JP3420777B2 - アルミニウムの不溶化方法 - Google Patents

アルミニウムの不溶化方法

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JP3420777B2
JP3420777B2 JP24340791A JP24340791A JP3420777B2 JP 3420777 B2 JP3420777 B2 JP 3420777B2 JP 24340791 A JP24340791 A JP 24340791A JP 24340791 A JP24340791 A JP 24340791A JP 3420777 B2 JP3420777 B2 JP 3420777B2
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伸 佐藤
良弘 恵藤
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムの不溶化方
法に係り、特に、アルミニウム含有水に酸又はアルカリ
を添加して凝集処理し、生成した汚泥を分離除去する方
法において、沈降性、濃縮性及び脱水性の良好な汚泥を
生成させて、効率的な処理を行なうことを可能とするア
ルミニウムの不溶化方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、アルミニウム含有廃水の処理方法
としては、廃水中に中和剤を添加して、pH6〜8程度
とし、アルミニウムを水酸化アルミニウムとして沈降さ
せ、凝集分離する方法がある。 【0003】しかしながら、この方法で得られるアルミ
ニウム含有汚泥は、固形物(SS)濃度が高くても10
g/リットル(以下「lit.」と記す。)程度と非常に低
濃度で、脱水してもSS濃度は10〜20%程度にしか
ならない、極めて沈降性、濃縮性、脱水性の悪い汚泥で
ある。 【0004】このようなアルミニウム含有廃水の処理に
おける改良技術として、従来、次のような方法が提案さ
れている。 【0005】 水酸化アルミニウムにアルカリを添加
してアルカリ処理アルミニウム沈殿を得、これを酸性ア
ルミニウム含有廃水と混合反応させる方法(特公昭49
−36879号)。 【0006】 凝集分離した汚泥の一部に酸に添加し
て溶解させたものを、凝集反応槽に返送する方法(特開
平2−157005号)。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、ア
ルカリ処理アルミニウム沈殿の生成のための反応槽及び
酸性アルミニウム含有廃水の反応のための反応槽と、反
応槽が少なくとも2槽必要であり、各槽のpH制御な
ど、装置設備面で複雑であるという欠点がある。しか
も、アルカリによる改質効果も十分満足し得るものでは
ない。因みに、特公昭49−36879号に記載される
実施例の結果によると、得られる汚泥のSS濃度は最良
でも40g/lit.程度である。 【0008】一方、上記の方法は、汚泥を返送する方
法ではあるが、酸添加により汚泥を溶解してから反応槽
に送給する。即ち、の方法は凝集剤の再利用に関する
ものであって、汚泥濃度の改善効果は得られない。 【0009】このように、従来において、SS濃度が高
く、沈降性、濃縮性及び脱水性に優れた汚泥を得ること
ができるアルミニウムの不溶化方法は提案されておら
ず、その改良が望まれている。 【0010】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、アルミニウム含有水を凝集処理し、生成
した汚泥を分離除去する方法において、沈降性、濃縮性
及び脱水性の良好な汚泥を生成させて、効率的な処理を
行なうことを可能とするアルミニウムの不溶化方法を提
供することを目的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウムの
不溶化方法は、アルミニウム含有水を反応槽内で不溶化
反応させた後、固液分離処理し、分離した不溶化物の一
部を反応槽に返送する方法において、反応槽のpHを
5.8〜7.2に調整し、かつ、反応槽内の固形物濃度
が100g/lit.以上となるように前記分離した不溶化
物を返送するとともに、反応槽に流入する液の反応槽滞
留時間を10分以上とすることを特徴とする。 【0012】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図1は本発明のアルミニウムの不溶化方法の一実
施方法を示す系統図である。 【0013】図中、1は反応槽、2,3は凝集槽であ
り、各々、撹拌機1A,2A,3Aを備える。4は沈殿
槽である。しかして、11は原水を反応槽1に導入する
配管、12は反応槽1内の液を凝集槽に送給する配管、
13は沈殿槽4で分離された上澄水を処理水として排出
する配管、14は汚泥を排出する配管であり、一部を反
応槽1に返送するポンプ15を備える配管14Aと、残
部を系外へ排出する配管14Bとに分岐している。16
は反応槽1に中和剤を供給する配管、17は凝集槽2に
凝集剤を送給する配管である。 【0014】図示の方法において、原水であるアルミニ
ウム含有水は、配管11より反応槽1に導入され、反応
槽1内にて沈殿槽4から配管14Aを経て返送された汚
泥の一部が添加されると共に、配管16より中和剤が添
加され、pH5.8〜7.2に調整される。 【0015】本発明において、原水中のアルミニウムは
水酸化物フロックを形成していてもよいが、溶解してい
る方が望ましく、原水は酸性であってもアルカリ性であ
っても良い。従って、原水のpHに応じて、NaOH,
KOH,Ca(OH)2 ,CaO等のアルカリや、H2
SO4 ,HCl,HNO3 等の酸が中和剤として、反応
槽1内の液のpHが5.8〜7.2の範囲となるように
添加される。ここで、反応槽1内の液のpHが5.8未
満であると、アルミニウム量が多くなり、また、pH
7.2を超えるとゲル状沈殿物が多くなり、沈降性、濃
縮性の悪い汚泥が得られるため好ましくない。 【0016】また、沈殿槽4から返送される返送汚泥量
は多い程好ましく、本発明においては、反応槽内の液中
のSS濃度が100g/lit.以上、より好ましくは20
0g/lit.以上となるように返送汚泥量を調整する。反
応槽内の液中のSS濃度が100g/lit.未満である
と、高濃度汚泥は得られない。 【0017】通常の場合、返送汚泥量は原水流量の0.
5倍以上、特に1倍以上とすることにより、反応槽内の
液中のSS濃度を100g/lit.以上に調整することが
可能とされる。 【0018】本発明においては、この反応槽1の容量
は、反応槽1内に流入する液の、反応槽内の滞留時間が
10分以上となるように流入原水量及び返送汚泥量に応
じて適宜選定する。この反応槽滞留時間が10分未満、
例えば6分程度であると、汚泥を返送することによる本
発明の効果が十分に得られない。これは、液中の未反応
のアルミニウムイオンが反応槽から流出し、沈殿槽内で
水酸化アルミニウムを生成するためと推定される。 【0019】本実施例の方法においては、反応槽1内の
液は、次いで、配管12より凝集槽2に送給され、凝集
槽2内で配管17より凝集剤が添加されて凝集処理され
る。ここで使用される凝集剤としては、特に制限はない
が、一般には高分子凝集剤が好ましい。高分子凝集剤と
しては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系のいずれ
も適用可能であるが、通常の場合、ノニオン系、アニオ
ン系が効果的である。 【0020】凝集槽2内で凝集処理された液は、更に、
凝集槽3に送給されて十分に凝集処理された後、沈殿槽
4に流入して濃縮沈殿処理される。しかして、沈殿槽4
の上澄水は処理水として配管13より排出される。一
方、沈殿槽4から、配管14を経て抜き出された汚泥
は、その一部が配管14Aより反応槽1に返送され、残
部は配管14Bより系外に排出され、脱水、乾燥処理さ
れた後、アルミニウム回収工程等に供給される。 【0021】なお、図示の実施方法は、本発明の一実施
例であって、本発明は何ら図示の方法に限定されるもの
ではない。 【0022】例えば、凝集槽は必ずしも必要とされず、
反応槽内の液は直接沈殿槽に供給しても良い。しかしな
がら、凝集槽を設けて凝集剤を添加して凝集処理を行な
った後、沈殿処理することにより、汚泥の沈殿性や処理
水の清澄性が向上するため、本発明に極めて有効であ
る。 【0023】また、沈殿槽は清澄水の分離と汚泥の濃縮
を目的とするものであるから、本発明においては、沈殿
槽の替りに膜分離装置、例えば、MF(精密濾過)、U
F(限外濾過)膜分離装置を用いても良い。 【0024】本発明の方法は、浄水場の原水や懸濁固形
物を含む排水に硫酸バントや塩化アルミニウムを添加し
て凝集処理する場合にも適用可能である。 【0025】 【作用】本発明の方法は、アルミニウム含有水の凝集分
離処理において、分離された汚泥の一部を種晶として反
応槽に返送する方法であり、その際の反応槽pH、SS
濃度及び反応槽滞留時間を特定することにより、著しく
高濃度で、沈降性、濃縮性及び脱水性に優れた汚泥を得
るものである。 【0026】即ち、本発明においては返送汚泥を核とし
て、反応槽内で生成する水酸化アルミニウムをその表面
に析出させることにより、改質造粒する。これにより、
良好な汚泥が得られるのであるが、この汚泥の改質は、
反応槽pHが5.8〜7.2、SS濃度が100g/li
t.以上、滞留時間が10分以上のすべての条件を満たす
ときに、効果的に進行し、これらの条件のうち1つが欠
けても十分な効果は得られない。 【0027】因みに、本発明の方法によれば、原水のア
ルミニウム濃度に殆ど係りなく、300g/lit.以上の
高濃度汚泥が得られる。 【0028】なお、本発明の方法においては、原水中の
アルミニウム濃度が著しく低いないし不検出の場合であ
っても、凝集剤として適当なアルミニウム塩を添加する
ことにより、容易に改質造粒汚泥を得ることができる。 【0029】 【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明する。 【0030】実施例1 厚木市水に硫酸バンドを表1,2に示すAl濃度となる
ように添加、溶解して得られた原水を、反応槽(容量は
表1,2に示す通り)で凝集処理した後、沈殿槽(内径
150mm)に送給して固液分離処理した。なお、原水
の流量及び沈殿槽からの返送汚泥量(原水流量の1〜1
0倍)は表1,2に示す通りとし、反応槽においては酸
又はアルカリを添加して、表1,2に示すpH値に調整
した。反応槽滞留時間、反応槽SS濃度は表1,2に示
す通りであった。なお、反応槽滞留時間は、原水と返送
汚泥との総量に対する滞留時間で表示してある。 【0031】このような処理により、反応槽出口液を3
0分静置して得られる濃縮汚泥について全固形物(S
S)濃度を分析し、結果を表1,2に示した。 【0032】表1,2より次のことが明らかである。即
ち、反応槽pHを変え、他の条件は同一としたNo. 1〜
5の結果から、反応槽pHは5.8〜7.2とすること
により、高濃度汚泥が得られることが明らかである。ま
た、反応槽容量を変えることにより、反応槽滞留時間を
変え、他の条件は同一としたNo. 6〜9の結果から、滞
留時間は10分以上とすることにより、高濃度汚泥が得
られることが明らかである。更に、反応槽pH、反応槽
滞留時間を同一ないしほぼ同一とし、反応槽SS濃度を
変えたNo. 10〜15の結果から、反応槽SS濃度を1
00g/lit.以上とすることにより、高濃度汚泥が得ら
れることが明らかである。なお、原水のAl濃度のみを
変えたNo. 16、17の結果からは、Al負荷による影
響は殆どないことが明らかである。 【0033】一方、No. 18の結果から、汚泥の返送を
行なわないと、高濃度汚泥は得られないことが明らかで
ある。 【0034】 【表1】【0035】 【表2】【0036】 【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のアルミニウ
ムの不溶化方法によれば、高濃度で極めて沈降性、濃縮
性及び脱水性の良い汚泥が得られる。このため、本発明
の方法により得られる汚泥は、濃縮処理のみで、従来法
において汚泥を脱水処理して得られた脱水ケーキよりも
低含水率の汚泥とすることができる。これにより、脱水
機を不要ないし縮減することが可能とされる。また、こ
のように、含水率の低い汚泥が得られることから、汚泥
中のアルミニウムを回収、再利用する場合の乾燥コスト
も大幅に低減される。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のアルミニウムの不溶化方法の一実施方
法を示す系統図である。 【符号の説明】 1 反応槽 2,3 凝集槽 4 沈殿槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高土居 忠 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗 田工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−173188(JP,A) 特開 昭48−98651(JP,A) 特公 昭49−36879(JP,B2) 特公 昭48−37676(JP,B2)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 アルミニウム含有水を反応槽内で不溶化
    反応させた後、固液分離処理し、分離した不溶化物の一
    部を反応槽に返送する方法において、 反応槽のpHを5.8〜7.2に調整し、かつ、反応槽
    内の固形物濃度が100g/lit.以上となるように前記
    分離した不溶化物を返送するとともに、反応槽に流入す
    る液の反応槽滞留時間を10分以上とすることを特徴と
    するアルミニウムの不溶化方法。
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JP6370629B2 (ja) * 2014-07-30 2018-08-08 三菱重工業株式会社 排水処理システム及びそれを用いた排水処理方法

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