JP6316712B2

JP6316712B2 - 中和処理方法及び中和装置

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Publication number: JP6316712B2
Application number: JP2014182972A
Authority: JP
Inventors: 裕章目黒; 尚武増子
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-09-09
Also published as: JP2016055245A

Description

本発明は、ｐＨ緩衝作用を有する物質を含む酸性又はアルカリ性排水を中和する中和処理方法及び中和装置の技術に関する。

従来、酸性又はアルカリ性排水のｐＨを調整する方法として、排水の水量及びｐＨ値から、目標ｐＨ値より手前の所定ｐＨ値にするのに必要な中和剤量を演算し、演算された量の中和剤を排水に添加すると共に、被処理水のｐＨが目標ｐＨになるまでのｐＨ調整剤の不足分を制御しながら排水に中和剤を添加する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５８−５８１８９号公報

しかしながら、従来技術では、排水中に炭酸等のｐＨ緩衝作用を有する物質が含まれている場合、被処理水の流量及びｐＨ値から算出した中和剤量では、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響により、なかなか所定ｐＨ値に達しない場合がある。したがって、その後に行われる、目標ｐＨ値になるまでのｐＨ調整剤の不足分の制御が難しく、目標ｐＨ値を超える（オーバーシュート）場合がある。また、ｐＨ緩衝作用を有する物質を考慮して中和剤量を過剰に注入すると、目標ｐＨ値を超える場合がある。いずれにしろ、従来の中和方法では、ベテラン作業者の手動操作によるｐＨ調整が大きなウエイトを占めている。

そこで、本発明の目的は、酸性又はアルカリ性排水のｐＨのオーバーシュートを抑制しながら中和処理を行うことができる中和処理方法及び中和装置を提供することにある。

本発明は、ｐＨ緩衝作用を有する物質を含む酸性又はアルカリ性排水をバッチ式中和反応槽で中和処理する中和処理方法であって、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を所定の第１注入流量で注入する第１注入ステップと、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第１注入流量より小さい所定の第２注入流量で注入する第２注入ステップと、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第２注入流量より小さい所定の第３注入流量で注入する第３注入ステップと、を有し、前記第１注入ステップは、前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記第１注入時間で繰り返し注入するステップであり、前記第２注入ステップは、前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記第２注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記設定値に達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量、及び前記排水のｐＨ測定値を目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に第２注入係数ｂ（ｂ＞ａ）を乗じて得られる第２注入量と前記第２注入流量とから算出される第２注入時間で繰り返し注入するステップであり、前記第３注入ステップは、前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入ステップにおける排水のｐＨ測定値または前記第２注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記第３注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量、及び前記排水のｐＨ測定値を目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に第３注入係数ｃ（ｃ＞ｂ）を乗じて得られる第３注入量と前記第３注入流量とから算出される第３注入時間で繰り返し注入するステップである中和処理方法である。

また、前記中和処理方法において、前記第１注入ステップは、前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記第１注入時間の算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量で前記第１注入時間にわたり注入する第１注入をＬ−１回繰り返すステップであり、前記第２注入ステップは、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の時の排水のｐＨ測定値がｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量で前記第２注入時間にわたり注入する第２注入を行い、前記第２注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第２注入後のｐＨ測定値が前記設定値に達するまでＭ回（Ｍは１以上の自然数）繰り返すステップであり、前記第３注入ステップは、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入におけるｐＨ測定値または前記第２注入におけるｐＨ測定値が、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量で前記第３注入時間にわたり注入する第３注入を行い、前記第３注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第３注入後のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまでＮ回（Ｎは１以上の自然数）繰り返すステップであることが好ましい。

また、前記中和処理方法において、前記第１注入ステップによって、前記第１注入時間が前記所定時間未満となった場合、前記第２注入ステップ又は前記第３注入ステップに移行する前に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記所定時間で注入する追加ステップを備え、前記追加ステップによる前記中和剤の初回注入後、前記第１注入時間が前記所定時間未満である場合、前記第２注入ステップ又は前記第３注入ステップに移行することが好ましい。

また、前記中和処理方法において、前記第１注入係数ａは０．６〜０．８の範囲であり、前記第２注入係数ｂは０．８〜１．２の範囲であり、前記第３注入係数ｃは１〜２０の範囲であることが好ましい。

また、前記中和処理方法において、前記酸性又はアルカリ性排水は、イオン交換樹脂の再生処理において、前記イオン交換樹脂から排出される再生廃液であることが好ましい。

また、本発明は、ｐＨ緩衝作用を有する物質を含む酸性又はアルカリ性排水を中和処理するバッチ式中和反応槽と、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を所定の第１注入流量で注入する第１注入手段、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第１注入流量より小さい所定の第２注入流量で注入する第２注入手段、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第２注入流量より小さい所定の第３注入流量で注入する第３注入手段、を有する注入装置と、前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に所定の注入係数を乗じて得られる注入量と、前記第１注入流量、前記第２注入流量又は前記第３注入流量ととから注入時間を算出する算出部と、前記第１注入手段、前記第２注入手段及び前記第３注入手段の稼働を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記算出部によって前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記算出部により求められる前記第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記注入時間で繰り返し注入されるように前記第１注入手段を稼働させ、前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記第２注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記設定値に達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量、及び前記算出部によって前記排水のｐＨ測定値を目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に第２注入係数ｂ（ｂ＞ａ）を乗じて得られる第２注入量と前記第２注入流量とから算出される第２注入時間で繰り返し注入されるように前記第２注入手段を稼働させ、前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値又は前記第２注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記第３注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量、及び前記算出部により前記排水のｐＨが目標ｐＨとなるのに必要な理論中和剤量に第３注入係数ｃ（ｃ＞ｂ）を乗じて得られる第３注入量と前記第３注入流量とから算出される第３注入時間で繰り返し注入されるように前記第３注入手段を稼働させる中和装置である。

また、前記中和装置において、前記排水のｐＨを測定するｐＨ測定手段を備え、前記制御手段は、前記算出部によって前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記算出部により求められる前記第１注入時間の算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量で前記第１注入時間にわたり注入する第１注入をＬ−１回繰り返し行われるように前記第１注入手段を稼働させ、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の時の排水のｐＨ測定値がｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量で前記第２注入時間にわたり注入する第２注入を行い、前記第２注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第２注入後のｐＨ測定値が前記設定値に達するまでＭ回（Ｍは１以上の自然数）繰り返し行われるように前記第２注入手段及び前記ｐＨ測定手段を稼働させ、前記第３注入ステップは、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入におけるｐＨ測定値または前記第２注入におけるｐＨ測定値が、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量で前記第３注入時間にわたり注入する第３注入を行い、前記第３注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第３注入後のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまでＮ回（Ｎは１以上の自然数）繰り返し行われるように前記第３注入手段及び前記ｐＨ測定手段を稼働させることが好ましい。

また、前記中和装置において、前記制御手段は、前記第１注入手段による前記中和剤の注入によって、前記第１注入時間が前記所定時間未満となった場合、前記第２注入手段又は前記第３注入手段による前記中和剤の注入の前に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記所定時間で注入されるように前記第１注入手段を稼働させ、前記第１注入流量及び前記所定時間での前記中和剤の初回注入後、前記第１注入時間が前記所定時間未満である場合、前記第２注入手段又は前記第３注入手段を稼働させることが好ましい。

また、前記中和装置において、前記第１注入係数ａは０．６〜０．８の範囲であり、前記第２注入係数ｂは０．８〜１．２の範囲であり、前記第３注入係数ｃは１〜２０の範囲であることが好ましい。

また、前記中和装置において、前記注入装置は、中和剤としての酸を注入する１つの酸注入ポンプ、及び中和剤としてのアルカリを注入する１つのアルカリ注入ポンプを備えることが好ましい。

本発明によれば、酸性又はアルカリ性排水のｐＨのオーバーシュートを抑制しながら中和処理を行うことができる。

本実施形態に係る中和装置の構成の一例を示す模式図である。本実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係る中和装置の動作を説明するためのフロー図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る中和装置の構成の一例を示す模式図である。図１に示すように、中和装置１は、バッチ式中和反応槽１０、中和剤をバッチ式中和反応槽１０に注入するための中和剤注入装置、循環ライン１２、循環ポンプ１４、バッチ式中和反応槽１０内の排水のｐＨを測定するｐＨセンサ１６、バッチ式中和反応槽１０内の水量を測定する水量センサ１８、制御装置２０を備えている。本実施形態の中和剤注入装置は、中和剤をバッチ式中和反応槽１０に供給するための中和剤注入ポンプ２２、中和剤注入ライン２４、バッチ式中和反応槽１０に中和剤を所定の注入流量（注入量／注入時間）で注入するための第１バルブ２６、第２バルブ２８及び第３バルブ３０を備えている。

図１に示すように、循環ライン１２の一端はバッチ式中和反応槽１０の下部に接続され、循環ライン１２の他端はバッチ式中和反応槽１０の上部に接続されている。また、ｐＨセンサ１６は、バッチ式中和反応槽１０内に設置しても良いが、中和剤の注入点に近い位置に設置するとより制御の精度が高まることから、循環ライン１２に設置することが好ましい。循環ライン１２には循環ポンプ１４が設置されている。また、中和剤注入ライン２４の一端は中和剤注入ポンプ２２に接続され、中和剤注入ライン２４の他端側は、３本の分岐ラインから構成され、それぞれ循環ライン１２に接続されている。また、１つ目の分岐ラインには第１バルブ２６が設置され、２つ目の分岐ラインには第２バルブ２８が設置され、３つ目の分岐ラインには第３バルブ３０が設置されている。また、バッチ式中和反応槽１０内には水量センサ１８が設置されている。

また、制御装置２０とｐＨセンサ１６は電気的に接続され、ｐＨセンサ１６により検出された信号（排水のｐＨ値）が制御装置２０に送出される。また、制御装置２０と水量センサ１８は電気的に接続され、水量センサ１８により検出された信号（槽内の水量）が制御装置２０に送出される。また、制御装置２０と第１バルブ２６、第２バルブ２８及び第３バルブ３０は、それぞれ電気的に接続され、制御装置２０からのバルブ開閉等の信号が各バルブに送出される。

中和剤注入装置を構成する中和剤注入ポンプ２２は、酸性排水を中和するためのアルカリ剤をバッチ式中和反応槽１０に注入するアルカリ注入ポンプ、又はアルカリ性排水を中和するための酸剤をバッチ式中和反応槽１０に注入する酸注入ポンプである。図１では、１つの中和剤注入ポンプ２２が表されているが、アルカリ注入ポンプ、酸注入ポンプのいずれかに制限されるものではなく、アルカリ注入ポンプ、酸注入ポンプの両方を備える場合も含まれる。なお、中和剤注入ポンプ２２は、中和剤が収容されたタンク（不図示）等に設置される。

本実施形態の中和剤注入装置は、中和剤を所定の第１注入流量Ｑ１（注入量／時間）にして、バッチ式中和反応槽１０に注入する第１バルブ２６、中和剤を所定の第２注入流量Ｑ２にして、バッチ式中和反応槽１０に注入する第２バルブ２８、中和剤を所定の第３注入流量Ｑ３にして、バッチ式中和反応槽１０に注入する第３バルブ３０の３つのバルブを備えている。これらのバルブは、例えば、制御装置２０からの開閉信号により開閉する電磁バルブ等である。第１バルブ２６、第２バルブ２８、第３バルブ３０により調節される注入流量は、排水量等によって適宜設定されるものであるが、第１バルブ２６によって調節される第１注入流量Ｑ１は、例えば５〜５０（Ｌ／ｍｉｎ）の範囲で設定され、第２バルブ２８によって調節される第２注入流量Ｑ２は、第１注入流量Ｑ１より小さく、例えば１〜５（Ｌ／ｍｉｎ）の範囲で設定され、第３バルブ３０によって調節される第３注入流量Ｑ３は、第２注入流量Ｑ２より小さく、例えば０．１〜１（Ｌ／ｍｉｎ）の範囲で設定される。

本実施形態の注入装置の動作について説明する。まず、循環ポンプ１４を稼働させ、循環ライン１２を介してバッチ式中和反応槽１０内の排水を循環させる。そして、中和剤注入ポンプ２２を稼働させ、中和剤を中和剤注入ライン２４に送液する。制御装置２０による注入装置の制御の詳細は後述するが、例えば、第１バルブ２６を開放する場合、制御装置２０は、中和剤の注入量、及び第１バルブ２６の注入流量から注入時間を算出し、第１バルブ２６を算出した注入時間開放させている間、所定の第１注入流量で中和剤をバッチ式中和反応槽１０に注入する。第２バルブ２８、第３バルブ３０を開放する場合も同様である。

本実施形態では、前述のように中和剤の注入流量をバルブにより調節するため、中和剤注入ポンプ２２としてのアルカリ注入ポンプ、酸注入ポンプを複数備える必要はなく、アルカリ注入ポンプを１つ、又は酸注入ポンプを１つ、或いはアルカリ注入ポンプ、酸注入ポンプをそれぞれ１つ備えていればよい。また、イオン交換樹脂の再生処理において、イオン交換樹脂から排出される再生廃液を中和処理する場合には、本実施形態の中和剤注入ポンプ２２としての酸注入ポンプ及びアルカリ注入ポンプは、イオン交換樹脂の再生処理の際に、イオン交換樹脂に酸を添加する酸添加ポンプ及びアルカリを添加するアルカリ添加ポンプと共有することが望ましい。

ｐＨセンサ１６は、排水のｐＨを検出するためのものである。本実施形態では、例えば、循環ポンプ１４を稼働させ、循環ライン１２を介してバッチ式中和反応槽１０内の排水を所定時間循環した後、循環ライン１２を通る排水のｐＨをｐＨセンサ１６により測定する。本実施形態では、これをバッチ式中和反応槽１０内の排水のｐＨとしている。

水量センサ１８は、バッチ式中和反応槽１０内の水量を検出するものである。本実施形態の水量センサ１８は、例えば、バッチ式中和反応槽内の排水の水位を計測する水位計と、水量演算部とから構成されている。循環ポンプ１４を止めた状態で、水位計によりバッチ式中和反応槽１０内の排水の水位を計測し、水量演算部において、予め記憶されたバッチ式中和反応槽１０内の断面積と計測した水位値とから、バッチ式中和反応槽１０内の水量を求める。

制御装置２０は、主にバッチ式中和反応槽１０に注入する中和剤の注入時間を算出し、算出した注入時間に基づいてバルブの稼働を制御するものである。制御装置２０は、プログラムを演算するＣＰＵ、プログラムや演算結果を記憶するＲＯＭおよびＲＡＭから構成されるマイクロコンピュータと電子回路等で構成される。図２に、本実施形態に係る制御装置の機能構成を示すブロック図を示す。

図２に示す制御装置２０は、ｐＨ検出部３２、水量検出部３４、中和剤注入量算出部３６、注入装置制御部４０を備える。

ｐＨ検出部３２は、ｐＨセンサ１６からの信号に基づいて、バッチ式中和反応槽１０内の排水のｐＨ値を取得し、取得したｐＨ値を中和剤注入量算出部３６、及び注入装置制御部４０に送出する。また、水量検出部３４は、水量センサ１８からの信号に基づいて、バッチ式中和反応槽１０内の水量値を取得し、取得した水量値を中和剤注入量算出部３６に送出する。

中和剤注入量算出部３６は、排水のｐＨが目標ｐＨとなるのに必要な理論中和剤量に第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて、バッチ式中和反応槽１０に注入する中和剤の第１注入量Ｖ_Ｘを算出する、又は理論中和剤量に第１注入係数ａより大きい第２注入係数ｂを乗じて、バッチ式中和反応槽１０に注入する中和剤の第２注入量Ｖ_Ｙを算出する、或いは理論中和剤量に第２注入係数ｂより大きい第３注入係数ｃを乗じて、バッチ式中和反応槽１０に注入する中和剤の第３注入量Ｖ_Ｚを算出するものである。算出された第１注入量Ｖ_Ｘ、第２注入量Ｖ_Ｙ、又は第３注入量Ｖ_Ｚは、注入装置制御部４０に送出される。

理論中和剤量は、排水ｐＨが目標ｐＨとなるのに必要な中和剤量であり、ｐＨの値が水素イオン濃度のみを示すものとし、さらに水のイオン積Ｋｗ＝[Ｈ^＋][ＯＨ⁻]＝１．０×１０^−１４ｍｏｌ^２／Ｌ^２のみに従うとして、一般的知見に基づき排水のｐＨ及び水量に基づいて算出したものである。

第１注入量Ｖ_Ｘを算出するために用いられる第１注入係数ａは、第１注入量Ｖ_Ｘが理論中和剤量を超えないように設定される係数であり、例えば、０．５〜１未満の範囲、好ましくは０．６〜０．８の範囲で設定される。また、第２注入量Ｖ_Ｙを算出するために用いられる第２注入係数ｂは、第１注入係数ａより大きい係数となるように設定されるものである。第２注入係数ｂは、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受ける範囲内で設定される値に排水のｐＨを近づける点で、１に設定されることが最適であるが、設定した注入量と実際の注入量との誤差を考慮すれば、例えば、０．８〜１．２の範囲に設定されることが好ましい。また、第３注入係数ｃは、第２注入係数ｂより大きい係数となるように設定されるものである。第３注入係数ｃは、排水中のｐＨ緩衝作用を有する物質が排水のｐＨ調整に影響を及ぼす点を考慮すれば、理論中和剤量以上となるように、例えば、１〜２０の範囲に設定されることが好ましい。

中和剤注入量算出部３６には、注入装置制御部４０から第１〜第３注入係数のいずれの係数を使用するかの指示が送られ、指示された注入係数に基づいて中和剤の注入量が計算される。詳細は後述するが、中和剤が注入される注入時間が所定時間未満となるまでは、初期注入段階として第１注入係数ａを使用する指示が注入装置制御部４０から中和剤注入量算出部３６に送られ、第１注入量Ｖ_Ｘが算出される。また、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受ける範囲内で設定される値を超えるまでは、第２注入段階として第２注入係数ｂを使用する指示が注入装置制御部４０から中和剤注入量算出部３６に送られ、第２注入量Ｖ_Ｙが算出される。また、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受ける範囲内で設定される値を超えた後は、排水のｐＨが目標ｐＨとなるようにｐＨ調整を行う第３注入段階として、第３注入係数ｃを使用する指示が注入装置制御部４０から中和剤注入量算出部３６に送られ、第３注入量Ｖ_Ｚが算出される。

注入装置制御部４０は、算出された中和剤の注入量及び使用するバルブの注入流量から注入時間を求め、求めた注入時間の間、使用するバルブを開放させる制御を行うものである。これにより、算出された注入時間の間、所定の注入流量で中和剤がバッチ式中和反応槽１０に注入される。使用するバルブは、注入量の誤差を抑える点等から、注入装置制御部４０によって、第１注入量の中和剤が注入される場合、第１バルブ２６が選択され、第２注入量の中和剤が注入される場合、第２バルブ２８が選択され、第３注入量の中和剤が注入される場合、第３バルブ３０が選択されることが好ましい。なお、バルブの開放時間を制御する場合に限られず、使用するバルブを開放しておいて、求めた注入時間の間、中和剤注入ポンプ２２を稼働させてもよい。

次に、本実施形態の中和装置１の動作について、図３に示す本実施形態に係る中和装置の動作を説明するためのフロー図を用いて説明する。

まず、バッチ式中和反応槽１０内には処理対象となる酸性又はアルカリ性排水が導入されている。酸性又はアルカリ性排水には、例えば、炭酸、酢酸等のｐＨ緩衝作用を有する物質が含まれている。処理前の排水のｐＨは特に制限されるものではないが、ｐＨ緩衝作用を有する物質がｐＨ調整に影響を及ぼす範囲外、例えば炭酸であればｐＨ４．８〜ｐＨ８．３の範囲外のｐＨを有する排水に対して、本実施形態の中和装置１を適用することが好ましい。すなわち、例えば炭酸含有酸性排水であれば、ｐＨ４．８より低いｐＨであり、炭酸含有アルカリ性排水であれば、ｐＨ８．３より高いｐＨである。なお、ｐＨ緩衝作用を有する物質がｐＨ調整に影響を及ぼす範囲とは、排水のｐＨが当該範囲（例えば４．８〜８．３）であると、ｐＨ緩衝作用を有する物質により中和剤が消費される範囲である。

図３に示すステップＳ１０では、第１バルブ２６によって注入される第１注入流量Ｑ１、第２バルブ２８によって注入される第２注入流量Ｑ２、第３バルブ３０によって注入される第３注入流量Ｑ３が設定される。ステップＳ１２では、水量センサ１８により、バッチ式中和反応槽１０内の排水の水量が測定される。また、循環ポンプ１４を稼働させ、循環ライン１２を介してバッチ式中和反応槽１０内の排水を循環させて、ｐＨセンサ１６により排水のｐＨが検出される。ステップＳ１４では、中和剤注入量算出部３６により、ｐＨ検出部３２から送出されたｐＨ値及び水量検出部３４から送出された排水の水量値から理論中和剤量が算出される。

ステップＳ１６では、中和剤注入量算出部３６により、理論中和剤量に第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて、第１注入量Ｖ_ｘが算出される。ステップＳ１８では、注入装置制御部４０により、第１注入量Ｖ_ｘ及び第１注入流量Ｑ１（Ｖ_ｘ／Ｑ１）から、中和剤の注入時間Ｔ_ｘが算出される。注入装置制御部４０において、算出した注入時間（Ｔ_ｘ）が予め設定した時間Ｔ１以上と判断された場合には、ステップＳ２０に進む。ここで、予め設定した時間Ｔ１とは、第１バルブ２６等の作動による注入誤差を生じない範囲で適宜設定されるものであり、Ｔ１は、例えば５秒〜１０秒の範囲で設定される。例えば、Ｔ１を５秒として設定した場合、第１注入量（Ｖ_ｘ）及び第１注入流量（Ｑ１：例えば５〜５０Ｌ／ｍｉｎ）から求められる注入時間が５秒以上の場合、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、注入装置制御部４０により、第１バルブ２６を注入時間Ｔ_ｘの間開放させ、第１注入流量Ｑ１で中和剤がバッチ式中和反応槽１０に注入される。そして、注入装置制御部４０において、注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満であると判断されるまで、ステップＳ１２〜ステップＳ２０が繰り返される。すなわち、ステップＳ１２〜ステップＳ２０は、注入時間Ｔ_ｘの算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満となるまで、中和剤をバッチ式中和反応槽１０に第１注入流量Ｑ１で注入時間Ｔ_ｘにわたり注入する第１注入をＬ−１回繰り返すステップである。

一方、注入装置制御部４０において、注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満であると判断された場合（例えば、注入時間Ｔ_ｘが５秒未満）、続いて注入装置制御部４０において、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された値αに達しているか否かが判断され、排水のｐＨが値αに達していないと判断された場合、ステップＳ２２に進む。一方、注入装置制御部４０において、排水のｐＨが値αに達していると判断された場合、ステップＳ３２に進む。ここで、排水のｐＨが値αに達しているとは、酸性排水の場合、排水のｐＨが値α以上の値（排水ｐＨ≧α）となったことであり、アルカリ性排水の場合、排水のｐＨが値α以下の値（排水ｐＨ≦α）になったことである。また、前述したように、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲とは、例えば、炭酸の場合、ｐＨ４．８〜８．３の範囲となる。そして、酸性排水を中和する場合の値αは、ｐＨ４．８〜目標ｐＨの範囲で設定され、下限値であるｐＨ４．８に設定されることが好ましい。また、アルカリ性排水を中和する場合の値αは、目標ｐＨ〜８．３の範囲で設定され、上限値である８．３に設定されることが好ましい。炭酸以外のｐＨ緩衝作用を有する物質が含まれる場合でも、ｐＨ調整に影響を与えるｐＨ範囲を事前に試験し、適宜値αを設定すればよい。

また、本実施形態では、ステップＳ１８において中和剤の注入時間Ｔ_ｘを算出し、注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満と判断された場合には、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で規定された値αに達しているか否かが判断されるが、注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満と初めて判断された場合には、ステップＳ２０で、中和剤を第１注入流量Ｑ１でＴ１時間注入することが好ましい。これにより、第２注入流量Ｑ２で中和剤を注入する回数を減らすことができ、中和時間を短縮することができる。但し、この場合は、第１注入量Ｖ_ｘを超える量の中和剤を注入することになるので、Ｔ_ｘ／Ｔ１≧ａであるのが好ましい。そして、ステップＳ２０を行った後、再度のステップＳ１８において中和剤の注入時間Ｔ_ｘを算出し、注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満と判断された場合には、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で規定された値αに達しているか否かが判断される。

なお、本実施形態では、中和剤の注入時間Ｔ_ｘで管理しているが、第１注入量Ｖ_ｘで管理することもできる。この場合、第１注入量Ｖ_ｘが予め設定した注入量Ｖ１未満と判断された場合には、排水のｐＨがｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で規定された値αに達しているか否かが判断される。また、第１注入量Ｖ_ｘが予め設定した注入量Ｖ１未満と初めて判断された場合には、中和剤を流入量Ｖ１だけ注入することが好ましい。但し、この場合は、第１注入量Ｖ_ｘを超える量の中和剤を注入することになるので、Ｖ_ｘ／Ｖ１≧ａであるのが好ましい。

ステップＳ２２では、中和剤注入量算出部３６により、ｐＨ検出部３２から送出されたｐＨ値及び水量検出部３４から送出された排水の水量値から理論中和剤量が算出される。ステップＳ２２は、ステップＳ１８からステップＳ２２に進む場合と、後述するステップＳ３０からステップＳ２２に戻る場合とがあるが、ステップＳ１８からステップＳ２２に進んだ場合には、ステップＳ１４で算出した理論中和剤量を援用することが可能である。

ステップＳ２４では、中和剤注入量算出部３６により、理論中和剤量に第２注入係数ｂ（第１注入係数ａより大きい）を乗じて、第２注入量Ｖ_Ｙが算出される。ステップＳ２６では、注入装置制御部４０により、第２注入量Ｖ_Ｙ及び第２注入流量Ｑ２（Ｖ_Ｙ／Ｑ２）から、中和剤の注入時間Ｔ_Ｙが算出される。ステップＳ２８では、注入装置制御部４０により、第２バルブ２８を注入時間Ｔ_Ｙの間開放させ、第２注入流量Ｑ２で中和剤がバッチ式中和反応槽１０に注入される。ステップＳ３０では、水量センサ１８により、バッチ式中和反応槽１０内の排水の水量が測定され、ｐＨセンサ１６により排水のｐＨが検出される。そして、注入装置制御部４０において、排水のｐＨが値αに達すると判断されるまで、ステップＳ２２〜ステップＳ３０が繰り返される。すなわち、ステップＳ２２〜ステップＳ３０は、注入時間Ｔ_ｘの算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満であり、Ｌ回目の時の排水のｐＨ測定値がｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された値αに達していない場合に、中和剤をバッチ式中和反応槽１０に第２注入流量Ｑ２で注入時間Ｔ_Ｙにわたり注入する第２注入を行い、第２注入後の排水のｐＨを測定することを、第２注入後のｐＨ測定値が値αに達するまでＭ回（Ｍは１以上の自然数）繰り返すステップである。

注入装置制御部４０において、排水のｐＨが値αに達していると判断され、ステップＳ３２に進むと、中和剤注入量算出部３６により、ｐＨ検出部３２から送出されたｐＨ値及び水量検出部３４から送出された排水の水量値から理論中和剤量が算出される。ステップＳ３２は、ステップＳ１８からステップＳ３２に進む場合と、ステップＳ３０からステップＳ３２に進む場合と、後述するステップＳ４０からステップＳ３２に戻る場合とがあるが、ステップＳ１８からステップＳ３２に進んだ場合には、ステップＳ１４で算出した理論中和剤量を援用することが可能であり、ステップＳ３０からステップＳ３２に進んだ場合には、ステップＳ３０で測定したｐＨ値及び水量値を理論中和剤量の算出に援用することが可能である。

ステップＳ３４では、中和剤注入量算出部３６により、理論中和剤量に第３注入係数ｃ（第２注入係数ｂより大きい）を乗じて、第３注入量Ｖ_Ｚが算出される。ステップＳ３６では、注入装置制御部４０により、第３注入量Ｖ_Ｚ及び第３注入流量Ｑ３（Ｖ_Ｚ／Ｑ３）から、中和剤の注入時間Ｔ_Ｚが算出される。ステップＳ３８では、注入装置制御部４０により、第３バルブ３０を注入時間Ｔ_Ｚの間開放させ、第３注入流量Ｑ３で中和剤がバッチ式中和反応槽１０に注入される。ステップＳ４０では、水量センサ１８により、バッチ式中和反応槽１０内の排水の水量が測定され、ｐＨセンサ１６により排水のｐＨが検出される。そして、注入装置制御部４０において、排水のｐＨが目標ｐＨとなっていない場合、排水のｐＨが目標ｐＨとなるまで、ステップＳ３２〜ステップＳ４０が繰り返される。すなわち、ステップＳ３２〜ステップＳ４０は、注入時間Ｔ_ｘの算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の注入時間Ｔ_ｘが予め設定した時間Ｔ１未満であり、上記第１注入におけるｐＨ測定値（すなわち上記第１注入におけるＬ回目の排水のｐＨ測定値）または前記第２注入におけるｐＨ測定値（すなわち上記第２注入におけるＭ回目の排水のｐＨ測定値）が、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された値αに達した場合に、中和剤をバッチ式中和反応槽１０に第３注入流量Ｑ３で注入時間Ｔ_Ｚにわたり注入する第３注入を行い、第３注入後の排水のｐＨを測定することを、第３注入後のｐＨ測定値が目標ｐＨに達するまでＮ回（Ｎは１以上の自然数）繰り返すステップである。そして、排水のｐＨが目標ｐＨに達した場合、中和処理を終了する。目標ｐＨは適宜設定されるものであり、例えば環境省排水基準にしたがって、例えば５．８〜８．６の間で設定される。

通常、理論中和剤量から注入量を算出し、算出した注入量及び所定流量から注入時間を算出して、算出した注入時間の間、所定流量で中和剤を注入しても、ポンプのオン・オフやバルブの開閉タイミングによっては、算出した注入量の中和剤が注入されていなかったり、算出した注入量以上の中和剤が注入されたりする場合がある。このような注入量の誤差は、注入時間が短いほど顕著に表れる。また、ｐＨ緩衝作用を有する物質を含む排水の中和処理では、排水のｐＨによっては、理論中和剤量の中和剤を注入しても、目標ｐＨに達しない場合や目標ｐＨを超える場合がある。しかし、本実施形態では、これまで説明したように、注入時間、及び排水のｐＨを判断基準にして、適切な注入流量及び適切な注入時間を選択して中和剤を注入することで、排水のｐＨが目標ｐＨ値を超えること（オーバーシュート）を抑制しながら中和処理を行うことが可能となり、ひいては短時間で排水のｐＨを目標ｐＨ値にすることが可能となる。

以下、実施例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

まず、φ３０００ｍｍのバッチ式中和反応槽に炭酸を含有する樹脂再生排水（以下、排水と称する）を投入した。バッチ式中和反応槽に設置した水位計により測定された水位は３．２５ｍであった。これにより、ｐＨ調整前の排水の水量は２２．９ｍ^３と計算された。バッチ式中和反応槽内の排水を３分間、曝気撹拌し、バッチ式中和反応槽に設置したｐＨセンサにより排水のｐＨを測定した結果、ｐＨは１．３４であった。そして、排水の目標ｐＨを６．２に設定し、以下の条件で排水の中和処理を行った。

＜中和処理の条件＞
初期注入段階における中和剤の注入流量：３３Ｌ／ｍｉｎ
初期注入段階における第１注入係数：０．６
初期注入段階から第２注入段階へ移行する注入時間（所定時間）：５秒
第２注入段階における中和剤の注入流量：１．０Ｌ／ｍｉｎ
第２注入段階における第２注入係数：１．０
第２注入段階から第３注入段階へ移行するｐＨ閾値：４．８
第３注入段階における中和剤の注入流量：０．１Ｌ／ｍｉｎ
第３注入段階における第３注入係数：１２．０

＜初期注入段階＞
排水の水量２２．９ｍ^３、ｐＨ１．３４の排水を、２５％ＮａＯＨ（分子量Ｍ＝４０、比重１，１７４）で中和する際に必要な理論中和剤量は１３１．８Ｌであった（計算内容は以下を参照）。
１０^{−１．３６}ｍｏｌ／Ｌ×２２．９ｍ^３×１０００Ｌ／ｍ^３×４０ｇ／ｍｏｌ＝３９．９８ｋｇ
３９．９８ｋｇ／０．２５＝１５９．９ｋｇ、２５％ＮａＯＨでは１３１．８Ｌ

理論中和剤量１３１．８Ｌに第１注入係数０．６を乗じて、２５％ＮａＯＨの注入量を算出した結果、７９．１Ｌとなった。初期注入段階における２５％ＮａＯＨの流入流量は３３Ｌ／ｍｉｎであるから、注入時間は１４３秒となった。すなわち、排水に、注入量７９．１Ｌ、注入流量３３Ｌ／ｍｉｎ、注入時間１４３秒で２５％ＮａＯＨを注入した。

２５％ＮａＯＨ注入後、排水を３分間、曝気撹拌し、排水のｐＨを測定したところ、ｐＨは１．４９であった。ｐＨ１．４９の排水に対し、上記同様の計算を行った結果、注入量５６．２Ｌ、注入流量３３Ｌ／ｍｉｎ、注入時間１０１秒となった。その条件で２５％ＮａＯＨを排水に注入した。

このようなサイクルを合計４回繰り返したところ、排水のｐＨは３．２５となった。ｐＨ３．２５の排水に対する２５％ＮａＯＨの注入量は１．７５Ｌとなるため、注入時間は３．２秒となる。したがって、注入時間が所定時間５秒を下回ったため、初期注入段階から第２注入段階に移行した。

＜第２注入段階＞
ｐＨ３．２５の排水に対する理論中和剤量を求め、求めた理論中和剤量に第２注入係数１．０を乗じて、２５％ＮａＯＨの注入量を算出した結果、１．６４Ｌとなった。第２注入段階における２５％ＮａＯＨの流入流量は１．０Ｌ／ｍｉｎであるから、注入時間は９８秒となった。すなわち、排水に、注入量１．６４Ｌ、注入流量１．０Ｌ／ｍｉｎ、注入時間９８秒で２５％ＮａＯＨを注入した。

排水のｐＨを測定したところ、ｐＨは５．８５であった。したがって、排水のｐＨがｐＨ閾値４．８（炭酸がｐＨに影響を及ぼす範囲の下限値）を超えたため、第２注入段階から第３注入段階へ移行した。

＜第３注入段階＞
ｐＨ５．８５の排水に対する理論中和剤量を求め、求めた理論中和剤量に第３注入係数１２．０を乗じて、２５％ＮａＯＨの注入量を算出した結果、０．００８Ｌとなった。第３注入段階における２５％ＮａＯＨの流入流量は０．１Ｌ／ｍｉｎであるから、注入時間は２９秒となった。すなわち、排水に、注入量０．００８Ｌ、注入流量０．１Ｌ／ｍｉｎ、注入時間２９秒で２５％ＮａＯＨを注入した。第３注入段階を合計３サイクル繰り返したところ排水のｐＨは目標ｐＨである６．２に達した。

表１に、排水のｐＨ、注入段階、中和剤の注入量、注入時間等をまとめた。

１中和装置、１０バッチ式中和反応槽、１２循環ライン、１４循環ポンプ、１６ｐＨセンサ、１８水量センサ、２０制御装置、２２中和剤注入ポンプ、２４中和剤注入ライン、２６第１バルブ、２８第２バルブ、３０第３バルブ、３２ｐＨ検出部、３４水量検出部、３６中和剤注入量算出部、４０注入装置制御部。

Claims

ｐＨ緩衝作用を有する物質を含む酸性又はアルカリ性排水をバッチ式中和反応槽で中和処理する中和処理方法であって、
前記バッチ式中和反応槽に中和剤を所定の第１注入流量で注入する第１注入ステップと、
前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第１注入流量より小さい所定の第２注入流量で注入する第２注入ステップと、
前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第２注入流量より小さい所定の第３注入流量で注入する第３注入ステップと、を有し、
前記第１注入ステップは、前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記第１注入時間で繰り返し注入するステップであり、
前記第２注入ステップは、前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記第２注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記設定値に達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量、及び前記排水のｐＨ測定値を目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に第２注入係数ｂ（ｂ＞ａ）を乗じて得られる第２注入量と前記第２注入流量とから算出される第２注入時間で繰り返し注入するステップであり、
前記第３注入ステップは、前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入ステップにおける排水のｐＨ測定値または前記第２注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記第３注入ステップにおける排水のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量、及び前記排水のｐＨ測定値を目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に第３注入係数ｃ（ｃ＞ｂ）を乗じて得られる第３注入量と前記第３注入流量とから算出される第３注入時間で繰り返し注入するステップであることを特徴とする中和処理方法。
前記第１注入ステップは、前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記第１注入時間の算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量で前記第１注入時間にわたり注入する第１注入をＬ−１回繰り返すステップであり、
前記第２注入ステップは、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の時の排水のｐＨ測定値がｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量で前記第２注入時間にわたり注入する第２注入を行い、前記第２注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第２注入後のｐＨ測定値が前記設定値に達するまでＭ回（Ｍは１以上の自然数）繰り返すステップであり、
前記第３注入ステップは、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入におけるｐＨ測定値または前記第２注入におけるｐＨ測定値が、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量で前記第３注入時間にわたり注入する第３注入を行い、前記第３注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第３注入後のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまでＮ回（Ｎは１以上の自然数）繰り返すステップであることを特徴とする請求項１記載の中和処理方法。
前記第１注入ステップによって、前記第１注入時間が前記所定時間未満となった場合、前記第２注入ステップ又は前記第３注入ステップに移行する前に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記所定時間で注入する追加ステップを備え、
前記追加ステップによる前記中和剤の初回注入後、前記第１注入時間が前記所定時間未満である場合、前記第２注入ステップ又は前記第３注入ステップに移行することを特徴とする請求項１又は２記載の中和処理方法。
前記第１注入係数ａは０．６〜０．８の範囲であり、前記第２注入係数ｂは０．８〜１．２の範囲であり、前記第３注入係数ｃは１〜２０の範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の中和処理方法。
前記酸性又はアルカリ性排水は、イオン交換樹脂の再生処理において、前記イオン交換樹脂から排出される再生廃液であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の中和処理方法。
ｐＨ緩衝作用を有する物質を含む酸性又はアルカリ性排水を中和処理するバッチ式中和反応槽と、
前記バッチ式中和反応槽に中和剤を所定の第１注入流量で注入する第１注入手段、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第１注入流量より小さい所定の第２注入流量で注入する第２注入手段、前記バッチ式中和反応槽に中和剤を前記第２注入流量より小さい所定の第３注入流量で注入する第３注入手段、を有する注入装置と、
前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に所定の注入係数を乗じて得られる注入量と、前記第１注入流量、前記第２注入流量又は前記第３注入流量ととから注入時間を算出する算出部と、
前記第１注入手段、前記第２注入手段及び前記第３注入手段の稼働を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記算出部によって前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記算出部により求められる前記第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記注入時間で繰り返し注入されるように前記第１注入手段を稼働させ、
前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記第２注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記設定値に達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量、及び前記算出部によって前記排水のｐＨ測定値を目標ｐＨとするのに必要な理論中和剤量に第２注入係数ｂ（ｂ＞ａ）を乗じて得られる第２注入量と前記第２注入流量とから算出される第２注入時間で繰り返し注入されるように前記第２注入手段を稼働させ、
前記第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値又は前記第２注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記第３注入手段の中和剤注入における排水のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量、及び前記算出部により前記排水のｐＨが目標ｐＨとなるのに必要な理論中和剤量に第３注入係数ｃ（ｃ＞ｂ）を乗じて得られる第３注入量と前記第３注入流量とから算出される第３注入時間で繰り返し注入されるように前記第３注入手段を稼働させることを特徴とする中和装置。
前記排水のｐＨを測定するｐＨ測定手段を備え、
前記制御手段は、
前記算出部によって前記排水のｐＨ測定値を前記中和剤によって目標ｐＨとするのに必要となる理論中和剤量に所定の第１注入係数ａ（ａ＜１）を乗じて得られる第１注入量と前記第１注入流量とから算出される第１注入時間が所定時間以上の場合に、前記算出部により求められる前記第１注入時間の算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満となるまで、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量で前記第１注入時間にわたり注入する第１注入をＬ−１回繰り返し行われるように前記第１注入手段を稼働させ、
前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の時の排水のｐＨ測定値がｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達していない場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第２注入流量で前記第２注入時間にわたり注入する第２注入を行い、前記第２注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第２注入後のｐＨ測定値が前記設定値に達するまでＭ回（Ｍは１以上の自然数）繰り返し行われるように前記第２注入手段及び前記ｐＨ測定手段を稼働させ、
前記第３注入ステップは、前記算出回数Ｌ回目（Ｌは１以上の自然数）の第１注入時間が前記所定時間未満であり、前記第１注入におけるｐＨ測定値または前記第２注入におけるｐＨ測定値が、ｐＨ緩衝作用を有する物質の影響を受けるｐＨ範囲内で設定された設定値に達した場合に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第３注入流量で前記第３注入時間にわたり注入する第３注入を行い、前記第３注入後の排水のｐＨを測定することを、前記第３注入後のｐＨ測定値が前記目標ｐＨに達するまでＮ回（Ｎは１以上の自然数）繰り返し行われるように前記第３注入手段及び前記ｐＨ測定手段を稼働させることを特徴とする請求項６記載の中和装置。
前記制御手段は、前記第１注入手段による前記中和剤の注入によって、前記第１注入時間が前記所定時間未満となった場合、前記第２注入手段又は前記第３注入手段による前記中和剤の注入の前に、前記中和剤を前記バッチ式中和反応槽に前記第１注入流量及び前記所定時間で注入されるように前記第１注入手段を稼働させ、
前記第１注入流量及び前記所定時間での前記中和剤の初回注入後、前記第１注入時間が前記所定時間未満である場合、前記第２注入手段又は前記第３注入手段を稼働させることを特徴とする請求項６又は７記載の中和装置。
前記第１注入係数ａは０．６〜０．８の範囲であり、前記第２注入係数ｂは０．８〜１．２の範囲であり、前記第３注入係数ｃは１〜２０の範囲であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の中和装置。
前記注入装置は、中和剤としての酸を注入する１つの酸注入ポンプ、及び中和剤としてのアルカリを注入する１つのアルカリ注入ポンプを備えることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の中和装置。