御への適
用が可能であることが明らかとなった。
また、従来の亜硫酸塩環元法では、還元槽及び還元後
の中和のための、即ち、各金属イオンを水酸化物として
沈殿させるための中和槽が必要とされていたが、第一鉄
塩による方法では、アルカリ性域においても還元反応を
行なうことができるため、例えば、pH8〜13といったア
ルカリ性域において還元を行なうことにより、還元と中
和、沈殿、凝集を同時に行なえる。このため、中和槽を
省略して装置設備の簡易化を図ることも可能である。
の中和のための、即ち、各金属イオンを水酸化物として
沈殿させるための中和槽が必要とされていたが、第一鉄
塩による方法では、アルカリ性域においても還元反応を
行なうことができるため、例えば、pH8〜13といったア
ルカリ性域において還元を行なうことにより、還元と中
和、沈殿、凝集を同時に行なえる。このため、中和槽を
省略して装置設備の簡易化を図ることも可能である。
［実施例］ 以下に実験例、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。説明の便宜上、まず比較例につい
て説明する。
り具体的に説明する。説明の便宜上、まず比較例につい
て説明する。
比較例１ Cr6+:360ppm,Fe3+:150ppmを含むメッキ廃水をpH1.5又
はpH3にて第一鉄塩で還元処理する場合に通常使用され
るORP計で、第一鉄塩の添加量に対する電位変化を測定
した。
はpH3にて第一鉄塩で還元処理する場合に通常使用され
るORP計で、第一鉄塩の添加量に対する電位変化を測定
した。
その結果、pH1.5では微小のORP変曲点が得られたが、
pH3ではORP変曲点が認められず、ORP計による第一鉄塩
の薬注制御は実用性に乏しいものであることが確認され
た。
pH3ではORP変曲点が認められず、ORP計による第一鉄塩
の薬注制御は実用性に乏しいものであることが確認され
た。
実験例１ Fe2+とCr6+とを反応させた場合のDOの濃度変化を隔膜
電極DO計で測定し、結果を第２図に示した。なお、反応
条件は下記の通りである。
電極DO計で測定し、結果を第２図に示した。なお、反応
条件は下記の通りである。
pH:10 Fe2+:200ppm Cr6+: 30ppm 第２図より、DO計への応答時間はわずか約２分という
短時間であり、DO計が制御用電極として有効であること
が実証された。
短時間であり、DO計が制御用電極として有効であること
が実証された。
実験例２ 比較例１で使用したメッキ廃水を第一鉄塩で還元処理
する場合の、第一鉄塩添加量に対するCr6+及びDOの濃度
変化を、pH5及びpH10にてそれぞれ測定し、結果を第３
図に示した。
する場合の、第一鉄塩添加量に対するCr6+及びDOの濃度
変化を、pH5及びpH10にてそれぞれ測定し、結果を第３
図に示した。
第３図より、次のことが明らかである。即ち、第一鉄
イオン（第一鉄塩）の添加量に比例して、DO及びCr6+の
濃度は減少するが、Cr6+が0.02ppm以下になった後、DO
は急速に減少して2ppm以下となる。従って、DO計は第一
鉄塩の薬注制御に適用できることが明らかである。
イオン（第一鉄塩）の添加量に比例して、DO及びCr6+の
濃度は減少するが、Cr6+が0.02ppm以下になった後、DO
は急速に減少して2ppm以下となる。従って、DO計は第一
鉄塩の薬注制御に適用できることが明らかである。
実施例１ 廃水量20m3/hrのCr6+:20〜100ppmを含む廃水を第１図
に示す処理フローで処理した。なお、設定pHは8.5と
し、第一鉄塩の注入制御はDO計によるDO濃度の測定値が
2ppmを超えると薬注弁を開とし、2ppm以下で薬注弁を閉
として運転した。還元中和槽での滞留時間は20分であ
る。
に示す処理フローで処理した。なお、設定pHは8.5と
し、第一鉄塩の注入制御はDO計によるDO濃度の測定値が
2ppmを超えると薬注弁を開とし、2ppm以下で薬注弁を閉
として運転した。還元中和槽での滞留時間は20分であ
る。
その結果、得られた処理水の水質は下記の通りであ
り、極めて高水質であった。
り、極めて高水質であった。
pH:8.2〜8.6 Cr6+:0〜0.02ppm T-Fe:2〜5ppm ［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のクロム含有廃水の処理方
法に従って、第一鉄塩の薬注制御をpH4以上においてDO
濃度の検出値に基いて、DOが2mg/l以下となるように行
なうことにより、 DO計の検出値に基いて、容易かつ確実に薬注制御する
ことができる。
法に従って、第一鉄塩の薬注制御をpH4以上においてDO
濃度の検出値に基いて、DOが2mg/l以下となるように行
なうことにより、 DO計の検出値に基いて、容易かつ確実に薬注制御する
ことができる。
還元時にpHを過度に低くする必要がないため、硫酸等
の酸使用量の低減が図れる。
の酸使用量の低減が図れる。
還元と共に、中和及び凝集も同時に行なうことが可能
であるため、設備の軽減が図れる。
であるため、設備の軽減が図れる。
等の効果を得ることができ、６価クロム含有廃水の処
理を容易かつ効率的に行なって、高水質の処理水を得る
ことが可能とされる。
理を容易かつ効率的に行なって、高水質の処理水を得る
ことが可能とされる。
第１図は本発明の一実施方法を示す系統図、第２図は実
験例１の結果を示すグラフ、第３図は実験例２の結果を
示すグラフである。 １……還元中和槽、２……沈殿槽。
験例１の結果を示すグラフ、第３図は実験例２の結果を
示すグラフである。 １……還元中和槽、２……沈殿槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近間 次雄 山口県新南陽市大字富田4976番地 日新 製鋼株式会社周南製鋼所内 (56)参考文献 特開 昭54−51972（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−224691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 1/70 C02F 1/62
Claims (1)
- 【請求項１】６価クロムを含有する廃水に、第一鉄イオ
ンを添加して６価クロムを３価クロムに還元処理する方
法において、 前記廃水のpHを４以上に調整して、溶存酸素が2mg/l以
下になるように第一鉄イオンを添加することを特徴とす
る６価クロム含有廃水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5153990A JP2847864B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | クロム含有廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5153990A JP2847864B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | クロム含有廃水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03254889A JPH03254889A (ja) | 1991-11-13 |
| JP2847864B2 true JP2847864B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=12889831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5153990A Expired - Lifetime JP2847864B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | クロム含有廃水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2847864B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824913B2 (ja) * | 1992-02-27 | 1996-03-13 | 株式会社荏原製作所 | 酸化剤含有廃水の還元処理方法及び処理装置 |
| JP2001293485A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-23 | Kurita Water Ind Ltd | ６価クロム含有廃水の処理方法及び処理装置 |
| JP6379777B2 (ja) * | 2014-07-15 | 2018-08-29 | 栗田工業株式会社 | 過酸化水素含有水の処理方法 |
| CN105540928A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-05-04 | 胡明成 | 一体化废水处理装置及其处理方法 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP5153990A patent/JP2847864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03254889A (ja) | 1991-11-13 |
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