JP4543502B2 - キレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法、薬注制御方法及び薬注制御装置 - Google Patents
キレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法、薬注制御方法及び薬注制御装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するに当たり、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を、簡易かつ的確に決定する方法と、この方法により求めた必要添加量に基いて、効果的な薬注制御を行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メッキ排水、塗装排水等の重金属含有排水は、銅、クロム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、カドミウム等の重金属を含むものであり、これらの重金属含有排水は、水質汚濁防止法等により適切な処理を行うことが義務づけられている。
【０００３】
従来、重金属含有排水の処理法としては、下記のようなものがある。
(1) 苛性ソーダ、消石灰等のアルカリ剤を添加して、その重金属水酸化物（不溶化）を形成するｐＨで凝集沈殿処理を行う方法
(2) ジチオカルバミン酸基を主体とするキレート系重金属捕集剤を添加して、凝集沈殿処理を行う方法
(3) 硫化物を添加して凝集沈殿処理する方法
【０００４】
このうち、(1)のアルカリ剤による方法では、重金属の除去率が不十分である；アルカリｐＨ域で処理するため放流時に中和処理が必要であり、処理装置の構成が複雑になる；排水中に有機酸等を含有する場合、それと重金属が錯化合物を形成して除去が困難になる；スラッジの発生量が多い；といった問題点がある。
【０００５】
また、(3)の硫化物による方法では、低コストで比較的高い重金属除去率が得られるものの、臭気（硫化水素臭）の発生があり、作業環境が悪いという欠点がある。
【０００６】
これに対して、(2)のキレート系重金属捕集剤による方法では、臭気の問題もなく、また、重金属の除去率が高く、中性ｐＨ域で処理できるため、中和の必要もなく、更に、排水中に有機酸等を含有して重金属と錯化合物を形成した場合でも、重金属除去率が比較的高いことから、最も優れた方法であると言える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キレート系重金属捕集剤による方法では、キレート系重金属捕集剤は一般的に高価であるため処理コストが高騰し、また、排水の重金属濃度に対してキレート系重金属捕集剤が過剰添加となった場合には、処理効果が悪化するという欠点がある。このため、重金属含有排水の日常の水質変動にかかわらず、キレート系重金属捕集剤を定量添加で処理すると、キレート系重金属捕集剤添加量が不足する場合も過剰添加の場合にも重金属成分を十分に除去し得ず、処理水質が低下する上に、過剰添加の場合には経済性が著しく損なわれる。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するに当たり、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を、簡易かつ的確に決定する方法と、この方法により求めた必要添加量に基いて、効果的な薬注制御を行う方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するための、該キレート系重金属捕集剤の必要添加量を決定する方法において、該重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を添加し、このキレート系重金属捕集剤の添加量と、このキレート系重金属捕集剤の添加前後の該排水の酸化還元電位の変化量を測定し、この測定結果に基いて、添加量Ａを求めると共に、該重金属含有排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して行った凝集試験の結果に基いて、添加量Ｂを求め、該添加量Ａと添加量Ｂとの相関関係から前記必要添加量を決定する方法であって、前記キレート系重金属捕集剤の添加量に対して、該酸化還元電位の変化量が変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ａとし、該凝集試験において排水中に残留する重金属濃度がキレート系重金属捕集剤の添加量に対して変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ｂとし、キレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って求めた添加量Ａ’に（添加量Ｂ／添加量Ａ）を乗じることにより、前記必要添加量を決定することを特徴とする。
【００１０】
キレート系重金属捕集剤は、キレート形成基（ジチオカルバミン酸基）を持ち、この基が排水中の重金属イオンと反応して不溶化物を作り沈殿を生成する。この反応時には、酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下する。請求項１の方法は、このＯＲＰの変化、即ち、処理対象排水へのキレート系重金属捕集剤の添加濃度を変化させるとそれに応じて、重金属捕集剤の添加濃度が高くなるほどＯＲＰが低くなるように変化することを利用したものである。
【００１１】
請求項１の方法は、このＯＲＰの変化が例えば図３（ａ）に示す如く、変化点又は屈曲点、即ちＯＲＰを縦軸、薬注量を横軸としたグラフにおいて、傾きが急激に変化する点を有することを利用したものであり、この変化点付近に処理対象排水中の重金属イオンとキレート系重金属捕集剤との反応の終点があると推測される。
【００１２】
請求項１の方法は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を添加し、このキレート系重金属捕集剤の添加量と、このキレート系重金属捕集剤の添加前後の該排水のＯＲＰの変化量を測定し、この測定結果に基いて求めた添加量Ａと、重金属含有排水について、実際の処理対象水系における処理で使用される構成要素を模擬して机上で行った凝集試験（ジャーテスト）の結果に基いて求めた添加量Ｂとの相関関係から必要添加量を決定するものである。
【００１３】
この場合、凝集試験では、処理対象水を攪拌しながら中和処理した後、キレート系重金属捕集剤、無機凝集剤、高分子凝集剤の順に添加し、凝集処理後の上澄み液に残存する重金属濃度を測定する。この操作によって、キレート系重金属捕集剤の添加量と凝集処理後の上澄み液に残存する重金属濃度との関係を求め、例えば、図３（ｂ）に示す如く、変化点又は屈曲点、即ち重金属濃度を縦軸、薬注量を横軸としたグラフにおいて、傾きが急激に変化する点を示す重金属捕集剤の添加量を凝集試験から求めた添加量Ｂとする。
【００１４】
この凝集試験の処理条件は、実際の処理対象水系を十分に模擬していることが望ましく、実際の処理対象水系に応じて決定することができるが、通常は、キレート系重金属捕集剤を添加した後１０分間、無機凝集剤を添加した後１分間、高分子凝集剤を添加した後高速（例えば１５０ｒｐｍ）で１分、低速（例えば５０ｒｐｍ）で２分程度攪拌するのが好ましい。
【００１５】
このような凝集試験で求めた添加量Ｂは、実際の処理対象水系を模擬しているため、確実な凝集効果を得るためには有効な値であり、この値が処理目標値となるが、キレート系重金属捕集剤添加量と凝集処理後の上澄み液に残存する重金属濃度との関係を得るにはかなりの時間を要する。即ち、例えば、一点のデータを得るのに、上記条件で１４分以上の攪拌を要し、変化点を見つけるためには数点から数十点のデータが必要であることから、結果が出るまで数時間を要する。このように多大な時間を要する方法では、実際の処理現場で実施するには不適当であり、処理対象排水中の重金属濃度の変動に応じて、即時的に必要添加量を決定する方法としては望ましくない。また、このような凝集試験を実際の処理現場で実施するには操作が繁雑である。
【００１６】
そこで、請求項１の方法では、ＯＲＰの変化から求めた添加量Ａと凝集試験で求めた添加量Ｂとの関係を利用して必要添加量を容易かつ迅速に決定する。
【００１７】
この場合においては、キレート系重金属捕集剤の添加とＯＲＰの測定との間隔を短く、例えば３０秒とし、７〜８分という短時間でＯＲＰの変化量を求める。この変化量から求めた添加量Ａは、当然、凝集試験で求めた添加量Ｂと異なるものとなる。これは、ＯＲＰを短時間で測定するため、キレート系重金属捕集剤と処理対象の重金属イオンとが十分に反応してないことによるものと考えられ、従って、一般には添加量Ａ＞添加量Ｂとなる。
【００１８】
この反応時間の不足による誤差を補正するための係数は、添加量Ｂ／添加量Ａとなる。
【００１９】
よって、実際の処理水系に添加するキレート系重金属捕集剤の必要添加量は、この係数を求めた時と同じ間隔でキレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って添加量Ａ’を求め、このＡ’に予め求めた上記係数Ｂ／Ａを乗じることにより、即ち、Ａ’×Ｂ／Ａで求めることができる。
【００２０】
なお、キレート系重金属捕集剤の添加とＯＲＰの測定との間隔を、キレート系重金属捕集剤と処理対象重金属イオンとが十分に反応する程度に長く（例えば１０分以上）設定して求めた添加量Ａを、上記反応時間の不足による誤差を補正するための要素として用いることもできるが、実際の処理対象水系を模擬した凝集試験で求めた添加量Ｂを使用する方が、重金属の凝集処理過程を含んでいるため、処理効果の確かさの点で望ましい。
【００２１】
なお、本発明において、実際の処理水系に添加する重金属含有排水の必要添加量を求めるためのＯＲＰの測定頻度は、処理水中の重金属濃度の経時変化の度合等に応じて変更すれば良い。
【００２２】
請求項２のキレート系重金属捕集剤の薬注制御方法は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する方法において、このような本発明のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法に従って求めた必要添加量に従ってキレート系重金属捕集剤の薬注制御を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
この方法においては、求められた必要添加量の値を現場に表示して、その値を基に管理者が手動で薬注ポンプの吐出量設定を変更しても良いが、求められた必要添加量の値に基いて自動的に薬注ポンプの吐出量の設定変更がされるような構成とすることが省力化の面で好ましい。
【００２４】
請求項３のキレート系重金属捕集剤の薬注制御装置は、このような本発明のキレート系重金属捕集剤の薬注制御を行うための装置であって、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する装置において、該重金属含有排水の所定量をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリングされた排水に該キレート系重金属捕集剤を添加してＯＲＰを測定するＯＲＰ測定手段と、該重金属含有排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して凝集試験を行い、該凝集試験において排水中に残留する重金属濃度がキレート系重金属捕集剤の添加量に対して変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ｂとして求める手段と、該ＯＲＰ測定手段の測定値と該添加量Ｂに基いてキレート系重金属捕集剤の必要添加量を演算する制御演算器、該制御演算器の演算結果に基いてキレート系重金属捕集剤の薬注ポンプの作動を制御するポンプ制御器とを備えてなり、該制御演算器は、ＯＲＰ測定手段におけるキレート系重金属捕集剤の添加量に対して、該酸化還元電位の変化量が変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ａとし、キレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って求めた添加量Ａ’に（添加量Ｂ／添加量Ａ）を乗じることにより、前記必要添加量を演算することを特徴とする。
【００２５】
請求項４のキレート系重金属捕集剤の薬注制御装置は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する装置において、請求項１に記載のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法に従って必要添加量を求める必要添加量決定手段と、該必要添加量決定手段で求められた必要添加量に基いてキレート系重金属捕集剤の薬注ポンプの作動を制御するポンプ制御手段と、該必要添加量決定手段で求められた必要添加量と、該ポンプ制御手段の制御信号とを通信回路を経由して遠隔地に表示するモニタリング手段と、該遠隔地から前記必要添加量を変更するための設定値制御信号を発信する遠隔制御手段とを備えてなることを特徴とするものであって、制御演算器に接続された通信端末を用いて遠隔地の中央監視装置との間でデータ交信を行い、ＯＲＰの測定結果、その結果に基いて算出されたキレート系重金属捕集剤の必要添加量、この必要添加量に基いて設定された薬注ポンプの吐出量等の作動設定値を遠隔地に表示するようにしてモニタリングができるようにし、更に必要添加量を遠隔地から任意に設定変更できるようにしたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明のキレート系重金属捕集剤の薬注制御法により重金属含有排水を処理する排水処理系の実施の形態を示す系統図であり、図２はＯＲＰ自動計測器の構成を示す系統図である。
【００２８】
この排水処理系では、重金属含有排水に中和槽１で酸（ＨＣｌ等）又はアルカリ（ＮａＯＨ等）のｐＨ調整剤を添加してｐＨ調整した後、反応槽２に導入し、薬剤貯槽３から薬注ポンプＰ１でキレート系重金属捕集剤を添加して反応させ、反応液に無機凝集剤を添加して第１凝集槽４で凝集処理し、次いで高分子凝集剤を添加して第２凝集槽５で凝集処理し、凝集処理液を沈殿池６で固液分離し、得られた上澄水を処理水として放流する。また、分離された汚泥は脱水機７で脱水処理する。
【００２９】
中和槽１から反応槽２に重金属含有排水の中和処理液を送給する配管には、サンプリングライン８が接続されており、サンプリングした試料液（サンプリング水）のＯＲＰをＯＲＰ自動計測器９で計測するように構成されている。このＯＲＰ計測値は、制御演算器１０に入力され、ＯＲＰ計測値に基いてキレート系重金属捕集剤の必要添加量が算出される。この算出結果は薬注ポンプＰ１の制御信号としてインバーター等のポンプ制御器１１に出力され、ポンプ制御器１１により薬注ポンプＰ１が制御され、キレート系重金属捕集剤の適正な薬注が行われる。
【００３０】
このように、重金属含有排水（の中和処理液）のＯＲＰの計測及びこの計測値に基く適正薬注量（キレート系重金属捕集剤の必要添加量）の算出を一定の間隔で行うことにより、安定な薬注制御を行って効率的な処理を行うことができる。
【００３１】
図１の排水処理系にあっては、重金属含有排水の処理を行う現場でのＯＲＰ自動計測器９の計測結果と制御演算器１０の算出結果を通信端末１２を経て電話回線で遠隔地のセンターの中央監視装置１３に送信すると共に、この中央監視装置１３からの設定変更（例えば、計測間隔の設定変更、補正係数等の制御設定値の変更等）を電話回線で通信端末１２を経て制御演算器１０に送信可能とされており、現地／センター相互のデータ通信で遠隔地における処理状況の把握及び監視と遠隔制御が行えるように構成されている。
【００３２】
次に、本発明において、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を算出するためのＯＲＰ自動計測器９の構成について図２を参照して説明する。
【００３３】
このＯＲＰ自動計測器は、通常、図１に示す如く、中和槽１で中和された重金属含有排水を取り出すためのサンプリングライン８に設けられる。
【００３４】
図２のＯＲＰ自動計測器における計算手順は次の通りである。
(1) ＯＲＰ計測動作が始まると、原水側（サンプリングライン）の電磁弁Ｖ１と計測槽２１の底部の流出入用の電磁弁Ｖ２が開となり、計測槽２１に測定対象のサンプリング水が流入する。計測槽２１内のレベルスイッチ２２の所定値でこれらの電磁弁Ｖ１，Ｖ２が閉となり、サンプリング水の流入は停止する。
(2) 計測槽２１内のモーター攪拌機２３によって、サンプリング水を攪拌しながら、薬液槽２４内のキレート系重金属捕集剤の所定量をポンプＰ２により一定間隔で添加する。この添加は連続的でも断続的でも構わないが、添加後のＯＲＰ測定値を安定して計測するためには、必要量を短時間で添加できるような薬注ポンプ吐出量に設定して、添加後攪拌によって十分混合し、一定時間経過後、ＯＲＰ測定するのが望ましい。
(3) (2)の動作を繰り返してＯＲＰの計算値信号をＡ／Ｄ変換器２８で変換して制御演算器１０に入力する。制御演算器１０では、図３（ａ）に示すようなキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を求める。その後、計測槽２１内のモーター攪拌を止め、計測槽２１の流出入用の電磁弁Ｖ２と排液出口側の電磁弁Ｖ３を開にしてサンプリング水を排出する。
(4) 排出後、ＯＲＰ計２５のＯＲＰ電極２６を清浄に保つために、電磁弁Ｖ４を開として水道水等の清水を洗浄ノズル２７から吐出させて洗浄する。
(5) 以降、ＯＲＰの計測時には上記動作を繰り返す。
【００３５】
本発明では、特に、一定時間間隔、例えば０．５〜２時間間隔、より具体的には１時間毎でサンプリング水を採取して、図２に示すようなＯＲＰ自動計測器で、一定時間、例えば１０〜１２０秒、具体的には３０秒間隔で一定量ずつキレート系重金属捕集剤を添加、攪拌してＯＲＰを計測し、図３（ａ）に示すような添加量とＯＲＰとの関係から変化点、即ち添加量Ａを求め、一方で、重金属含有排水について１回／日〜１回／月程度の頻度でジャーテストを行い、図３（ｂ）に示すようなキレート系重金属捕集剤の添加量と凝集処理水の重金属濃度との関係から変化点、即ち添加量Ｂを求め、前述の如く、補正係数Ｂ／Ａを用いてＯＲＰの計測値から求めた添加量を補正して必要添加量を求めるのが好適である。
【００３６】
なお、本発明で使用されるキレート系重金属捕集剤としては、ジアルキルジチオカルバミン酸塩、ピペラジンビスジチオカルバミン酸塩、シクロアルキルジチオカルバミン酸塩、ジチオカルバミン酸塩、ピロリジンジチオカルバミン酸塩などの錯体形成性の官能基を持つ化合物等が挙げられる。
【００３７】
また、無機凝集剤としてはポリ硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄等を、高分子凝集剤としてはアニオン性の高分子凝集剤であるアクリルアミドのホモポリマー、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドのコポリマー、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸のターポリマーなどを使用することができる。
【００３８】
キレート系重金属捕集剤、無機凝集剤、高分子凝集剤は上記に限定されるものではない。
【００３９】
このような本発明の方法及び装置は、キレート系重金属捕集剤との反応が可能な重金属を含有するものであれば、どのような重金属含有排水にも適用可能である。
【００４０】
【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。
【００４１】
実施例１
図１に示す排水処理系にて、下記性状の自動車工場の重金属含有排水（Ｎｉ含有排水）を原水とし、これをＮａＯＨでｐＨ７．０に調整した後、キレート系重金属捕集剤（栗田工業（株）製「ウェルクリンＫ８００」）を添加し、その後無機凝集剤（ポリ硫酸第二鉄）、アニオン性高分子凝集剤（ポリアクリルアミド）を添加して処理するに当たり、本発明に従って、薬注制御を行った。
〔Ｎｉ含有排水性状〕
ｐＨ：６．２
ＳＳ：１５０ｍｇ／Ｌ
Ｎｉ：３．０ｍｇ／Ｌ
【００４２】
キレート系重金属捕集剤の必要添加量は、下記ジャーテストとＯＲＰ試験により求めた。
（１） ジャーテスト
原水にキレート系重金属捕集剤を添加した後１０分間１５０ｒｐｍで攪拌し、その後無機凝集剤２００ｍｇ／Ｌを添加して１分間１５０ｒｐｍで攪拌し、次に高分子凝集剤１ｍｇ／Ｌを添加して１分間１５０ｒｐｍで攪拌し、更に５０ｒｐｍで２分間攪拌した後、固液分離し、上澄水（処理水）のＮｉ濃度を原子吸光法で分析した。この結果を図４（ｂ）に示す。
（２） ＯＲＰ試験
原水の中和処理液をサンプリングし、キレート系重金属捕集剤を３０秒毎に追加添加し、ＯＲＰの連続計測を行った。この結果を図４（ａ）に示す。
【００４３】
図４（ｂ）に示す如く、ジャーテストにおけるキレート系重金属捕集剤の添加量の増加と共に処理水重金属濃度も低下し、また図４（ａ）に示す如く、ＯＲＰ試験においてもキレート系重金属捕集剤の添加量の増加と共にＯＲＰも低下するが、いずれも変化点があることがわかる。
【００４４】
ＯＲＰ試験における変化点Ａとジャーテストにおける変化点ＢとのＡ／Ｂを補正係数として求めたところ
Ａ／Ｂ＝９０／１７５＝０．５１
となった。
【００４５】
この補正係数をＯＲＰ計測値に乗じて、前述の方法で薬注制御を行ったところ、キレート系重金属捕集剤の過剰添加を防止して、Ｎｉ０．１ｍｇ／Ｌ以下の高水質処理水を安定に得ることができた。
【００４６】
実施例２
実施例１において、下記性状のＮｉ含有排水を原水としたこと以外は同様にして薬注制御を行った。
〔Ｎａ含有排水性状〕
ｐＨ：６．７
ＳＳ：２００ｍｇ／Ｌ
Ｎｉ：４．０ｍｇ／Ｌ
【００４７】
ＯＲＰ試験及びジャーテストの結果は図５（ａ），（ｂ）に示す通りであり、実施例１と同様の傾向が認められた。
【００４８】
ＯＲＰ試験における変化点Ａとジャーテストにおける変化点Ｂとの比Ａ／Ｂは
Ａ／Ｂ＝１２５／２５０＝０．５０
であり、この値を補正係数として、ＯＲＰ計測値に乗じて、前述の方法で薬注制御を行ったところ、キレート系重金属捕集剤の過剰添加を防止して、Ｎｉ０．１ｍｇ／Ｌ以下の高水質処理水を安定に得ることができた。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するに当たり、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を、簡易かつ的確に決定することができ、この値に基いて、効果的な薬注制御を行うことができることから、
(1) キレート系重金属捕集剤の過剰添加が防止され、薬剤コストの低減、処理コストの低減を図ることができる。
(2) 日常の重金属含有排水の水質変動に即時的に対応してキレート系重金属捕集剤を過不足なく適正量で薬注することができるため、処理水水質が安定し、常に目標基準値以下の高水質処理水を安定かつ確実に得ることができる。
といった優れた効果を得ることができる。
【００５０】
特に、本発明に係る薬注制御によれば、重金属含有排水の水質変動に対応した薬注量の変更を自動制御で行うことができ、運転管理作業の大幅な軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のキレート系重金属捕集剤の薬注制御法により重金属含有排水を処理する排水処理系の実施の形態を示す系統図である。
【図２】 ＯＲＰ自動計測器の構成を示す系統図である。
【図３】 図３（ａ）は一般的な重金属含有排水のキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を示すグラフであり、図３（ｂ）は同ジャーテストによるキレート系重金属捕集剤添加量と処理水の重金属濃度との関係を示すグラフである。
【図４】 図４（ａ）は、実施例１におけるキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を示すグラフであり、図４（ｂ）は同ジャーテストによるキレート系重金属捕集剤添加量と処理水の重金属濃度との関係を示すグラフである。
【図５】 図５（ａ）は、実施例２におけるキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を示すグラフであり、図５（ｂ）は同ジャーテストによるキレート系重金属捕集剤添加量と処理水の重金属濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 中和槽
２ 反応槽
３ 薬剤貯槽
４ 第１凝集槽
５ 第２凝集槽
６ 沈殿池
７ 脱水機
８ サンプリングライン
９ ＯＲＰ自動計測器
１０ 制御演算器
１１ ポンプ制御器
１２ 通信端末
１３ 中央監視装置
２１ 計測槽
２４ 薬液槽
２５ ＯＲＰ計
２６ ＯＲＰ計電極
２７ 洗浄ノズル
２８ Ａ／Ｄ変換器
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するに当たり、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を、簡易かつ的確に決定する方法と、この方法により求めた必要添加量に基いて、効果的な薬注制御を行う方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メッキ排水、塗装排水等の重金属含有排水は、銅、クロム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、カドミウム等の重金属を含むものであり、これらの重金属含有排水は、水質汚濁防止法等により適切な処理を行うことが義務づけられている。
【０００３】
従来、重金属含有排水の処理法としては、下記のようなものがある。
(1) 苛性ソーダ、消石灰等のアルカリ剤を添加して、その重金属水酸化物（不溶化）を形成するｐＨで凝集沈殿処理を行う方法
(2) ジチオカルバミン酸基を主体とするキレート系重金属捕集剤を添加して、凝集沈殿処理を行う方法
(3) 硫化物を添加して凝集沈殿処理する方法
【０００４】
このうち、(1)のアルカリ剤による方法では、重金属の除去率が不十分である；アルカリｐＨ域で処理するため放流時に中和処理が必要であり、処理装置の構成が複雑になる；排水中に有機酸等を含有する場合、それと重金属が錯化合物を形成して除去が困難になる；スラッジの発生量が多い；といった問題点がある。
【０００５】
また、(3)の硫化物による方法では、低コストで比較的高い重金属除去率が得られるものの、臭気（硫化水素臭）の発生があり、作業環境が悪いという欠点がある。
【０００６】
これに対して、(2)のキレート系重金属捕集剤による方法では、臭気の問題もなく、また、重金属の除去率が高く、中性ｐＨ域で処理できるため、中和の必要もなく、更に、排水中に有機酸等を含有して重金属と錯化合物を形成した場合でも、重金属除去率が比較的高いことから、最も優れた方法であると言える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キレート系重金属捕集剤による方法では、キレート系重金属捕集剤は一般的に高価であるため処理コストが高騰し、また、排水の重金属濃度に対してキレート系重金属捕集剤が過剰添加となった場合には、処理効果が悪化するという欠点がある。このため、重金属含有排水の日常の水質変動にかかわらず、キレート系重金属捕集剤を定量添加で処理すると、キレート系重金属捕集剤添加量が不足する場合も過剰添加の場合にも重金属成分を十分に除去し得ず、処理水質が低下する上に、過剰添加の場合には経済性が著しく損なわれる。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するに当たり、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を、簡易かつ的確に決定する方法と、この方法により求めた必要添加量に基いて、効果的な薬注制御を行う方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するための、該キレート系重金属捕集剤の必要添加量を決定する方法において、該重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を添加し、このキレート系重金属捕集剤の添加量と、このキレート系重金属捕集剤の添加前後の該排水の酸化還元電位の変化量を測定し、この測定結果に基いて、添加量Ａを求めると共に、該重金属含有排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して行った凝集試験の結果に基いて、添加量Ｂを求め、該添加量Ａと添加量Ｂとの相関関係から前記必要添加量を決定する方法であって、前記キレート系重金属捕集剤の添加量に対して、該酸化還元電位の変化量が変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ａとし、該凝集試験において排水中に残留する重金属濃度がキレート系重金属捕集剤の添加量に対して変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ｂとし、キレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って求めた添加量Ａ’に（添加量Ｂ／添加量Ａ）を乗じることにより、前記必要添加量を決定することを特徴とする。
【００１０】
キレート系重金属捕集剤は、キレート形成基（ジチオカルバミン酸基）を持ち、この基が排水中の重金属イオンと反応して不溶化物を作り沈殿を生成する。この反応時には、酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下する。請求項１の方法は、このＯＲＰの変化、即ち、処理対象排水へのキレート系重金属捕集剤の添加濃度を変化させるとそれに応じて、重金属捕集剤の添加濃度が高くなるほどＯＲＰが低くなるように変化することを利用したものである。
【００１１】
請求項１の方法は、このＯＲＰの変化が例えば図３（ａ）に示す如く、変化点又は屈曲点、即ちＯＲＰを縦軸、薬注量を横軸としたグラフにおいて、傾きが急激に変化する点を有することを利用したものであり、この変化点付近に処理対象排水中の重金属イオンとキレート系重金属捕集剤との反応の終点があると推測される。
【００１２】
請求項１の方法は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を添加し、このキレート系重金属捕集剤の添加量と、このキレート系重金属捕集剤の添加前後の該排水のＯＲＰの変化量を測定し、この測定結果に基いて求めた添加量Ａと、重金属含有排水について、実際の処理対象水系における処理で使用される構成要素を模擬して机上で行った凝集試験（ジャーテスト）の結果に基いて求めた添加量Ｂとの相関関係から必要添加量を決定するものである。
【００１３】
この場合、凝集試験では、処理対象水を攪拌しながら中和処理した後、キレート系重金属捕集剤、無機凝集剤、高分子凝集剤の順に添加し、凝集処理後の上澄み液に残存する重金属濃度を測定する。この操作によって、キレート系重金属捕集剤の添加量と凝集処理後の上澄み液に残存する重金属濃度との関係を求め、例えば、図３（ｂ）に示す如く、変化点又は屈曲点、即ち重金属濃度を縦軸、薬注量を横軸としたグラフにおいて、傾きが急激に変化する点を示す重金属捕集剤の添加量を凝集試験から求めた添加量Ｂとする。
【００１４】
この凝集試験の処理条件は、実際の処理対象水系を十分に模擬していることが望ましく、実際の処理対象水系に応じて決定することができるが、通常は、キレート系重金属捕集剤を添加した後１０分間、無機凝集剤を添加した後１分間、高分子凝集剤を添加した後高速（例えば１５０ｒｐｍ）で１分、低速（例えば５０ｒｐｍ）で２分程度攪拌するのが好ましい。
【００１５】
このような凝集試験で求めた添加量Ｂは、実際の処理対象水系を模擬しているため、確実な凝集効果を得るためには有効な値であり、この値が処理目標値となるが、キレート系重金属捕集剤添加量と凝集処理後の上澄み液に残存する重金属濃度との関係を得るにはかなりの時間を要する。即ち、例えば、一点のデータを得るのに、上記条件で１４分以上の攪拌を要し、変化点を見つけるためには数点から数十点のデータが必要であることから、結果が出るまで数時間を要する。このように多大な時間を要する方法では、実際の処理現場で実施するには不適当であり、処理対象排水中の重金属濃度の変動に応じて、即時的に必要添加量を決定する方法としては望ましくない。また、このような凝集試験を実際の処理現場で実施するには操作が繁雑である。
【００１６】
そこで、請求項１の方法では、ＯＲＰの変化から求めた添加量Ａと凝集試験で求めた添加量Ｂとの関係を利用して必要添加量を容易かつ迅速に決定する。
【００１７】
この場合においては、キレート系重金属捕集剤の添加とＯＲＰの測定との間隔を短く、例えば３０秒とし、７〜８分という短時間でＯＲＰの変化量を求める。この変化量から求めた添加量Ａは、当然、凝集試験で求めた添加量Ｂと異なるものとなる。これは、ＯＲＰを短時間で測定するため、キレート系重金属捕集剤と処理対象の重金属イオンとが十分に反応してないことによるものと考えられ、従って、一般には添加量Ａ＞添加量Ｂとなる。
【００１８】
この反応時間の不足による誤差を補正するための係数は、添加量Ｂ／添加量Ａとなる。
【００１９】
よって、実際の処理水系に添加するキレート系重金属捕集剤の必要添加量は、この係数を求めた時と同じ間隔でキレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って添加量Ａ’を求め、このＡ’に予め求めた上記係数Ｂ／Ａを乗じることにより、即ち、Ａ’×Ｂ／Ａで求めることができる。
【００２０】
なお、キレート系重金属捕集剤の添加とＯＲＰの測定との間隔を、キレート系重金属捕集剤と処理対象重金属イオンとが十分に反応する程度に長く（例えば１０分以上）設定して求めた添加量Ａを、上記反応時間の不足による誤差を補正するための要素として用いることもできるが、実際の処理対象水系を模擬した凝集試験で求めた添加量Ｂを使用する方が、重金属の凝集処理過程を含んでいるため、処理効果の確かさの点で望ましい。
【００２１】
なお、本発明において、実際の処理水系に添加する重金属含有排水の必要添加量を求めるためのＯＲＰの測定頻度は、処理水中の重金属濃度の経時変化の度合等に応じて変更すれば良い。
【００２２】
請求項２のキレート系重金属捕集剤の薬注制御方法は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する方法において、このような本発明のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法に従って求めた必要添加量に従ってキレート系重金属捕集剤の薬注制御を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
この方法においては、求められた必要添加量の値を現場に表示して、その値を基に管理者が手動で薬注ポンプの吐出量設定を変更しても良いが、求められた必要添加量の値に基いて自動的に薬注ポンプの吐出量の設定変更がされるような構成とすることが省力化の面で好ましい。
【００２４】
請求項３のキレート系重金属捕集剤の薬注制御装置は、このような本発明のキレート系重金属捕集剤の薬注制御を行うための装置であって、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する装置において、該重金属含有排水の所定量をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリングされた排水に該キレート系重金属捕集剤を添加してＯＲＰを測定するＯＲＰ測定手段と、該重金属含有排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して凝集試験を行い、該凝集試験において排水中に残留する重金属濃度がキレート系重金属捕集剤の添加量に対して変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ｂとして求める手段と、該ＯＲＰ測定手段の測定値と該添加量Ｂに基いてキレート系重金属捕集剤の必要添加量を演算する制御演算器、該制御演算器の演算結果に基いてキレート系重金属捕集剤の薬注ポンプの作動を制御するポンプ制御器とを備えてなり、該制御演算器は、ＯＲＰ測定手段におけるキレート系重金属捕集剤の添加量に対して、該酸化還元電位の変化量が変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ａとし、キレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って求めた添加量Ａ’に（添加量Ｂ／添加量Ａ）を乗じることにより、前記必要添加量を演算することを特徴とする。
【００２５】
請求項４のキレート系重金属捕集剤の薬注制御装置は、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する装置において、請求項１に記載のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法に従って必要添加量を求める必要添加量決定手段と、該必要添加量決定手段で求められた必要添加量に基いてキレート系重金属捕集剤の薬注ポンプの作動を制御するポンプ制御手段と、該必要添加量決定手段で求められた必要添加量と、該ポンプ制御手段の制御信号とを通信回路を経由して遠隔地に表示するモニタリング手段と、該遠隔地から前記必要添加量を変更するための設定値制御信号を発信する遠隔制御手段とを備えてなることを特徴とするものであって、制御演算器に接続された通信端末を用いて遠隔地の中央監視装置との間でデータ交信を行い、ＯＲＰの測定結果、その結果に基いて算出されたキレート系重金属捕集剤の必要添加量、この必要添加量に基いて設定された薬注ポンプの吐出量等の作動設定値を遠隔地に表示するようにしてモニタリングができるようにし、更に必要添加量を遠隔地から任意に設定変更できるようにしたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明のキレート系重金属捕集剤の薬注制御法により重金属含有排水を処理する排水処理系の実施の形態を示す系統図であり、図２はＯＲＰ自動計測器の構成を示す系統図である。
【００２８】
この排水処理系では、重金属含有排水に中和槽１で酸（ＨＣｌ等）又はアルカリ（ＮａＯＨ等）のｐＨ調整剤を添加してｐＨ調整した後、反応槽２に導入し、薬剤貯槽３から薬注ポンプＰ１でキレート系重金属捕集剤を添加して反応させ、反応液に無機凝集剤を添加して第１凝集槽４で凝集処理し、次いで高分子凝集剤を添加して第２凝集槽５で凝集処理し、凝集処理液を沈殿池６で固液分離し、得られた上澄水を処理水として放流する。また、分離された汚泥は脱水機７で脱水処理する。
【００２９】
中和槽１から反応槽２に重金属含有排水の中和処理液を送給する配管には、サンプリングライン８が接続されており、サンプリングした試料液（サンプリング水）のＯＲＰをＯＲＰ自動計測器９で計測するように構成されている。このＯＲＰ計測値は、制御演算器１０に入力され、ＯＲＰ計測値に基いてキレート系重金属捕集剤の必要添加量が算出される。この算出結果は薬注ポンプＰ１の制御信号としてインバーター等のポンプ制御器１１に出力され、ポンプ制御器１１により薬注ポンプＰ１が制御され、キレート系重金属捕集剤の適正な薬注が行われる。
【００３０】
このように、重金属含有排水（の中和処理液）のＯＲＰの計測及びこの計測値に基く適正薬注量（キレート系重金属捕集剤の必要添加量）の算出を一定の間隔で行うことにより、安定な薬注制御を行って効率的な処理を行うことができる。
【００３１】
図１の排水処理系にあっては、重金属含有排水の処理を行う現場でのＯＲＰ自動計測器９の計測結果と制御演算器１０の算出結果を通信端末１２を経て電話回線で遠隔地のセンターの中央監視装置１３に送信すると共に、この中央監視装置１３からの設定変更（例えば、計測間隔の設定変更、補正係数等の制御設定値の変更等）を電話回線で通信端末１２を経て制御演算器１０に送信可能とされており、現地／センター相互のデータ通信で遠隔地における処理状況の把握及び監視と遠隔制御が行えるように構成されている。
【００３２】
次に、本発明において、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を算出するためのＯＲＰ自動計測器９の構成について図２を参照して説明する。
【００３３】
このＯＲＰ自動計測器は、通常、図１に示す如く、中和槽１で中和された重金属含有排水を取り出すためのサンプリングライン８に設けられる。
【００３４】
図２のＯＲＰ自動計測器における計算手順は次の通りである。
(1) ＯＲＰ計測動作が始まると、原水側（サンプリングライン）の電磁弁Ｖ１と計測槽２１の底部の流出入用の電磁弁Ｖ２が開となり、計測槽２１に測定対象のサンプリング水が流入する。計測槽２１内のレベルスイッチ２２の所定値でこれらの電磁弁Ｖ１，Ｖ２が閉となり、サンプリング水の流入は停止する。
(2) 計測槽２１内のモーター攪拌機２３によって、サンプリング水を攪拌しながら、薬液槽２４内のキレート系重金属捕集剤の所定量をポンプＰ２により一定間隔で添加する。この添加は連続的でも断続的でも構わないが、添加後のＯＲＰ測定値を安定して計測するためには、必要量を短時間で添加できるような薬注ポンプ吐出量に設定して、添加後攪拌によって十分混合し、一定時間経過後、ＯＲＰ測定するのが望ましい。
(3) (2)の動作を繰り返してＯＲＰの計算値信号をＡ／Ｄ変換器２８で変換して制御演算器１０に入力する。制御演算器１０では、図３（ａ）に示すようなキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を求める。その後、計測槽２１内のモーター攪拌を止め、計測槽２１の流出入用の電磁弁Ｖ２と排液出口側の電磁弁Ｖ３を開にしてサンプリング水を排出する。
(4) 排出後、ＯＲＰ計２５のＯＲＰ電極２６を清浄に保つために、電磁弁Ｖ４を開として水道水等の清水を洗浄ノズル２７から吐出させて洗浄する。
(5) 以降、ＯＲＰの計測時には上記動作を繰り返す。
【００３５】
本発明では、特に、一定時間間隔、例えば０．５〜２時間間隔、より具体的には１時間毎でサンプリング水を採取して、図２に示すようなＯＲＰ自動計測器で、一定時間、例えば１０〜１２０秒、具体的には３０秒間隔で一定量ずつキレート系重金属捕集剤を添加、攪拌してＯＲＰを計測し、図３（ａ）に示すような添加量とＯＲＰとの関係から変化点、即ち添加量Ａを求め、一方で、重金属含有排水について１回／日〜１回／月程度の頻度でジャーテストを行い、図３（ｂ）に示すようなキレート系重金属捕集剤の添加量と凝集処理水の重金属濃度との関係から変化点、即ち添加量Ｂを求め、前述の如く、補正係数Ｂ／Ａを用いてＯＲＰの計測値から求めた添加量を補正して必要添加量を求めるのが好適である。
【００３６】
なお、本発明で使用されるキレート系重金属捕集剤としては、ジアルキルジチオカルバミン酸塩、ピペラジンビスジチオカルバミン酸塩、シクロアルキルジチオカルバミン酸塩、ジチオカルバミン酸塩、ピロリジンジチオカルバミン酸塩などの錯体形成性の官能基を持つ化合物等が挙げられる。
【００３７】
また、無機凝集剤としてはポリ硫酸第二鉄、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄等を、高分子凝集剤としてはアニオン性の高分子凝集剤であるアクリルアミドのホモポリマー、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドのコポリマー、アクリル酸ナトリウムとアクリルアミドと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸のターポリマーなどを使用することができる。
【００３８】
キレート系重金属捕集剤、無機凝集剤、高分子凝集剤は上記に限定されるものではない。
【００３９】
このような本発明の方法及び装置は、キレート系重金属捕集剤との反応が可能な重金属を含有するものであれば、どのような重金属含有排水にも適用可能である。
【００４０】
【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。
【００４１】
実施例１
図１に示す排水処理系にて、下記性状の自動車工場の重金属含有排水（Ｎｉ含有排水）を原水とし、これをＮａＯＨでｐＨ７．０に調整した後、キレート系重金属捕集剤（栗田工業（株）製「ウェルクリンＫ８００」）を添加し、その後無機凝集剤（ポリ硫酸第二鉄）、アニオン性高分子凝集剤（ポリアクリルアミド）を添加して処理するに当たり、本発明に従って、薬注制御を行った。
〔Ｎｉ含有排水性状〕
ｐＨ：６．２
ＳＳ：１５０ｍｇ／Ｌ
Ｎｉ：３．０ｍｇ／Ｌ
【００４２】
キレート系重金属捕集剤の必要添加量は、下記ジャーテストとＯＲＰ試験により求めた。
（１） ジャーテスト
原水にキレート系重金属捕集剤を添加した後１０分間１５０ｒｐｍで攪拌し、その後無機凝集剤２００ｍｇ／Ｌを添加して１分間１５０ｒｐｍで攪拌し、次に高分子凝集剤１ｍｇ／Ｌを添加して１分間１５０ｒｐｍで攪拌し、更に５０ｒｐｍで２分間攪拌した後、固液分離し、上澄水（処理水）のＮｉ濃度を原子吸光法で分析した。この結果を図４（ｂ）に示す。
（２） ＯＲＰ試験
原水の中和処理液をサンプリングし、キレート系重金属捕集剤を３０秒毎に追加添加し、ＯＲＰの連続計測を行った。この結果を図４（ａ）に示す。
【００４３】
図４（ｂ）に示す如く、ジャーテストにおけるキレート系重金属捕集剤の添加量の増加と共に処理水重金属濃度も低下し、また図４（ａ）に示す如く、ＯＲＰ試験においてもキレート系重金属捕集剤の添加量の増加と共にＯＲＰも低下するが、いずれも変化点があることがわかる。
【００４４】
ＯＲＰ試験における変化点Ａとジャーテストにおける変化点ＢとのＡ／Ｂを補正係数として求めたところ
Ａ／Ｂ＝９０／１７５＝０．５１
となった。
【００４５】
この補正係数をＯＲＰ計測値に乗じて、前述の方法で薬注制御を行ったところ、キレート系重金属捕集剤の過剰添加を防止して、Ｎｉ０．１ｍｇ／Ｌ以下の高水質処理水を安定に得ることができた。
【００４６】
実施例２
実施例１において、下記性状のＮｉ含有排水を原水としたこと以外は同様にして薬注制御を行った。
〔Ｎａ含有排水性状〕
ｐＨ：６．７
ＳＳ：２００ｍｇ／Ｌ
Ｎｉ：４．０ｍｇ／Ｌ
【００４７】
ＯＲＰ試験及びジャーテストの結果は図５（ａ），（ｂ）に示す通りであり、実施例１と同様の傾向が認められた。
【００４８】
ＯＲＰ試験における変化点Ａとジャーテストにおける変化点Ｂとの比Ａ／Ｂは
Ａ／Ｂ＝１２５／２５０＝０．５０
であり、この値を補正係数として、ＯＲＰ計測値に乗じて、前述の方法で薬注制御を行ったところ、キレート系重金属捕集剤の過剰添加を防止して、Ｎｉ０．１ｍｇ／Ｌ以下の高水質処理水を安定に得ることができた。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するに当たり、キレート系重金属捕集剤の必要添加量を、簡易かつ的確に決定することができ、この値に基いて、効果的な薬注制御を行うことができることから、
(1) キレート系重金属捕集剤の過剰添加が防止され、薬剤コストの低減、処理コストの低減を図ることができる。
(2) 日常の重金属含有排水の水質変動に即時的に対応してキレート系重金属捕集剤を過不足なく適正量で薬注することができるため、処理水水質が安定し、常に目標基準値以下の高水質処理水を安定かつ確実に得ることができる。
といった優れた効果を得ることができる。
【００５０】
特に、本発明に係る薬注制御によれば、重金属含有排水の水質変動に対応した薬注量の変更を自動制御で行うことができ、運転管理作業の大幅な軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のキレート系重金属捕集剤の薬注制御法により重金属含有排水を処理する排水処理系の実施の形態を示す系統図である。
【図２】 ＯＲＰ自動計測器の構成を示す系統図である。
【図３】 図３（ａ）は一般的な重金属含有排水のキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を示すグラフであり、図３（ｂ）は同ジャーテストによるキレート系重金属捕集剤添加量と処理水の重金属濃度との関係を示すグラフである。
【図４】 図４（ａ）は、実施例１におけるキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を示すグラフであり、図４（ｂ）は同ジャーテストによるキレート系重金属捕集剤添加量と処理水の重金属濃度との関係を示すグラフである。
【図５】 図５（ａ）は、実施例２におけるキレート系重金属捕集剤添加量とＯＲＰ計測値との関係を示すグラフであり、図５（ｂ）は同ジャーテストによるキレート系重金属捕集剤添加量と処理水の重金属濃度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 中和槽
２ 反応槽
３ 薬剤貯槽
４ 第１凝集槽
５ 第２凝集槽
６ 沈殿池
７ 脱水機
８ サンプリングライン
９ ＯＲＰ自動計測器
１０ 制御演算器
１１ ポンプ制御器
１２ 通信端末
１３ 中央監視装置
２１ 計測槽
２４ 薬液槽
２５ ＯＲＰ計
２６ ＯＲＰ計電極
２７ 洗浄ノズル
２８ Ａ／Ｄ変換器
Claims (4)
- 重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去するための該キレート系重金属捕集剤の必要添加量を決定する方法において、
該重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を添加し、このキレート系重金属捕集剤の添加量と、このキレート系重金属捕集剤の添加前後の該排水の酸化還元電位の変化量を測定し、この測定結果に基いて、添加量Ａを求めると共に、
該重金属含有排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して行った凝集試験の結果に基いて、添加量Ｂを求め、
該添加量Ａと添加量Ｂとの相関関係から前記必要添加量を決定する方法であって、
前記キレート系重金属捕集剤の添加量に対して、該酸化還元電位の変化量が変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ａとし、
該凝集試験において排水中に残留する重金属濃度がキレート系重金属捕集剤の添加量に対して変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ｂとし、
キレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って求めた添加量Ａ’に（添加量Ｂ／添加量Ａ）を乗じることにより、前記必要添加量を決定することを特徴とするキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法。 - 重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する方法において、
請求項１に記載のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法に従って求めた必要添加量に従ってキレート系重金属捕集剤の薬注制御を行うことを特徴とするキレート系重金属捕集剤の薬注制御方法。 - 重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する装置において、
該重金属含有排水の所定量をサンプリングするサンプリング手段と、サンプリングされた排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して酸化還元電位を測定するＯＲＰ測定手段と、該重金属含有排水に該キレート系重金属捕集剤を添加して凝集試験を行い、該凝集試験において排水中に残留する重金属濃度がキレート系重金属捕集剤の添加量に対して変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ｂとして求める手段と、該ＯＲＰ測定手段の測定値と該添加量Ｂに基いてキレート系重金属捕集剤の必要添加量を演算する制御演算器、該制御演算器の演算結果に基いてキレート系重金属捕集剤の薬注ポンプの作動を制御するポンプ制御器とを備えてなり、
該制御演算器は、ＯＲＰ測定手段におけるキレート系重金属捕集剤の添加量に対して、該酸化還元電位の変化量が変化点を示す時のキレート系重金属捕集剤の添加量を添加量Ａとし、
キレート系重金属捕集剤の添加及びＯＲＰの測定を行って求めた添加量Ａ’に（添加量Ｂ／添加量Ａ）を乗じることにより、前記必要添加量を演算することを特徴とするキレート系重金属捕集剤の薬注制御装置。 - 重金属含有排水にキレート系重金属捕集剤を加えて該排水中の重金属成分を除去する際のキレート系重金属捕集剤の薬注量を制御する装置において、
請求項１に記載のキレート系重金属捕集剤の必要添加量の決定方法に従って必要添加量を求める必要添加量決定手段と、該必要添加量決定手段で求められた必要添加量に基いてキレート系重金属捕集剤の薬注ポンプの作動を制御するポンプ制御手段と、該必要添加量決定手段で求められた必要添加量と、該ポンプ制御手段の制御信号とを通信回路を経由して遠隔地に表示するモニタリング手段と、該遠隔地から前記必要添加量を変更するための設定値制御信号を発信する遠隔制御手段とを備えてなることを特徴とするキレート系重金属捕集剤の薬注制御装置。
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