JP3012553B2 - 汚染水から重金属を除去する方法及びその装置 - Google Patents

汚染水から重金属を除去する方法及びその装置

Info

Publication number
JP3012553B2
JP3012553B2 JP9108439A JP10843997A JP3012553B2 JP 3012553 B2 JP3012553 B2 JP 3012553B2 JP 9108439 A JP9108439 A JP 9108439A JP 10843997 A JP10843997 A JP 10843997A JP 3012553 B2 JP3012553 B2 JP 3012553B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contaminated water
separation membrane
water
heavy metals
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9108439A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10216746A (ja
Inventor
榮 祥 趙
相 俊 沈
在 春 呉
光 眞 崔
永 大 金
Original Assignee
財団法人韓国科学技術研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財団法人韓国科学技術研究院 filed Critical 財団法人韓国科学技術研究院
Publication of JPH10216746A publication Critical patent/JPH10216746A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3012553B2 publication Critical patent/JP3012553B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C02F1/62Heavy metal compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0012Settling tanks making use of filters, e.g. by floating layers of particulate material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007Processes including a sedimentation step

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄、コバルト、ニ
ッケル、マンガンなどの重金属を多量に含有した地下
水、地表水及び廃水から重金属を除去処理する方法並び
にその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、水溶性二価鉄イオンを多量含有
する汚染水は、空気と接触して不溶性の三価鉄の酸化物
を形成するため、この鉄酸化物により飲料水の味が悪く
なり、また錆を誘発して水道管を腐食させるので、飲料
水としては不適切であるとされている。
【0003】そこで、このような鉄分等の重金属を除去
する方法としては、空気酸化による機械的濾過法、塩素
などの化学物質の添加による酸化及び機械的濾過法、陽
イオン交換樹脂法、並びにマンガン青砂法が既知であ
る。
【0004】ここで、空気酸化の機械的濾過法は、空気
又は酸素により鉄を酸化した後、濾過法により沈殿物を
濾過するものであり、通常、砂及び無煙炭を混合して加
圧する濾過装置が利用される。この方法は、原水の特性
により差異はあるが、一般的に、完全に酸化するまで長
い時間要し、低いpH条件では酸化しにくく、また、装置
の設備コストが高いという欠点を有する。しかも、この
酸化反応の重要なファクタである原水のpHの調節のため
に生石灰を用いる場合には、生石灰は製造コストが高
く、また、水に対する溶解性が高いため処理工程中継続
して供給する必要があるという欠点も有する。
【0005】また、化学物質の添加による機械的濾過法
は、化学物質を添加してpHを調節した後濾過するもので
あって、pHの調節のために苛性ソーダ(NaOH)又は
消石灰〔Ca(OH)2〕を用い、塩素ガス又はハイポク
ロリドなどを酸化剤に用いる。しかし、この方法は、化
学物質を定期的に供給する必要があり、また十分な酸化
接触時間を保証する必要があるという欠点を有してい
る。
【0006】また、陽イオン交換樹脂法は、陽イオン交
換樹脂のイオン交換能力が低下するため、定期的に樹脂
を再生する操作が必要であるという問題点がある。
【0007】更に、マンガン青砂濾過法は、青砂の緩衝
作用により安定した水処理が可能であるが、定期的に過
マンガン酸カリウム又は次亜塩素酸ナトリウムを用いて
青砂を処理する必要がある。
【0008】すなわち、このような従来の酸化−濾過工
程は、酸化処理の際長い接触時間を要すると共に運転コ
ストが高くなるので、濾過工程中に回収される沈殿物の
体積をできるだけ小さくせざるをえなかった。
【0009】そして、典型的な鉄分除去方法は、空気酸
化工程、酸化剤の添加工程、凝集剤の添加工程、沈殿及
び濾過工程を含むが、例えば、米国特許第4,288,
328号明細書に示されている方法は、モンテゴメリ
(Montegomery)の酸化沈殿物の再循環による酸化、沈殿
及び濾過工程として、白斑添加、空気酸化、生石灰の添
加及び混合、塩素の添加及びイオン凝集沈殿、及び沈殿
物の再循環工程並びに濾過工程からなり、特に、酸化さ
れた沈殿物の再循環により、塩素の使用量を大幅に減ら
して運転コスト低減を達成している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸化剤や凝
集剤を添加することなく、定期的に供給する必要のある
生石灰の代りに、生石灰よりも水に対する溶解度が低
く、安全かつ低廉な石灰石を充填筒に充填することによ
り、汚染水中の重金属が容易に酸化され、不溶化した重
金属酸化物が容易に濾過及び分離可能な、汚染水中の重
金属を除去する方法及び装置に関するものである。
【0011】すなわち、本発明の目的は、生石灰、酸化
剤及び凝集剤を別途添加することなく、連続的に汚染水
から重金属を除去する方法を提供するものである。
【0012】また、本発明の他の目的は、石灰石を充填
した充填筒と、濾過膜及び分離膜を内装した沈殿槽とを
含む、連続的に汚染水から重金属を除去する装置を提供
するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に係る汚染水から
重金属を除去する方法及びその装置は、石灰石が充填さ
れた充填筒に汚染水を空気と共に導入して汚染水中の重
金属を酸化する工程と、不溶化した重金属酸化物を濾過
膜で一次濾過し、分離膜で二次濾過する工程を順次行う
ものである。なお、ここで『一次濾過』とは、濾過膜を
介して汚染処理水を濾過することに限られず、汚染処理
水が沈殿槽中を移動する際に、濾過膜がフロー遮断壁と
して機能した結果、汚染処理水中の酸化物が沈殿する場
合をも含む。
【0014】この場合、充填筒では、地下水又はその他
の汚染水を効率的に酸化させるため、石灰石によるアル
カリ化と曝気による酸化を同時に行う。汚染水中の重金
属の酸化はpHに大きく依存し、アルカリ性下で酸化が促
進される。また、本発明では、石灰石により、pHを7.
5〜8.0に維持する。従来はpHを調節するため生石灰
を用いていたが、生石灰は水に対する溶解度が大きく、
汚染水処理工程中定期的に生石灰を供給する必要がある
のに対して、本発明の石灰石は水に対する溶解度が低く
徐々に溶出するため、一度充填した後は操作中に追加供
給する必要がなく、また空気の流れにより石灰石表面に
酸化物が堆積することが防止されるので、長期的に石灰
石を利用することができる。
【0015】すなわち、本発明は、汚染水から除去しよ
うとする重金属を効率的に酸化し、また重金属の酸化物
が石灰石層内に堆積することを防止するため、空気及び
汚染水を上向流(下方から上方向きへの流れ)として供
給し(場合により、空気を定期的に供給する)、石灰石
の存在と空気曝気により酸化を促進させて、別途酸化剤
を添加したり、酸化後に処理することなく、迅速に重金
属処理を行うものである。
【0016】その後、汚染処理水を沈殿槽3の濾過膜4
で一次濾過し、沈殿槽3の排出口近傍に設けられた分離
膜5で二次濾過することにより、汚染処理水から重金属
酸化物を除去する。
【0017】また、本発明の方法では、長期的に稼働し
得るように、分離膜5に定期的に逆流を与えてもよい
(逆洗)。すなわち、図1に示すように、定期的に分離
膜5を逆洗し、膜の目づまりを防止し、分離膜5上の堆
積物を沈殿槽3の底面に効率的に落として処理効果を向
上させ、長期運転を可能にする。
【0018】例えば、液位調節筒6を利用して沈殿槽3
の分離膜5を逆洗したり、あるいは、分離膜5の下流側
分離膜5と沈殿槽3の排出口との間に直接空気を導入す
ることにより逆洗してもよい。液位調節筒6を用いる場
合、図2に示すように、沈殿槽3から排出された処理水
を液位調節筒6にしばらく貯め、ソレノイドバルブ7と
連結したタイマー8により、所定時間経過後に液位調節
筒6のソレノイド7を開放して空気を導入すると共に液
位調節筒6の排出口と連結したソレノイドバルブ7′を
閉鎖することにより、液位調節筒6中の処理水を沈殿槽
3へ押し戻し、分離膜6を逆洗する。すなわち、液位調
節筒6に貯められた汚染処理水は、沈殿槽3の排出口か
ら分離膜5に逆流し、分離膜5表面に付着した重金属酸
化物等を分離して再沈殿させる。
【0019】また、分離膜5を逆洗する他の例として、
図3に示すように、液位調節筒6を用いず、沈殿槽3の
排出口と分離膜5との間に空気注入口11を設け、空気
注入口11から定期的に空気を導入すると、分離膜5の
排出口側の処理水が分離膜5を介して押し戻され、その
結果分離膜表面の堆積汚染物を除去することができる。
【0020】以上説明したように、本発明は、汚染水か
ら重金属を効果的に除去する装置に関し、石灰石が充填
されている充填筒2と、配管を介して充填筒と連結し
た、濾過膜4及び分離膜5を有する沈殿槽3とを備え、
更に沈殿槽3の下端にバルブ9を設けて沈殿物を取出す
ように構成されている。分離膜5と排出口との間に空気
を供給する空気注入口11を沈殿槽3に設けてもよい。
【0021】このような本発明の方法は、別途の添加物
を必要とせず、処理工程が簡単で、中小単位の浄水施設
をはじめ、大型浄水施設にも用いることができる。ま
た、既存のイオン交換樹脂及び逆浸透圧方式とは異な
り、ミネラルを除去することなく良質の飲料水が得ら
れ、副産物は全く発生しない。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、これら
実施例により本発明が限定されるものではない。
【0023】実施例1 硫酸第一鉄を蒸留水に溶解させて、鉄分の濃度が20mg
/l(20ppm)である鉄分汚染水を準備した。直径10cm
で高さ80cmの充填筒1に直径1cmの天然石灰石2を
7.0kg程度充填し、汚染水を上方向に100ml/minの
速度で供給した。次いで、酸化により不溶化した酸化鉄
を含む処理水を、直ちに幅70cm、高さ55cmの逆円錐
形の沈殿槽3に導入した。その後、この処理水を濾過膜
4により一次濾過して酸化物を沈殿させ、更に、この一
次濾過では沈殿しなかった酸化物を処理水から分離する
ために、処理水を分離膜5(2,000メッシュ)によ
り二次濾過した。なお、50分間隔で、沈殿槽3から出
た処理水を、直径5cm、高さ80cmの円筒形液位調節筒
6にしばらく貯め、ソレノイドバルブ7と連結したタイ
マー8により、液位調節筒6の上部のソレノイド7を開
放して空気を導入する(30秒間25l/min)と共に、液
位調節筒6の排出口と連結したソレノイドバルブ7を閉
鎖することになり、液位調節筒6内の処理水を沈殿槽3
へ押し戻し、分離膜5を逆洗した。このように処理した
水の平均鉄分濃度は0.03ppm で、飲料水の基準値
0.3ppm を大きく下回っており、またカルシウムイオ
ン濃度も20〜25ppm と、良質の洗浄水が得られた。
【0024】実施例2 前記の液位調節筒6の代わりに、図3に示すように、沈
殿槽3に直接空気を導入して分離膜5を逆洗するタイプ
の沈殿槽10を用いて、実施例1と同様の試験をした。
但し、沈殿槽3の排出口と分離膜との間に空気注入口1
1を設け、タイマー8及びソレノイド7を用いて定期的
に空気を20l/min の流量で3秒間吹き込み、分離膜5
表面の堆積物を逆洗により除去した。20日間運転して
処理した結果、鉄分の平均濃度が0.01ppm の浄水処
理能力を示した。
【0025】実施例3 汚染水として韓国江原道三拓市五十川で採取した鉄分濃
度290ppm 、pH6.18の弱酸性閉鉱産酸性汚染廃水
150リットルを用いた。流量を20ml/minにした以外
は、実施例2と同様の試験をした。その結果、125時
間、20ml/minの流量を処理した後の平均鉄分濃度は
0.22ppm であり、汚染処理水のpHも7.11とほぼ
中性であった。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る汚染水から
重金属を除去する方法及びその装置によれば、一次充填
した後は継続的な供給を必要としない石灰石を用いるこ
とにより、汚染水を中性に近いpH7〜8の範囲にし、か
つ酸化に適した条件を維持し得る。また、本発明の方法
によれば、処理工程が簡単で、副産物の発生がほとんど
なく、既存のイオン交換樹脂及び逆浸透圧方式とは異な
り、ミネラルの除去を必要としない良質の飲料水程度の
洗浄水が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る重金属汚染水処理の工程図であ
る。
【図2】本発明に係る逆洗可能な汚染水処理装置の概略
図である。
【図3】本発明に係る別のタイプの逆洗可能な汚染水処
理装置の概略図である。
【符号の説明】
1 充填筒 2 石灰石 3、10 沈殿槽 4 濾過膜 5 分離膜 6 液位調節筒 7 ソレノイド 8 タイマー 9 バルブ 11 空気注入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 呉 在 春 大韓民国ソウル特別市城北区下月谷洞39 −1番地 財団法人韓国科学技術研究院 化工研究部内 (72)発明者 崔 光 眞 大韓民国ソウル特別市城北区下月谷洞39 −1番地 財団法人韓国科学技術研究院 化工研究部内 (72)発明者 金 永 大 大韓民国ソウル特別市城北区下月谷洞39 −1番地 財団法人韓国科学技術研究院 化工研究部内 (56)参考文献 特開 平8−243559(JP,A) 特開 昭49−34153(JP,A) 特公 昭56−31151(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/58 - 1/64 C02F 1/72 - 1/78

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 汚染水を空気と共に石灰石の充填された
    充填筒(2)に導入して汚染水中の重金属を酸化して不
    溶化する工程と、汚染処理水の濾過に加えてフロー遮断
    壁として機能する濾過膜(4)と、分離膜(5)とによ
    り、該不溶化した重金属酸化物を汚染処理水から分離す
    る工程とを順次行なうことを特徴とする汚染水から重金
    属を除去する方法。
  2. 【請求項2】 汚染水及び空気を、充填筒(2)に上向
    流の形で導入する、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 空気を定期的に供給する、請求項2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 分離膜(5)の閉塞を防止するため、定
    期的に分離膜(5)を逆洗する、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 充填筒(2)内の汚染水のpHを7〜8の
    範囲に維持する、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 その中で重金属を酸化するための空気曝
    気が行なわれる、石灰石が充填されている充填筒
    (2);及び配管を介して充填筒(2)と連結してお
    り、その内部に充填筒(2)から流入する汚染処理水を
    一次濾過するための汚染処理水の濾過に加えてフロー遮
    断壁として機能する濾過膜(4)と二次濾過するための
    分離膜(5)とを備えた沈殿槽(3)を含むことを特徴
    とする汚染水から重金属を除去する装置。
  7. 【請求項7】 沈殿槽(3)の排出口と分離膜(5)と
    の間に、空気注入口(11)が設けられている、請求項
    6記載の装置。
  8. 【請求項8】 配管を介して沈殿槽(3)と連結してい
    る、分離膜(5)を逆洗するための液位調節筒(6)を
    更に有する、請求項6記載の装置。
JP9108439A 1997-02-10 1997-04-25 汚染水から重金属を除去する方法及びその装置 Expired - Fee Related JP3012553B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR3909/1997 1997-02-10
KR1019970003909A KR0184385B1 (ko) 1997-02-10 1997-02-10 오폐수로부터 중금속 제거 방법 및 그 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10216746A JPH10216746A (ja) 1998-08-18
JP3012553B2 true JP3012553B2 (ja) 2000-02-21

Family

ID=19496712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9108439A Expired - Fee Related JP3012553B2 (ja) 1997-02-10 1997-04-25 汚染水から重金属を除去する方法及びその装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3012553B2 (ja)
KR (1) KR0184385B1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100415165B1 (ko) * 2001-04-26 2004-01-13 주식회사 라파텍 공기 주입식 한외여과막을 이용한 하폐수 재이용 시스템
KR100732658B1 (ko) 2006-07-24 2007-06-27 (주)에스지알테크 소석회와 석회석을 이용하여 중금속으로 오염된 지하수의정화방법
KR20170008980A (ko) 2015-07-15 2017-01-25 농업회사법인 주식회사 이삭푸드 양파 껍질을 이용한 수중 중금속 제거방법
JP6698409B2 (ja) * 2016-04-04 2020-05-27 清水建設株式会社 地下水の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR0184385B1 (ko) 1999-04-01
JPH10216746A (ja) 1998-08-18
KR19980067688A (ko) 1998-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5266203A (en) Method for treating process streams containing cyanide and heavy metals
Ayres et al. Removing heavy metals from wastewater
US5190659A (en) Contamination removal system employing filtration and plural ultraviolet and chemical treatment steps and treatment mode controller
JP5471054B2 (ja) メッキ洗浄排水からの水及び金属の回収方法
JP3842907B2 (ja) 金属含有排水の処理および有価金属の回収方法
US5236595A (en) Method and apparatus for filtration with plural ultraviolet treatment stages
US6582605B2 (en) Method of treating industrial waste waters
US4534867A (en) System for removing iron and/or other chemically reducing substances from potable water
JPH07973A (ja) 重金属及び放射性汚染要因物の除去方法
JP3870712B2 (ja) 循環冷却水の処理方法及び処理装置
EP1893534B1 (en) Improved phosphorus removal system and process
KR100968272B1 (ko) 광산폐수 처리장치
Jekel et al. Arsenic removal during drinking water treatment
JP2772612B2 (ja) 透過膜を利用した溶存マンガン含有水ろ過方法
WO2000012435A1 (en) Water purification system
JP3012553B2 (ja) 汚染水から重金属を除去する方法及びその装置
JPH0714512B2 (ja) 重金属含有廃水の処理方法
CN114538693B (zh) 一种用于防锈表面清洗工艺的清洗剂再生方法
IE20090511A1 (en) An effluent treatment process
JP3111508B2 (ja) 重金属含有廃水の処理方法
US9650266B2 (en) Method of treating suspended solids and heavy metal ions in sewage
JP4041977B2 (ja) セレンを含む溶液の処理方法及び処理装置
JPH09239361A (ja) 原水の除鉄・除マンガン方法および装置
KR20090119334A (ko) 제철제망간장치를 구비하는 갱내수 정화공정 및 이를이용한 정화장치
JPH057881A (ja) 重金属含有廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees