JP3172728B2 - 2価のマンガンイオンの除去方法 - Google Patents
2価のマンガンイオンの除去方法Info
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Description
除去方法に係り、特に、脱硫排水に含有される2価のマ
ンガンイオンをpH中性領域にて効率的に除去する方法
に関する。
処理法として、該排水にカルシウム化合物及び/又はア
ルミニウム化合物を加え、pHを6〜8に調整した後、
膜分離を行い、膜透過液を吸着処理する方法が提案され
ている(特開平3−118897号公報)。
法では脱硫排水中に含有されるマンガンイオンの除去は
殆どなされない。このため、マンガンを10mg/l以
上含むような脱硫排水には適用することができないか、
或いは、このような脱硫排水の処理には、更にマンガン
イオンの除去のために高価なキレート樹脂を用いて処理
する必要があった。
については、上述のカルシウム化合物及び/又はアルミ
ニウム化合物の添加による処理に先立ち、予めマンガン
イオンの除去処理を行なうことが好ましいが、この前処
理としてのマンガンイオンの除去のためには、後段の処
理pH、即ち、pH6〜8の中性領域で行なうことがで
きることが望ましい。
去方法は、いずれもアルカリ性領域で処理する必要があ
り、水中のマンガンイオンをpH中性領域で除去する方
法は提案されていない。
排水中の2価のマンガンイオンをpH中性領域において
効率的に処理する方法を提供することを目的とする。
イオンの除去方法は、脱硫排水中の2価のマンガンイオ
ンを除去する方法において、該水に、該2価のマンガン
イオンを4価のマンガンイオンに酸化するのに必要とな
る量を超える量の過マンガン酸塩を添加してpH3〜8
に調整した後、重金属キレート凝集剤を添加して、過剰
量の過マンガン酸塩を不溶化することを特徴とする。
マンガン酸塩としては、過マンガン酸カリウム(KMn
O4)、過マンガン酸ナトリウム(NaMnO4)、過
マンガン酸アンモニウム(NH4MnO4)等を用いる
ことができる。
調整することにより、脱硫排水中の2価マンガンイオン
は酸化されて容易に4価の二酸化マンガンとして不溶化
される。
進行するが、後述の反応式に示す如く、酸化反応の進行
に伴い、水分子から水素イオンが放出され、pH緩衝性
のない水系では、放出された水素イオンにより酸性度が
高くなってくる。
るため、適宜水酸化ナトリウム(NaOH)等のアルカ
リを添加してpHを3〜8、好ましくは4以上に調整し
て反応を進行させるようにする。
における必要理論量となるように添加するのが好まし
く、処理する水のマンガンイオン含有量に応じて適宜決
定されるが、この過マンガン酸塩の添加制御を容易にす
るために、本発明では酸化反応に必要な理論量よりも多
い量の過マンガン酸塩を添加する。過剰量の過マンガン
酸塩を添加した場合には、未反応の過マンガン酸塩が残
留し、これが処理水中のマンガン濃度を高める原因とな
る。
ることにより、過剰量の過マンガン酸塩を容易に不溶化
して除去する。ここで、重金属キレート凝集剤として
は、ジチオカルバミン酸基等を含む化合物が挙げられ、
これらのうち、ジチオカルバミン酸基又はその塩を有す
る化合物としては、ポリアミン、ポリエチレンイミンと
二硫化炭素との反応物が挙げられる。
プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリ
アミン、ジブチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、トリプロピレンテトラミン、トリブチレンテトラミ
ン、テトラエチレンペンタミン、テトラプロピレンペン
タミン、テトラブチレンペンタミン、ペンタエチレンヘ
キサミン等のポリアルキレンポリアミン;フェニレンジ
アミン、o−,m−,p−キシレンジアミン、3,5−
ジアミノクロロベンゼン、ジアミノフェニルエーテル、
トリジン、m−トルイレンジアミン等の芳香族アミン;
イミノビスプロピルアミン、モノメチルアミノプロピル
アミン、メチルイミノビスプロピルアミン、1,3−ビ
ス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ジアミノ
プロパン、1,4−ジアミノブタン、メラミン、1−ア
ミノエチルピペラジン、ピペラジン、3,3’−ジクロ
ロベンジジン等が挙げられる。更に、これらのポリアミ
ンとエピハロヒドリンとが重縮合した重縮合ポリアミン
も使用できる。
分子量300〜100000、特に1000〜1000
00のものが好ましい。
過剰となる過マンガン酸塩の量によって適宜決定され
る。
水の処理における前処理としてのマンガンイオンの除去
を極めて効率的に行うことができ、マンガンイオンの除
去処理と後工程の処理とを同一pHで行なうことを可能
とし、pH調整にかかる作業及び薬剤コストの軽減を図
ることができる。
について説明する。
水)を、配管11より濾過部1Aを備える第1反応槽1
に導入し、配管12より過マンガン酸塩としてKMnO
4を添加すると共に、必要に応じて配管13より酸又は
アルカリを添加してpH3〜8に調整して反応させる。
なお、このpH調整は、後段の処理pHに適合させるた
めに、特に、pH6〜8とするのが好ましい。反応液は
濾過部1Aを経て第1反応槽1から抜き出し、配管14
より第2反応槽2に導入して、配管15より重金属キレ
ート凝集剤を添加し、過剰のKMnO4を不溶化させ
る。また、フッ素イオンが共存する場合には、カルシウ
ム化合物又はアルミニウム化合物の添加によりフッ素イ
オンを不溶化させる。この第2反応槽2においては、必
要に応じて更にpH調整を行なって、pHを6〜8に調
整した後、反応液は配管16、循環槽3、配管17を経
て精密濾過(MF)膜分離装置4に導入し、膜分離処理
する。膜分離の透過水は処理水として配管18より系外
へ排出し、濃縮水は、配管19より循環槽3へ循環させ
る。この循環配管19において、濃縮水の一部は引抜汚
泥として配管20より系外へ排出する。
オン及びフッ素イオンを効率的に除去し、高水質の処理
水を得ることができる。
のマンガンイオンとして存在している。このような2価
のマンガンはアルカリ性にすると次の反応を生じて不溶
化してくる。なおこの反応を10分以内に十分進行させ
るためには、pH10以上とする必要がある。
ンは、系内のpHを中性に戻すと可逆反応により容易に
2価のマンガンイオンとして再溶解してしまう。
のマンガンに酸化すると、二酸化マンガンとして不溶化
するため、沈殿又は膜分離等の固液分離処理によって除
去可能となる。このように二酸化マンガンを生成させる
ことにより、pH中性領域でも再溶解を生じることな
く、マンガンイオンを効率的に除去することが可能とな
る。
(H2O2)を用いた場合には、二酸化マンガンの生成
効率が悪く、アルカリ性領域であれば、十分な酸化力を
得ることができるものの、これをpH中性領域にする
と、再溶解が生じ、マンガンイオンの除去効率が悪い。
て、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸塩を添加す
ることによって、次の反応が進行し、pH中性領域でも
2価のマンガンを4価のマンガンまで効率的に酸化する
ことができる。
ガン酸塩を不溶化することができる。
り具体的に説明する。
g/lに調整した試料(pH7.8)を用い、表1に示
す薬剤を表1に示す割合で添加した。添加後のpHは表
1に示す通りであった。そこで、必要に応じてH2SO
4又はNaOHの添加により表1に示すpHに中和処理
した後、表1に示す時間反応させた。得られた反応液を
JIS No.5Aの濾紙で濾過し、濾過水中のマンガ
ン濃度を測定し、結果を表1に示した。
は、アルカリ性領域で作用するのでH2O2と共にNa
OHを添加してpH9.1とし、その後、HClを添加
してpH7.0とした。
o.2)では、二酸化マンガンの生成効率が悪い上に、
pH中性領域で再溶解が生じ、得られる濾過水中のマン
ガン濃度が高い。
o.3〜7)には、その添加量に応じてマンガンの除去
効果が得られている。即ち、試料中のMn2+濃度51
mg/l(≒0.93モル)に対するKMnO4の理論
量は、約98(=158×0.93×2/3)mg/l
である。従って、No.3〜5においては、未反応のM
n2+が濾過水中に残留する。一方、No.6,7で
は、試料中のMn2+は殆どすべて二酸化マンガンとし
て不溶化されるが、過剰量のKMnO4が残留し、特
に、No.7の場合には、濾過水にKMnO4によるピ
ンク色の着色が見られた。
ンガンを添加した試料(pH7.7)に、表2に示す量
のKMnO4を添加した(No.8では添加せず)。K
MnO4の添加後のpHは表2に示す通りであったた
め、NaOHの添加により表2に示すpHに中和処理
し、10分間反応させた。その後、重金属キレート凝集
剤としてウェルクリンK−100(栗田工業(株)製)
を表2に示す量添加し、その後5分間反応させた。
し、得られた濾過水中のマンガン濃度を測定し、結果を
表2に示した。
は、マンガンイオンの除去はなされず、KMnO4を添
加することによりその添加量に応じてマンガンイオンの
除去効果が得られる。本実施例において、50mg/l
のMn2+の酸化に必要なKMnO4の理論量は約96
mg/lであり、KMnO4を120mg/l添加した
場合(No.11)にはKMnO4が過剰となるが、重
金属キレート凝集剤の添加により、過剰のKMnO4が
重金属キレート凝集剤と反応して不溶化除去されるた
め、マンガン濃度の極めて低い濾過水を得ることができ
る。
ガンイオンの除去方法によれば、脱硫排水中の2価のマ
ンガンイオンをpH中性領域にて容易かつ効率的に除去
することができる。
方法を示す系統図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 脱硫排水中の2価のマンガンイオンを除
去する方法において、該水に、該2価のマンガンイオン
を4価のマンガンイオンに酸化するのに必要となる量を
超える量の過マンガン酸塩を添加してpH3〜8に調整
した後、 重金属キレート凝集剤を添加して、過剰量の過マンガン
酸塩を不溶化することを特徴とする2価のマンガンイオ
ンの除去方法。
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JP25553493A JP3172728B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 2価のマンガンイオンの除去方法 |
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JPH07108281A JPH07108281A (ja) | 1995-04-25 |
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-
1993
- 1993-10-13 JP JP25553493A patent/JP3172728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
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John E.Boll et.al.,"The use of potassiumu permanganate for iron and manganese removal from acid mine drainage",1985 Symposium on Surface Mining,Hydrogy,Sedlmentology,and Reclamation,p.219−223 |
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