JP6000651B2 - Method for treating wastewater containing sulfur and selenium - Google Patents
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Description
本発明は、硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法に関し、特に、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を抽気して得られた塩素バイパスダスト等を水洗した際に生じる排水から硫黄分及びセレンを分離して除去する方法に関する。 The present invention relates to a method for treating wastewater containing sulfur and selenium, and particularly obtained by extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from a kiln bottom of a cement kiln to a lowermost cyclone. The present invention relates to a method for separating and removing sulfur and selenium from wastewater generated when chlorine bypass dust or the like is washed with water.
従来、排水に含まれるセレンを除去するにあたって、例えば、還元剤として塩化第一鉄(FeCl2)を用いて凝集沈殿処理を行う方法が知られている。 Conventionally, for removing selenium contained in waste water, for example, a method of performing a coagulation precipitation process using ferrous chloride (FeCl 2 ) as a reducing agent is known.
また、特許文献1には、pH調整等の前処理を行うことなく、希土類化合物を含む吸着剤とセレンを含有する排水とを接触させ、排水中のセレンを簡易な工程で吸着除去する方法が提案されている。
Further,
しかし、還元剤として塩化第一鉄を用いて凝集沈殿処理を行う方法では、排水中のセレン濃度を安全とされる基準まで除去するには、還元剤としての塩化第一鉄を大量に消費し、運転コストが高騰するという問題があった。 However, in the method of coagulating and precipitating using ferrous chloride as the reducing agent, a large amount of ferrous chloride as the reducing agent is consumed to remove the selenium concentration in the wastewater to a safe level. There was a problem that the operating cost would rise.
一方、特許文献1に記載のセレン含有水の処理方法では、pH調整等の前処理が不要で簡易な工程で処理できるという利点があるものの、セレンの除去率の面で改善の余地があった。また、硫黄分の除去については考慮されていなかった。
On the other hand, the method for treating selenium-containing water described in
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、硫黄分及びセレンを含有する排水から低コストで効率よく硫黄分及びセレンを分離して除去することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and an object thereof is to efficiently separate and remove sulfur and selenium from wastewater containing sulfur and selenium at low cost. And
上記目的を達成するため、本発明は、硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法であって、硫黄分及びセレンを含有する排水にpH調整剤を添加し、該排水のpHを1.0以上7.0未満に調整する第1のpH調整工程と、該第1のpH調整工程でpH調整した排水と硫黄分吸着剤とを接触させ、該排水中の硫黄分を前記硫黄分吸着剤に吸着させる硫黄分吸着工程と、該硫黄分吸着後の排水にpH調整剤を添加し、該排水のpHを1.0以上4.5未満に調整する第2のpH調整工程と、該第2のpH調整工程でpH調整した排水とセレン吸着剤とを接触させ、該排水中のセレンを前記セレン吸着剤に吸着させるセレン吸着工程とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for treating waste water containing sulfur and selenium, comprising adding a pH adjuster to waste water containing sulfur and selenium, and adjusting the pH of the waste water to 1.0. above a first pH adjustment step of adjusting to less than 7.0, the contacting the effluent with sulfur content adsorbent pH adjustment in the first pH adjustment step, the sulfur adsorbing sulfur of the exhaust water a sulfur adsorption step Ru adsorbed on agents and adding a pH adjusting agent to the wastewater after the sulfur component adsorbed, and the second pH adjustment step of adjusting the pH of the drainage below 1.0 to 4.5, contacting the waste water with selenium adsorbent pH adjusted with the second pH adjustment step, characterized in that the selenium exhaust water and a selenium adsorption step of Ru adsorbed on the selenium adsorbent.
そして、本発明によれば、2段階のpH調整と、硫黄分及びセレン吸着工程とで排水を処理することができるため、低コストで硫黄分及びセレンを分離して除去することができる。 And according to this invention, since wastewater can be processed by two-stage pH adjustment and a sulfur content and selenium adsorption | suction process, a sulfur content and selenium can be isolate | separated and removed at low cost.
上記排水の処理方法において、前記硫黄分吸着工程で得られたスラリーを固液分離し、硫黄分を含む固形分と、セレンを含む液分とを得る固液分離工程と、該セレンを含む液分にpH調整剤を添加し、pH1.0以上4.5未満に調整するpH調整工程と、該pH調整した液分と、セレン吸着剤とを接触させるセレン吸着工程とを備えることができる。 In the wastewater treatment method, the slurry obtained in the sulfur content adsorption step is subjected to solid-liquid separation to obtain a solid content containing sulfur and a liquid content containing selenium, and a liquid containing the selenium. A pH adjusting step of adding a pH adjusting agent to the minute and adjusting the pH to 1.0 or more and less than 4.5, and a selenium adsorption step of bringing the pH adjusted liquid component into contact with the selenium adsorbent.
また、上記排水の処理方法において、前記硫黄分及びセレンを含有する排水は、塩素を含み、該塩素は、セレン吸着後の排水に含まれるようにすることもでき、例えば、セメント焼成装置に付設された塩素バイパスダスト等を水洗した際に生じる排水のように、塩素を含む排水についても、本発明を適用することができ、処理した排水に塩素が含まれるため、そのまま系外に排出することで、塩素がセメント製造工程へ戻ることを回避することができる。 In the wastewater treatment method, the wastewater containing sulfur and selenium may contain chlorine, and the chlorine may be included in the wastewater after selenium adsorption. For example, it is attached to a cement firing device. The present invention can also be applied to wastewater containing chlorine, such as wastewater generated when washed chlorine bypass dust, etc., and the treated wastewater contains chlorine. Thus, it is possible to avoid chlorine returning to the cement manufacturing process.
上記排水の処理方法において、前記硫黄分吸着剤は、アロフェン、イモゴライト、カオリナイト、ベントナイト、ハイドロタルサイト、ハロイサイト、スメクタイト、バーミキュライト、セピオライト、パリゴルスカイト、雲母、緑泥石、ゼオライト及び腐植からなる群から選択される1種又は2種以上の無機吸着剤を含むことができる。 In the wastewater treatment method, the sulfur adsorbent is selected from the group consisting of allophane, imogolite, kaolinite, bentonite, hydrotalcite, halloysite, smectite, vermiculite, sepiolite, palygorskite, mica, chlorite, zeolite and humus. One or more inorganic adsorbents can be included.
前記無機吸着剤を多孔質の無機材料又は有機材料に担持させ、前記硫黄分吸着剤として使用することができる。 The inorganic adsorbent can be supported on a porous inorganic material or organic material and used as the sulfur adsorbent.
また、前記セレン吸着剤は、イットリウム、ランタン、セリウム又はイッテルビウムの酸化物、あるいは水酸化物、メチルグルカミン基を有する素材からなる群から選択される1種又は2種以上の素材を含むことができる。 The selenium adsorbent may contain one or more materials selected from the group consisting of oxides of yttrium, lanthanum, cerium or ytterbium, hydroxides, and materials having a methylglucamine group. it can.
さらに、前記素材を多孔質の無機材料又は有機材料に担持させ、前記セレン吸着剤として使用することができる。 Further, the material can be supported on a porous inorganic material or organic material and used as the selenium adsorbent.
以上のように、本発明によれば、硫黄分及びセレンを含有する排水から低コストで効率よく硫黄分及びセレンを分離して除去することができる。 As described above, according to the present invention, sulfur and selenium can be separated and removed efficiently from wastewater containing sulfur and selenium at low cost.
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法を実施する排水処理システムの一例を示し、この排水処理システム1は、硫黄分及びセレンを含有する排水W1にpH調整剤A1を添加してpH調整を行う第1のpH調整槽2と、第1のpH調整槽2から排出された排水W2に粘土鉱物C等の硫黄分吸着剤を添加して排水W2に含まれる硫黄分(硫酸根)を吸着する硫黄分吸着槽3と、硫黄分吸着槽3から排出されたスラリーSを固液分離する固液分離機4と、分離された液分L1に含まれる重金属等を吸着する第1の樹脂5と、第1の樹脂5からの液分L2にpH調整剤A2を添加してpH調整を行う第2のpH調整槽6と、第2のpH調整槽6からの液分L3に含まれるセレンを吸着する第2の樹脂7とで構成される。
FIG. 1 shows an example of a wastewater treatment system for carrying out a method for treating wastewater containing sulfur and selenium according to the present invention. This
第1の樹脂5は、液分L1に含まれる鉛、亜鉛、カドミウム等の重金属等を除去するために備えられ、キレート樹脂、両性イオン交換樹脂等を用いることができる。この第1の樹脂5の前段には、液分L1を、第1の樹脂5による重金属等の吸着に適したpHにするためのpH調整槽を設けることができる。
The
第2の樹脂7は、希土類化合物、特にイットリウム、ランタン、セリウム、又はイッテルビウムの酸化物、あるいは水酸化物の中から選ばれる1種類又は2種類以上の希土類化合物等を担持するものであって、4価及び6価のセレンを効果的に吸着除去することができ、排水中に4価のセレンと6価のセレンが共存する場合でも、排水のpHを1以上4.5未満に調整するだけでセレン除去が可能となる。尚、セレン吸着剤として使用する希土類化合物は、上記列挙したものが好ましいが、これらに限定されるものではない。
The
次に、上記排水処理システム1を用いた本発明に係る排水の処理方法について図1を参照しながら説明する。
Next, a wastewater treatment method according to the present invention using the
まず、第1のpH調整槽2に、硫黄分及びセレンを含有する排水W1と、pH調整剤A1とを投入して混合し、pHを1.0以上7.0未満に調整する。このpH調整を行うのは、pHを下げることにより、後述の粘土鉱物C等の表面の電荷を下げ、陰イオンを吸着し易くするためである。
First, the wastewater W1 containing sulfur and selenium and the pH adjuster A1 are added to the first pH adjusting
次に、第1のpH調整槽2から排出された排水W2に硫黄分吸着剤として粘土鉱物Cを添加して排水W2に含まれる硫黄分を吸着する。ここで、粘土鉱物Cとして、アロフェン、イモゴライト、カオリナイト、ベントナイト、ハイドロタルサイト、ハロイサイト、スメクタイト、バーミキュライト、セピオライト、パリゴルスカイト等を用いることができ、さらに、粘土鉱物C以外にも、雲母、緑泥石、ゼオライト、腐植等を用いることもできる。これらの1種を単独で用いてもよく、2種以上を同時に使用してもよい。
Next, clay mineral C is added as a sulfur content adsorbent to the wastewater W2 discharged from the first
次に、硫黄分吸着槽3から排出されたスラリーSを固液分離機4で固液分離し、硫黄分を含むケークCAを除去すると共に、分離された液分L1に含まれる重金属等を第1の樹脂5で吸着除去する。 Next, the slurry S discharged from the sulfur content adsorption tank 3 is solid-liquid separated by the solid-liquid separator 4 to remove the cake CA containing the sulfur content, and the heavy metals contained in the separated liquid L1 are first removed. 1 is removed by adsorption.
第2のpH調整槽6において、第1の樹脂5からの液分L2にpH調整剤A2を添加してpHを1.0以上4.5未満に調整する。このpH調整を行うのは、液分L1を、第2の樹脂7によるセレンの吸着に適したpHにするためである。
In the second pH adjusting
次に、第2のpH調整槽6からの液分L3に含まれるセレンを第2の樹脂7で吸着除去し、第2の樹脂7から排出されたL4を海洋等に放流する。
Next, selenium contained in the liquid L3 from the second
次に、本発明に係る硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法を実施する排水処理システムの他の例について、図2を参照しながら説明する。 Next, another example of the wastewater treatment system for carrying out the method for treating wastewater containing sulfur and selenium according to the present invention will be described with reference to FIG.
この排水処理システム11は、硫黄分及びセレンを含有する排水W1にpH調整剤A1を添加してpH調整を行う第1のpH調整槽12と、第1のpH調整槽12から排出された排水W2に粘土鉱物C等を添加して排水W2に含まれる硫黄分を吸着する硫黄分吸着カラム13と、硫黄分吸着カラム13から排出された排水W3に含まれる重金属等を吸着する第1の樹脂15と、第1の樹脂15からの排水W4にpH調整剤A2を添加してpH調整を行う第2のpH調整槽16と、第2のpH調整槽16からの排水W5に含まれるセレンを吸着する第2の樹脂17とで構成される。
This waste
本システム11では、上記図1に示したシステム1の硫黄分吸着槽3及び固液分離機4に代えて硫黄分吸着カラム13を用いることを特徴とし、他の構成要素は両システム1、11で共通する。
The
硫黄分吸着カラム13は、カラムに硫黄分吸着剤として粘土鉱物C等を充填したものであって、硫黄分吸着槽3と同様の鉱物を用いることができる。
The sulfur
上記排水処理システム11では、排水W2に含まれる硫黄分は、硫黄分吸着カラム13に吸着され硫黄分吸着カラム13内に留まるため、硫黄分吸着カラム13から排出された排水W3を固液分離することなく、そのまま第1の樹脂15に供給することができる。その後の工程は、システム1と同様である。硫黄分吸着カラム13に吸着された硫黄分の量が所定値以上となった場合には、硫黄分吸着カラム13から硫黄分を粘土鉱物C等と共に排出し、新たに粘土鉱物C等を補充する。
In the waste
次に、本発明に係る排水の処理方法の試験例について説明する。 Next, a test example of the wastewater treatment method according to the present invention will be described.
まず、実施例について説明する。実施例1として、セメント製造工程から排出される塩素バイパスダスト1に対して水3を添加して混合、ろ過し、塩素バイパスダスト水洗排水を得た。
First, examples will be described. As Example 1, water 3 was added to the
塩素バイパスダスト水洗排水を200g入れたビーカーに、HClを添加してpHを4に調整した後、硫黄分吸着剤としてアロフェンを含有する土壌66.6gを添加し、適宜HClを添加してpHを4に維持しながら30分間撹拌し、このスラリーをろ過した。 After adding HCl to a beaker containing 200 g of chlorine bypass dust washing waste water and adjusting the pH to 4, 66.6 g of soil containing allophane as a sulfur adsorbent is added, and HCl is appropriately added to adjust the pH. The mixture was stirred for 30 minutes while maintaining 4 and the slurry was filtered.
さらに、上記液分100gを別のビーカーに取り、HClを添加してpHを4に調整し、そこにセレン吸着材として水酸化セリウム試薬0.76gを担持した樹脂を添加し、30分間撹拌した。 Further, 100 g of the above liquid was taken into another beaker, and HCl was added to adjust the pH to 4. A resin carrying 0.76 g of a cerium hydroxide reagent as a selenium adsorbent was added thereto and stirred for 30 minutes. .
実施例2として、アロフェンを含有する土壌を添加する前後のpHを3に維持することと、セレンを吸着する際に液分にNaOHを添加してpHを4に調整すること以外は実施例1と同様の方法を用いた。 As Example 2, Example 1 except that the pH before and after the addition of allophane-containing soil is maintained at 3 and that the pH is adjusted to 4 by adding NaOH to the liquid when adsorbing selenium. The same method was used.
比較例として、実施例1と同様の方法で塩素バイパスダスト水洗排水を得て、この排水100gをビーカーに取り、HClを添加してpHを4に調整した。そこに水酸化セリウム試薬0.76gを担持した樹脂を添加し、30分間撹拌した。 As a comparative example, chlorine bypass dust washed waste water was obtained in the same manner as in Example 1, 100 g of this waste water was taken into a beaker, and HCl was added to adjust the pH to 4. A resin carrying 0.76 g of cerium hydroxide reagent was added thereto and stirred for 30 minutes.
上記試験結果を表1に示す。同表に示すように、実施例では、比較例よりも高効率で硫黄分及びセレンを分離除去できることが判る。 The test results are shown in Table 1. As shown in the table, it can be seen that in the example, sulfur and selenium can be separated and removed with higher efficiency than in the comparative example.
尚、上記実施の形態及び実施例等の説明では、本発明をセメント製造工程に適用した場合について説明したが、本発明は、セメント製造工程以外の工程であっても、硫黄分及びセレンを含有する排水に適用することができる。 In the above description of the embodiment and examples, the case where the present invention is applied to a cement manufacturing process has been described. However, the present invention contains sulfur and selenium even in processes other than the cement manufacturing process. It can be applied to drainage.
1 排水処理システム
2 第1のpH調整槽
3 硫黄分吸着槽
4 固液分離機
5 第1の樹脂
6 第2のpH調整槽
7 第2の樹脂
11 排水処理システム
12 第1のpH調整槽
13 硫黄分吸着カラム
15 第1の樹脂
16 第2のpH調整槽
17 第2の樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該第1のpH調整工程でpH調整した排水と硫黄分吸着剤とを接触させ、該排水中の硫黄分を前記硫黄分吸着剤に吸着させる硫黄分吸着工程と、
該硫黄分吸着後の排水にpH調整剤を添加し、該排水のpHを1.0以上4.5未満に調整する第2のpH調整工程と、
該第2のpH調整工程でpH調整した排水とセレン吸着剤とを接触させ、該排水中のセレンを前記セレン吸着剤に吸着させるセレン吸着工程とを備えることを特徴とする硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法。 Adding a pH adjusting agent to the wastewater containing sulfur and selenium, and the first pH-adjusting step of adjusting the pH of the drainage below 1.0 to 7.0,
A sulfur adsorption process is brought into contact with the waste water and sulfur content adsorbent pH adjustment, Ru adsorbed sulfur of the exhaust water in the sulfur sorbent in said first pH adjustment step,
A second pH adjusting step of adding a pH adjuster to the waste water after adsorption of sulfur, and adjusting the pH of the waste water to 1.0 or more and less than 4.5;
Contacting the waste water with selenium adsorbent pH adjusted with the second pH adjustment step, sulfur and characterized in that it comprises a selenium adsorption step of Ru adsorbed selenium exhaust water to the selenium adsorbent A method for treating wastewater containing selenium.
該セレンを含む液分にpH調整剤を添加し、pH1.0以上4.5未満に調整するpH調整工程と、
該pH調整した液分と、セレン吸着剤とを接触させるセレン吸着工程とを備えることを特徴とする請求項1に記載の硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法。 Solid-liquid separation of the slurry obtained in the sulfur content adsorption step, to obtain a solid content containing sulfur content and a liquid content containing selenium,
A pH adjusting step of adding a pH adjusting agent to the liquid containing selenium and adjusting the pH to 1.0 or more and less than 4.5;
The method for treating wastewater containing sulfur and selenium according to claim 1, further comprising a selenium adsorption step in which the pH-adjusted liquid is brought into contact with a selenium adsorbent.
は2種以上の素材を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の硫黄分及びセレンを含有する排水の処理方法。 The selenium adsorbent includes one or more materials selected from the group consisting of oxides of yttrium, lanthanum, cerium or ytterbium, hydroxides, and materials having a methylglucamine group. The processing method of the waste_water | drain containing the sulfur content and selenium in any one of Claim 1 thru | or 4.
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