JP3054631B2 - カルシウムスケーリング防止方法 - Google Patents
カルシウムスケーリング防止方法Info
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- JP3054631B2 JP3054631B2 JP5346828A JP34682893A JP3054631B2 JP 3054631 B2 JP3054631 B2 JP 3054631B2 JP 5346828 A JP5346828 A JP 5346828A JP 34682893 A JP34682893 A JP 34682893A JP 3054631 B2 JP3054631 B2 JP 3054631B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカルシウムスケーリング
防止方法にかかるもので、とくに廃棄物の埋め立て地に
おける浸出水の処理施設など、カルシウムを多量に含有
する廃水のカルシウムによるスケーリングを防止するカ
ルシウムスケーリング防止方法に関するものである。
防止方法にかかるもので、とくに廃棄物の埋め立て地に
おける浸出水の処理施設など、カルシウムを多量に含有
する廃水のカルシウムによるスケーリングを防止するカ
ルシウムスケーリング防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、とくに最近の焼却灰主体の埋立て
地などにおいて問題となっている浸出水からの塩、とく
にカルシウムは他の塩に比較してその濃度が高く、この
カルシウムと炭酸イオンによる炭酸カルシウム（カルシ
ウムスケール）によるスケーリングが汚水貯留槽その他
の汚水処理用のポンプ内部に付着して、これを破損する
などの問題がある。
地などにおいて問題となっている浸出水からの塩、とく
にカルシウムは他の塩に比較してその濃度が高く、この
カルシウムと炭酸イオンによる炭酸カルシウム（カルシ
ウムスケール）によるスケーリングが汚水貯留槽その他
の汚水処理用のポンプ内部に付着して、これを破損する
などの問題がある。
【０００３】こうした問題を解消するために、スケーリ
ング防止用の添加剤として、スケーリング防止剤、ある
いは炭酸ナトリウムなどの薬品による炭酸カルシウムの
凝集沈澱法が採用されている。たとえば特開昭６３−２
５８６９２号、特開昭６３−２５８６９４号などがあ
る。
ング防止用の添加剤として、スケーリング防止剤、ある
いは炭酸ナトリウムなどの薬品による炭酸カルシウムの
凝集沈澱法が採用されている。たとえば特開昭６３−２
５８６９２号、特開昭６３−２５８６９４号などがあ
る。
【０００４】こうした炭酸カルシウム凝集沈澱法は、浸
出水中のカルシウムと当量の炭酸ナトリウムを加えると
ともにアルカリ剤によりｐＨを約１０に調整し、析出し
た炭酸カルシウムを無機凝集剤および高分子ポリマーに
よって凝集して沈澱処理するもので、汚泥の生成および
脱水処分が必要となり、設備費、維持管理費が高くなる
が、従来一般的に行われているスケーリング防止方法で
ある。
出水中のカルシウムと当量の炭酸ナトリウムを加えると
ともにアルカリ剤によりｐＨを約１０に調整し、析出し
た炭酸カルシウムを無機凝集剤および高分子ポリマーに
よって凝集して沈澱処理するもので、汚泥の生成および
脱水処分が必要となり、設備費、維持管理費が高くなる
が、従来一般的に行われているスケーリング防止方法で
ある。
【０００５】ただし、実際の操作上の問題として、浸出
水などの廃水中のカルシウム濃度および炭酸イオン濃度
は日常変動するにもかかわらず、従来はカルシウム濃度
を適時サンプリングすることによって、この濃度が所定
値以上の場合、あるいは作業者の経験上の判断から必要
と判断した場合などに上述の薬品を添加することとして
おり、ｐＨその他の水質の変化に対するカルシウムスケ
ールの生成条件を十分に把握することなく薬品の添加を
行っているため、不必要に、ないしは過剰に添加が行わ
れる結果、薬品等のランニングコストが高くなるという
問題がある。
水などの廃水中のカルシウム濃度および炭酸イオン濃度
は日常変動するにもかかわらず、従来はカルシウム濃度
を適時サンプリングすることによって、この濃度が所定
値以上の場合、あるいは作業者の経験上の判断から必要
と判断した場合などに上述の薬品を添加することとして
おり、ｐＨその他の水質の変化に対するカルシウムスケ
ールの生成条件を十分に把握することなく薬品の添加を
行っているため、不必要に、ないしは過剰に添加が行わ
れる結果、薬品等のランニングコストが高くなるという
問題がある。
【０００６】すなわち、水質条件によってはカルシウム
濃度が高くても炭酸カルシウムによるスケーリングが生
じない場合があり、さらにスケール防止剤などの薬品の
添加量が多いと、薬品のコストがかかり、上述の炭酸カ
ルシウム凝集沈澱法では炭酸ナトリウムなどの薬品コス
トのほかに、薬品を添加した結果生成するスラッジの処
理にも費用がかかるという問題がある。
濃度が高くても炭酸カルシウムによるスケーリングが生
じない場合があり、さらにスケール防止剤などの薬品の
添加量が多いと、薬品のコストがかかり、上述の炭酸カ
ルシウム凝集沈澱法では炭酸ナトリウムなどの薬品コス
トのほかに、薬品を添加した結果生成するスラッジの処
理にも費用がかかるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、カルシウムスケーリ
ングの起こり得る条件を予測し、必要に応じてスケーリ
ング防止対策を実施可能とすることにより、薬品費およ
び維持管理費などのランニングコストを低減し、効率的
なスケーリング防止対策を可能としたカルシウムスケー
リング防止方法を提供することを課題とする。
諸問題にかんがみなされたもので、カルシウムスケーリ
ングの起こり得る条件を予測し、必要に応じてスケーリ
ング防止対策を実施可能とすることにより、薬品費およ
び維持管理費などのランニングコストを低減し、効率的
なスケーリング防止対策を可能としたカルシウムスケー
リング防止方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、浸出
水などの廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨなどの水質をモニターすることに着目したもの
で、カルシウムおよび炭酸イオンを含有する浸出水など
の廃水からのカルシウムのスケーリングを防止するカル
シウムスケーリング防止方法であって、上記廃水中のカ
ルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐＨをモニターす
ることにより、カルシウムスケールの生成量を予測し
て、スケーリング防止対策の必要性を判断し、この判断
にもとづいて、カルシウム除去あるいは無機炭素除去の
方法を実施することを特徴とするカルシウムスケーリン
グ防止方法である。
水などの廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨなどの水質をモニターすることに着目したもの
で、カルシウムおよび炭酸イオンを含有する浸出水など
の廃水からのカルシウムのスケーリングを防止するカル
シウムスケーリング防止方法であって、上記廃水中のカ
ルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐＨをモニターす
ることにより、カルシウムスケールの生成量を予測し
て、スケーリング防止対策の必要性を判断し、この判断
にもとづいて、カルシウム除去あるいは無機炭素除去の
方法を実施することを特徴とするカルシウムスケーリン
グ防止方法である。
【０００９】上記カルシウムスケールの生成量は、モニ
ターした上記カルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐ
Ｈとともに、炭酸の第１解離平衡定数、炭酸の第２解離
平衡定数、および炭酸カルシウムの溶解度積を用いて、
あるいはその他任意の手法を用いて、これを計算するこ
とができる。
ターした上記カルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐ
Ｈとともに、炭酸の第１解離平衡定数、炭酸の第２解離
平衡定数、および炭酸カルシウムの溶解度積を用いて、
あるいはその他任意の手法を用いて、これを計算するこ
とができる。
【００１０】上記カルシウムスケールの生成量が「正」
の値を取るときに上記スケーリング防止対策を行うよう
にすることができる。
の値を取るときに上記スケーリング防止対策を行うよう
にすることができる。
【００１１】上記スケーリング防止対策として、上記モ
ニターしたカルシウム濃度および全無機炭素濃度から、
カルシウム除去に必要な炭酸ナトリウムおよびアルカリ
剤の添加量を決定するとともに、これらの炭酸ナトリウ
ムおよびアルカリ剤を上記廃水に添加し、生成したスラ
ッジを分離する処理を実施することができる。
ニターしたカルシウム濃度および全無機炭素濃度から、
カルシウム除去に必要な炭酸ナトリウムおよびアルカリ
剤の添加量を決定するとともに、これらの炭酸ナトリウ
ムおよびアルカリ剤を上記廃水に添加し、生成したスラ
ッジを分離する処理を実施することができる。
【００１２】上記スケーリング防止対策として、上記廃
水を弱酸性に調整するとともに、ばっ気操作を行うこと
により、上記無機炭素を除去する処理を実施することが
できる。
水を弱酸性に調整するとともに、ばっ気操作を行うこと
により、上記無機炭素を除去する処理を実施することが
できる。
【００１３】
【作用】本発明によるカルシウムスケーリング防止方法
においては、廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度
およびｐＨをモニターし、たとえば解離平衡定数などを
用いた計算により炭酸カルシウム（カルシウムスケー
ル）の析出量を計算するとともに、たとえばこの計算に
よる析出量の値が「正」である場合にスケーリング防止
対策を実行するようにしたので、廃水の水質に応じた的
確な薬品量および処理が可能となり、ランニングコスト
の低減を図ることができる。。
においては、廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度
およびｐＨをモニターし、たとえば解離平衡定数などを
用いた計算により炭酸カルシウム（カルシウムスケー
ル）の析出量を計算するとともに、たとえばこの計算に
よる析出量の値が「正」である場合にスケーリング防止
対策を実行するようにしたので、廃水の水質に応じた的
確な薬品量および処理が可能となり、ランニングコスト
の低減を図ることができる。。
【００１４】カルシウムスケーリング防止対策として
は、スケーリング防止剤の添加もしくは炭酸ナトリウム
などを用いた凝集沈澱によるカルシウムの除去処理方
法、あるいは液を酸性にするとともにばっ気することに
よる無機炭素除去方法（酸性ばっ気処理）など任意の方
法を採用することができる。
は、スケーリング防止剤の添加もしくは炭酸ナトリウム
などを用いた凝集沈澱によるカルシウムの除去処理方
法、あるいは液を酸性にするとともにばっ気することに
よる無機炭素除去方法（酸性ばっ気処理）など任意の方
法を採用することができる。
【００１５】カルシウムスケーリング防止対策として凝
集沈澱を行うときに、無機炭素が十分に存在する場合に
は、炭酸ナトリウムの添加はこれを行わず、ｐＨをアル
カリに調整するのみで十分で、無機炭素量に比較してカ
ルシウム量が多いときには、モニターした上記値から必
要な炭酸ナトリウムの添加量を計算して、添加すればよ
い。
集沈澱を行うときに、無機炭素が十分に存在する場合に
は、炭酸ナトリウムの添加はこれを行わず、ｐＨをアル
カリに調整するのみで十分で、無機炭素量に比較してカ
ルシウム量が多いときには、モニターした上記値から必
要な炭酸ナトリウムの添加量を計算して、添加すればよ
い。
【００１６】カルシウムスケーリング防止対策として酸
性ばっ気処理を行う場合は、廃水のｐＨを４〜５以下に
調整すれば、廃水中の炭酸イオンを炭酸ガスとして除去
することができる（本出願人による特願平５−２２９６
２９号を参照）。
性ばっ気処理を行う場合は、廃水のｐＨを４〜５以下に
調整すれば、廃水中の炭酸イオンを炭酸ガスとして除去
することができる（本出願人による特願平５−２２９６
２９号を参照）。
【００１７】
【実施例】つぎに本発明の一実施例によるカルシウムス
ケーリング防止方法を図１ないし図５にもとづき説明す
る。図１は本発明によるカルシウムスケーリング防止方
法の概略フローチャート図であって、まずステップＳ１
において廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨをモニターし、ステップＳ２においてｐＨの変化
による炭酸カルシウム（カルシウムスケール）の予測析
出量を計算する。この計算方法については後述する。
ケーリング防止方法を図１ないし図５にもとづき説明す
る。図１は本発明によるカルシウムスケーリング防止方
法の概略フローチャート図であって、まずステップＳ１
において廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨをモニターし、ステップＳ２においてｐＨの変化
による炭酸カルシウム（カルシウムスケール）の予測析
出量を計算する。この計算方法については後述する。
【００１８】ステップＳ３においてこの予測析出量が析
出が発生するレベルか否かを判断する。たとえばこの予
測析出量が「正」か「負」かを判断し、「正」であれば
カルシウムスケールが生成されると判断し、ステップＳ
４においてスケーリング防止対策を実施する。この必要
性がないと判断した場合には、スケーリング防止対策は
実施しないものとする。
出が発生するレベルか否かを判断する。たとえばこの予
測析出量が「正」か「負」かを判断し、「正」であれば
カルシウムスケールが生成されると判断し、ステップＳ
４においてスケーリング防止対策を実施する。この必要
性がないと判断した場合には、スケーリング防止対策は
実施しないものとする。
【００１９】上述の炭酸カルシウムの予測析出量を計算
する方法の一例について、図２および図３の各式を参照
しながら以下述べる。図２は、廃水中の全無機炭素濃度
（単位：モル／リットル）の関数として炭酸イオン濃度
を得る各式を示すもので、全無機炭素濃度をＩＣとし、
水素イオン濃度をｐＨとすれば、ＩＣ、ｐＨはそれぞ
れ、式（１）、（２）のように表される。
する方法の一例について、図２および図３の各式を参照
しながら以下述べる。図２は、廃水中の全無機炭素濃度
（単位：モル／リットル）の関数として炭酸イオン濃度
を得る各式を示すもので、全無機炭素濃度をＩＣとし、
水素イオン濃度をｐＨとすれば、ＩＣ、ｐＨはそれぞ
れ、式（１）、（２）のように表される。
【００２０】また炭酸の第１解離平衡定数をＫa1とし、
炭酸の第２解離平衡定数をＫa2とすれば、Ｋa1およびＫ
a2はそれぞれ、式（３）、（４）のように表される。な
おＫa1およびＫa2は、ｐＨに依存しない定数である。
炭酸の第２解離平衡定数をＫa2とすれば、Ｋa1およびＫ
a2はそれぞれ、式（３）、（４）のように表される。な
おＫa1およびＫa2は、ｐＨに依存しない定数である。
【００２１】式（２）から式（５）を得るとともに、式
（３）、（４）からそれぞれ、式（６）、（７）を得
る。
（３）、（４）からそれぞれ、式（６）、（７）を得
る。
【００２２】式（１）、（６）、（７）から、式
（８）、（９）のように、重炭酸イオン濃度［ＨＣ
Ｏ3 -］をｐＨ、Ｋa1およびＫa2により表すことができ
る。
（８）、（９）のように、重炭酸イオン濃度［ＨＣ
Ｏ3 -］をｐＨ、Ｋa1およびＫa2により表すことができ
る。
【００２３】したがって、式（６）、（７）から、炭酸
濃度［Ｈ2ＣＯ3］および炭酸イオン濃度［ＣＯ3 2-］を
［ＨＣＯ3 -］の関数としてそれぞれ、式（１０）、（１
１）のように表現することができる。
濃度［Ｈ2ＣＯ3］および炭酸イオン濃度［ＣＯ3 2-］を
［ＨＣＯ3 -］の関数としてそれぞれ、式（１０）、（１
１）のように表現することができる。
【００２４】つまり、炭酸イオンの存在量［ＣＯ3 2-］
は式（１１）のように計算され、式内の各値は、水質を
モニターすることにより得る全無機炭素濃度ＩＣおよび
水素イオン濃度ｐＨ、ならびに解離平衡定数Ｋa1、Ｋa2
である。
は式（１１）のように計算され、式内の各値は、水質を
モニターすることにより得る全無機炭素濃度ＩＣおよび
水素イオン濃度ｐＨ、ならびに解離平衡定数Ｋa1、Ｋa2
である。
【００２５】かくして式（８）、（１０）、（１１）の
ように、ｐＨおよびＩＣをモニターすることにより、重
炭酸イオン（ＨＣＯ3 -）、炭酸（Ｈ2ＣＯ3）および炭酸
イオン（ＣＯ3 2-）の存在の比率をそれぞれ得ることが
できる。
ように、ｐＨおよびＩＣをモニターすることにより、重
炭酸イオン（ＨＣＯ3 -）、炭酸（Ｈ2ＣＯ3）および炭酸
イオン（ＣＯ3 2-）の存在の比率をそれぞれ得ることが
できる。
【００２６】つぎに図３は、炭酸カルシウムの析出量を
計算する各式を示すもので、図２に示したように、ある
ｐＨにおける炭酸イオン（ＣＯ3 2-）は式（１１）によ
り得られ、ｐＨがｐＨ１に変化することにより炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3 -）が、Ｍ（モル／リットル）だけ析
出したと仮定する。
計算する各式を示すもので、図２に示したように、ある
ｐＨにおける炭酸イオン（ＣＯ3 2-）は式（１１）によ
り得られ、ｐＨがｐＨ１に変化することにより炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3 -）が、Ｍ（モル／リットル）だけ析
出したと仮定する。
【００２７】この液が平衡に達したとき、モニターによ
り得られた初期のカルシウム量をＣＡとすれば、カルシ
ウムイオン濃度［Ｃａ2+］は式（１２）により得られ、
炭酸イオン濃度［ＣＯ3 2-］は、全無機炭素濃度ＩＣの
うちＭだけの量がカルシウムイオンと結合して沈澱した
として、図２の式（７）から式（１３）、（１４）のよ
うに得ることができる。
り得られた初期のカルシウム量をＣＡとすれば、カルシ
ウムイオン濃度［Ｃａ2+］は式（１２）により得られ、
炭酸イオン濃度［ＣＯ3 2-］は、全無機炭素濃度ＩＣの
うちＭだけの量がカルシウムイオンと結合して沈澱した
として、図２の式（７）から式（１３）、（１４）のよ
うに得ることができる。
【００２８】炭酸カルシウムの溶解度積をＫspとすれ
ば、Ｋspは式（１５）のように表すことができる。なお
Ｋspは、ｐＨに依存しない定数である。
ば、Ｋspは式（１５）のように表すことができる。なお
Ｋspは、ｐＨに依存しない定数である。
【００２９】式（１５）に式（１２）、（１３）を代入
することによって式（１６）が得られ、これを変形して
Ｍに関する二次方程式（１７）が得られ、その解として
式（１８）のように、炭酸カルシウムの予測析出量Ｍの
解を得ることができる。ただし、析出量Ｍが溶存量を上
回ることはなく、また予測析出量としては少ない方を採
用することが適当であるので、Ｍの解としては、式（１
８）中のルートの符号がマイナスのものを解とする。
することによって式（１６）が得られ、これを変形して
Ｍに関する二次方程式（１７）が得られ、その解として
式（１８）のように、炭酸カルシウムの予測析出量Ｍの
解を得ることができる。ただし、析出量Ｍが溶存量を上
回ることはなく、また予測析出量としては少ない方を採
用することが適当であるので、Ｍの解としては、式（１
８）中のルートの符号がマイナスのものを解とする。
【００３０】したがって、判別式（１９）、および析出
量Ｍが「正」となる式（２０）をともに満足したときに
スケーリング防止対策を行うものとする。なお、析出量
の計算値Ｍが「正」以外の場合には、スケーリング防止
対策はこれを行わない。
量Ｍが「正」となる式（２０）をともに満足したときに
スケーリング防止対策を行うものとする。なお、析出量
の計算値Ｍが「正」以外の場合には、スケーリング防止
対策はこれを行わない。
【００３１】この予測析出量Ｍは、水質をモニターする
ことにより得られた初期のカルシウム量ＣＡ、全無機炭
素濃度ＩＣおよび水素イオン濃度ｐＨあるいはｐＨ１、
溶解度積Ｋsp、ならびに解離平衡定数Ｋa1、Ｋa2から計
算することができる。なお、ある一定条件においては、
Ｋsp＝１×１０-7、Ｋa1＝４．２×１０-7およびＫa2＝
４．８×１０-11として計算することができる。
ことにより得られた初期のカルシウム量ＣＡ、全無機炭
素濃度ＩＣおよび水素イオン濃度ｐＨあるいはｐＨ１、
溶解度積Ｋsp、ならびに解離平衡定数Ｋa1、Ｋa2から計
算することができる。なお、ある一定条件においては、
Ｋsp＝１×１０-7、Ｋa1＝４．２×１０-7およびＫa2＝
４．８×１０-11として計算することができる。
【００３２】上述の計算によると、廃水中に多量のカル
シウムが存在する場合でも、炭酸イオンが少ない場合に
は、炭酸カルシウムのスケールが生成しない状態が存在
する。逆に、炭酸イオンに比較してカルシウムの存在量
が少ない場合にもスケールの生成が生じない場合もあ
る。
シウムが存在する場合でも、炭酸イオンが少ない場合に
は、炭酸カルシウムのスケールが生成しない状態が存在
する。逆に、炭酸イオンに比較してカルシウムの存在量
が少ない場合にもスケールの生成が生じない場合もあ
る。
【００３３】上記スケーリング防止対策としては、処理
する廃水の状況に応じてこれを選択することができる。
たとえば図４は、本発明によるカルシウムスケーリング
防止方法を実施する炭酸カルシウム凝集沈澱法によるス
ケーリング防止設備１のフローを概略的に示す説明図で
あって、このスケーリング防止設備１は、スケール生成
有無の判断をコンピューターにより行う制御装置２と、
水質モニター３と、炭酸カルシウムを凝集沈澱させるた
めの反応槽４と、凝集槽５と、フロック形成槽６と、沈
澱槽７とを有する。
する廃水の状況に応じてこれを選択することができる。
たとえば図４は、本発明によるカルシウムスケーリング
防止方法を実施する炭酸カルシウム凝集沈澱法によるス
ケーリング防止設備１のフローを概略的に示す説明図で
あって、このスケーリング防止設備１は、スケール生成
有無の判断をコンピューターにより行う制御装置２と、
水質モニター３と、炭酸カルシウムを凝集沈澱させるた
めの反応槽４と、凝集槽５と、フロック形成槽６と、沈
澱槽７とを有する。
【００３４】水質モニター３としては、廃水中のカルシ
ウム濃度、全無機炭素濃度およびｐＨをモニターするこ
とができるものであれば、任意の機器を採用可能であ
る。
ウム濃度、全無機炭素濃度およびｐＨをモニターするこ
とができるものであれば、任意の機器を採用可能であ
る。
【００３５】図１に示した判断を制御装置２および水質
モニター３により行い、スケーリング防止対策が必要と
判断されたときに、反応槽４に炭酸ナトリウムおよびｐ
Ｈ調整用のアルカリ剤を加えて廃水のｐＨを高くし、炭
酸イオンとカルシウムイオンを反応させ、炭酸カルシウ
ムを析出させる。
モニター３により行い、スケーリング防止対策が必要と
判断されたときに、反応槽４に炭酸ナトリウムおよびｐ
Ｈ調整用のアルカリ剤を加えて廃水のｐＨを高くし、炭
酸イオンとカルシウムイオンを反応させ、炭酸カルシウ
ムを析出させる。
【００３６】つぎの凝集槽５において無機凝集剤を加え
て、析出した炭酸カルシウムを凝集させてより大きく
し、フロック形成槽６において高分子ポリマーを加える
ことによってさらに凝集させて沈澱槽７において沈澱処
理するとともに、後の処理プロセスに進むものである。
て、析出した炭酸カルシウムを凝集させてより大きく
し、フロック形成槽６において高分子ポリマーを加える
ことによってさらに凝集させて沈澱槽７において沈澱処
理するとともに、後の処理プロセスに進むものである。
【００３７】こうした炭酸カルシウムの凝集沈澱を行う
場合には、廃水のカルシウム濃度および全無機炭素濃度
をモニターしているので、炭酸ナトリウムの必要添加量
を計算可能であり、必要量のみを加えることができる。
この必要量としては、たとえば凝集沈澱処理水中でカル
シウム濃度を１００ｍｇ／Ｌ以下にするために必要な炭
酸ナトリウムの量である。なお、無機炭素が十分に存在
している場合には、ｐＨをアルカリに調整のみでよい。
場合には、廃水のカルシウム濃度および全無機炭素濃度
をモニターしているので、炭酸ナトリウムの必要添加量
を計算可能であり、必要量のみを加えることができる。
この必要量としては、たとえば凝集沈澱処理水中でカル
シウム濃度を１００ｍｇ／Ｌ以下にするために必要な炭
酸ナトリウムの量である。なお、無機炭素が十分に存在
している場合には、ｐＨをアルカリに調整のみでよい。
【００３８】スケーリング防止対策を行った処理水は、
それ以降の処理プロセスにおいて処理を続けるが、こう
した処理プロセスにおけるカルシウムスケールの既述の
ような諸問題はこれを回避することができる。
それ以降の処理プロセスにおいて処理を続けるが、こう
した処理プロセスにおけるカルシウムスケールの既述の
ような諸問題はこれを回避することができる。
【００３９】なお、炭酸カルシウムスラッジの生成を避
けたい場合などは、必要に応じて酸性ばっ気処理法によ
りスケール防止を行うこともできる。この場合は、図５
に示すように水質をモニターし、スケール防止が必要な
場合にのみ薬品の添加を行い、無用な薬品の使用を回避
することができる。
けたい場合などは、必要に応じて酸性ばっ気処理法によ
りスケール防止を行うこともできる。この場合は、図５
に示すように水質をモニターし、スケール防止が必要な
場合にのみ薬品の添加を行い、無用な薬品の使用を回避
することができる。
【００４０】すなわち、図５は、本出願人による前記特
願平５−２２９６２９号による酸性ばっ気処理法による
脱炭酸イオンの設備１０を概略的に示すもので、この脱
炭酸イオンの設備１０は、上述のスケール生成有無の判
断をコンピューターにより行う制御装置２および水質モ
ニター３と、反応槽１１と、ばっ気槽１２と、中和槽１
３とを有する。なお、反応槽１１とばっ気槽１２とを一
体の反応槽としてもよい。
願平５−２２９６２９号による酸性ばっ気処理法による
脱炭酸イオンの設備１０を概略的に示すもので、この脱
炭酸イオンの設備１０は、上述のスケール生成有無の判
断をコンピューターにより行う制御装置２および水質モ
ニター３と、反応槽１１と、ばっ気槽１２と、中和槽１
３とを有する。なお、反応槽１１とばっ気槽１２とを一
体の反応槽としてもよい。
【００４１】反応槽１１に酸を加えることにより、廃水
中の炭酸イオンは微細な炭酸ガスの気泡を生成するた
め、ばっ気槽１２に空気を送り込んでばっ気することに
よりこの気泡を大気中に脱気放出するもので、中和槽１
３で中和して後の処理プロセスに進む。
中の炭酸イオンは微細な炭酸ガスの気泡を生成するた
め、ばっ気槽１２に空気を送り込んでばっ気することに
よりこの気泡を大気中に脱気放出するもので、中和槽１
３で中和して後の処理プロセスに進む。
【００４２】なお、スケーリング防止対策としては、上
述の炭酸カルシウム凝集沈澱法あるいは酸性ばっ気処理
法以外にも任意の方法を採用することができる。
述の炭酸カルシウム凝集沈澱法あるいは酸性ばっ気処理
法以外にも任意の方法を採用することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、予測され
る炭酸カルシウムの析出量を計算してスケーリング防止
対策を実行するようにしたので、廃棄物の埋め立て地に
おける浸出水の処理施設などにおけるカルシウムによる
スケーリングを確実に防止することができるとともに、
廃水の水質に応じてカルシウムスケーリング防止対策を
必要に応じて行うことができ、ランニングコストを低減
して、付随するスラッジ処理費などのコストの低減も可
能となる。
る炭酸カルシウムの析出量を計算してスケーリング防止
対策を実行するようにしたので、廃棄物の埋め立て地に
おける浸出水の処理施設などにおけるカルシウムによる
スケーリングを確実に防止することができるとともに、
廃水の水質に応じてカルシウムスケーリング防止対策を
必要に応じて行うことができ、ランニングコストを低減
して、付随するスラッジ処理費などのコストの低減も可
能となる。
【００４４】
【図１】本発明によるカルシウムスケーリング防止方法
の概略フローチャート図である。
の概略フローチャート図である。
【図２】同、廃水中の全無機炭素濃度ＩＣの関数として
炭酸イオン濃度を得る各式を示す図である。
炭酸イオン濃度を得る各式を示す図である。
【図３】同、炭酸カルシウムの析出量を計算する各式を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明によるカルシウムスケーリング防止方法
を実施する炭酸カルシウム凝集沈澱法によるスケーリン
グ防止設備１のフローを概略的に示す説明図である。
を実施する炭酸カルシウム凝集沈澱法によるスケーリン
グ防止設備１のフローを概略的に示す説明図である。
【図５】本出願人による特願平５−２２９６２９号によ
る酸性ばっ気処理法による脱炭酸イオンの設備１０を概
略的に示す説明図である。
る酸性ばっ気処理法による脱炭酸イオンの設備１０を概
略的に示す説明図である。
１ 炭酸カルシウム凝集沈澱法によるスケーリング防止
設備 ２ スケール生成有無の判断をコンピューターにより行
う制御装置 ３ 水質モニター ４ 炭酸カルシウムを凝集沈澱させるための反応槽 ５ 凝集槽 ６ フロック形成槽 ７ 沈澱槽 １０ 酸性ばっ気処理による脱炭酸イオンの設備 １１ 反応槽 １２ ばっ気槽 １３ 中和槽
設備 ２ スケール生成有無の判断をコンピューターにより行
う制御装置 ３ 水質モニター ４ 炭酸カルシウムを凝集沈澱させるための反応槽 ５ 凝集槽 ６ フロック形成槽 ７ 沈澱槽 １０ 酸性ばっ気処理による脱炭酸イオンの設備 １１ 反応槽 １２ ばっ気槽 １３ 中和槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−220793（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−258692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200889（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 5/00 610 C02F 5/00 620 C02F 1/58 C02F 5/08
Claims (3)
- 【請求項１】 カルシウムおよび炭酸イオンを含有す
る浸出水などの廃水からのカルシウムのスケーリングを
防止するカルシウムスケーリング防止方法であって、 前記廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐ
Ｈをモニターし、 モニターしたこれらカルシウム濃度、全無機炭素濃度お
よびｐＨとともに、炭酸の第１解離平衡定数、炭酸の第
２解離平衡定数、および炭酸カルシウムの溶解度積を用
いて計算することによって カルシウムスケールの生成量
を予測し、カルシウムスケールの生成量が「正」の値を
取るときに、スケーリング防止対策として、カルシウム
除去あるいは無機炭素除去の方法を実施することを特徴
とするカルシウムスケーリング防止方法。 - 【請求項２】 前記スケーリング防止対策として、 前記モニターしたカルシウム濃度および全無機炭素濃度
から、カルシウム除去に必要な炭酸ナトリウムおよびア
ルカリ剤の添加量を決定するとともに、 これらの炭酸ナトリウムおよびアルカリ剤を前記廃水に
添加し、生成したスラッジを分離することを特徴とする
請求項１記載のカルシウムスケーリング防止方法。 - 【請求項３】 前記スケーリング防止対策として、 前記廃水を弱酸性に調整するとともに、ばっ気操作を行
うことにより、前記無機炭素を除去することを特徴とす
る請求項１記載のカルシウムスケーリング防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346828A JP3054631B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カルシウムスケーリング防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346828A JP3054631B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カルシウムスケーリング防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185590A JPH07185590A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3054631B2 true JP3054631B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=18386087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346828A Expired - Fee Related JP3054631B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カルシウムスケーリング防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054631B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6333005B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-12-25 | Hercules Incorporated | Methods of preventing scaling involving inorganic compositions in combination with copolymers of maleic anhydride and isobutylene, and compositions therefor |
| JP4431676B2 (ja) * | 1999-09-03 | 2010-03-17 | 株式会社片山化学工業研究所 | 水処理方法 |
| JP2008238033A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Kubota Corp | カルシウム除去方法及びカルシウム除去装置 |
| KR102420223B1 (ko) * | 2020-03-26 | 2022-07-15 | 한국과학기술연구원 | 칼슘계 결정 생성 억제장치 및 이를 이용한 수처리장치 |
| CN114604998A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-10 | 广东南方碱业股份有限公司 | 一种清废液降氨氮系统及工艺 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5346828A patent/JP3054631B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185590A (ja) | 1995-07-25 |
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