JP6370629B2 - Waste water treatment system and waste water treatment method using the same - Google Patents
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本発明は、排水処理システム及びそれを用いた排水処理方法に関し、特に、アルミニウム表面処理の際の水洗水を浄化する排水処理システム及びそれを用いた排水処理方法に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment system and a wastewater treatment method using the same, and more particularly to a wastewater treatment system for purifying flush water during aluminum surface treatment and a wastewater treatment method using the same.
従来より、高い環境耐久性が要求されるアルミニウム製部品(以下、アルミニウム部材ともいう。)には、有色化成処理、アノダイズ(陽極酸化)等の表面処理が施されている。このような表面処理では、部品表面の活性化向上のために、部品を硝酸、クロム酸等の対象成分を含む処理液に浸漬した後、水洗槽に浸漬して水洗している。水洗槽の水洗水は、表面処理槽から水洗槽に持ち込まれた対象成分により水質が悪化し、表面処理の品質が維持できなくなるため、水洗水を浄化する必要がある。 Conventionally, surface treatments such as colored chemical conversion treatment and anodizing (anodization) have been performed on aluminum parts (hereinafter also referred to as aluminum members) that require high environmental durability. In such a surface treatment, in order to improve the activation of the surface of the component, the component is immersed in a treatment solution containing target components such as nitric acid and chromic acid, and then immersed in a water washing tank and washed with water. The washing water in the washing tank needs to purify the washing water because the water quality deteriorates due to the target component brought into the washing tank from the surface treatment tank and the quality of the surface treatment cannot be maintained.
このような浄化処理としては、金属成型物のリン酸塩被膜化成処理の水洗水を取り出し、そのpHを酸性域に調整した後、逆浸透膜(RO膜)で処理して再利用する処理が知られている(例えば、特許文献1)。また、紙パルプ工場からの有機物を含む総合排水のpHを酸性領域にして凝集分離した後、逆浸透膜の透過水を再生水として再利用する処理が知られている(例えば、特許文献2)。 As such a purification treatment, the washing water of the phosphate film conversion treatment of the metal molding is taken out, and after adjusting its pH to an acidic range, treatment with a reverse osmosis membrane (RO membrane) and reuse can be performed. Known (for example, Patent Document 1). Further, there is known a process of reusing the permeated water of a reverse osmosis membrane as reclaimed water after coagulating and separating the total drainage containing organic matter from the pulp and paper factory in the acidic region (for example, Patent Document 2).
このような処理では、水洗水に含有される対象成分に由来する硝酸イオン等の除去対象イオンを、逆浸透膜にて十分に分離・除去することは困難である。また、凝集分離により形成される沈殿物により、逆浸透膜に目詰まり等の不具合が発生する虞がある。その他の処理として、水洗水をイオン交換樹脂にて処理することも考えられる。しかしながら、イオン交換樹脂を用いた場合も、高濃度の除去対象イオンによりイオン交換樹脂に負荷がかかり、予期せぬ時期に破過する虞がある。 In such a treatment, it is difficult to sufficiently separate and remove ions to be removed such as nitrate ions derived from the target component contained in the washing water with a reverse osmosis membrane. In addition, the precipitate formed by the coagulation separation may cause problems such as clogging in the reverse osmosis membrane. As another treatment, it is also possible to treat the washing water with an ion exchange resin. However, even when an ion exchange resin is used, there is a possibility that the ion exchange resin is loaded with a high concentration of ions to be removed and breaks through at an unexpected time.
前記事情に対して、本発明は、アルミニウム部材の被膜処理後の水洗水から対象成分を効率良く回収して再利用し、表面処理の品質を維持するとともに、使用機器の劣化速度を低減させる排水処理システム及びそれを用いた排水処理方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention efficiently recovers and reuses the target component from the washing water after the coating treatment of the aluminum member, maintains the quality of the surface treatment, and reduces the deterioration rate of the equipment used. An object is to provide a treatment system and a wastewater treatment method using the treatment system.
前記目的を達成するため、本発明に係る排水処理システムは、アルミニウムイオン及び硝酸イオンを含む第一の酸性域の原排水に中和剤を添加することにより、前記原排水のpHを中性域まで増加させ、中和排水として排出する第一の調整槽と、前記中和排水を受けて、前記中和排水中に形成された前記アルミニウムイオンの水酸化物を分離し、分離排水として排出する固液分離槽と、前記分離排水を受けて、前記分離排水のpHを第二の酸性域まで低下させ、残留する水酸化物を溶解させ、酸性排水として排出する第二の調整槽と、前記酸性排水を受けて、前記酸性排水中の除去対象イオンを除去し、浄化水として排出するイオン除去装置とを備えている。 In order to achieve the above object, the wastewater treatment system according to the present invention adds a neutralizing agent to the raw acid wastewater in the first acidic region containing aluminum ions and nitrate ions, thereby adjusting the pH of the raw wastewater to a neutral region. The first adjustment tank to be increased and discharged as neutralized wastewater, and the neutralized wastewater are received, and the hydroxide of aluminum ions formed in the neutralized wastewater is separated and discharged as separated wastewater. A solid-liquid separation tank, a second adjustment tank that receives the separation wastewater, lowers the pH of the separation wastewater to a second acidic region, dissolves remaining hydroxide, and discharges it as acidic wastewater; and An ion removing device that receives acid waste water, removes ions to be removed from the acid waste water, and discharges the purified waste water as purified water.
本発明は、別の形態で、アルミニウム部材を被膜する表面処理槽と、前記被膜されたアルミニウム部材を水洗水にて水洗する一次水洗槽とを少なくとも備える表面処理装置に併設され、前記原排水は前記一次水洗槽から排出される水洗水であり、前記浄化水は前記第一の水洗槽の水洗水として再利用することができる。 In another aspect, the present invention is provided in a surface treatment apparatus comprising at least a surface treatment tank for coating an aluminum member and a primary water washing tank for washing the coated aluminum member with washing water, This is flush water discharged from the primary flush tank, and the purified water can be reused as flush water in the first flush tank.
このような形態であれば、水洗水の連続的な浄化及び再利用の提供が可能となり、水洗水の水質を維持し、表面処理の品質を維持することができる。また、水洗水を浄化するために、大型な一次水洗槽の水洗水を一括して産廃・補充する必要もなくなる。これにより、表面処理のランニングコストの低減が可能となる。 If it is such a form, it will become possible to provide continuous purification and reuse of the washing water, maintain the quality of the washing water, and maintain the quality of the surface treatment. In addition, it is not necessary to collect or replenish flush water in a large primary flush tank in a batch to purify flush water. Thereby, the running cost of the surface treatment can be reduced.
本発明は、別の形態で、アルミニウム部材を被膜する表面処理槽と、前記被膜されたアルミニウム部材を水洗水にて水洗する一次水洗槽と、前記一次水洗されたアルミニウム部材を水洗水にて水洗する二次水洗槽とを備える表面処理装置に併設され、前記原排水は前記一次水洗槽から排出される水洗水であり、前記浄化水は前記二次水洗槽の水洗水として再利用され、前記第二水洗槽の水洗水は前記第一次水洗槽の水洗水として再利用することができる。 In another aspect, the present invention provides a surface treatment tank for coating an aluminum member, a primary water washing tank for washing the coated aluminum member with washing water, and washing the aluminum member washed with the primary water with washing water. A secondary water rinsing tank, the raw drainage is rinsing water discharged from the primary rinsing tank, and the purified water is reused as rinsing water in the secondary rinsing tank, The flush water in the second flush tank can be reused as flush water in the primary flush tank.
このような形態であれば、二次水洗槽の水洗水を含めた連続的な浄化及び再利用、すなわちリサイクルシステムの提供が可能となり、水洗水の水質、曳いては表面処理の品質を維持することができる。また、水洗水を浄化するために、大型な一次及び二次水洗槽の水洗水を一括して産廃・補充する必要もなくなる。これにより、表面処理のランニングコストの低減が可能となる。 In such a form, it becomes possible to provide a continuous purification and reuse including the flush water in the secondary flush tank, that is, to provide a recycling system, and maintain the quality of the flush water, that is, the quality of the surface treatment. be able to. In addition, it is not necessary to industrially discard and replenish flush water in large primary and secondary flush tanks in order to purify flush water. Thereby, the running cost of the surface treatment can be reduced.
また、前記イオン除去装置を第一のイオン除去装置と第二のイオン除去装置とし、前記第一の除去装置は逆浸透膜を備え、前記第二のイオン除去装置はイオン交換樹脂を備えることが好適である。 The ion removing device may be a first ion removing device and a second ion removing device, the first removing device may include a reverse osmosis membrane, and the second ion removing device may include an ion exchange resin. Is preferred.
また、前記第一の酸性域はpH0を超えてpH2以下であり、前記中性域はpH6以上pH7以下であり、前記第二の酸性域はpH4以上pH5以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that said 1st acidic region is pH2 or more exceeding pH0, said neutral region is pH6 or more and pH7 or less, and said 2nd acidic region is pH4 or more and pH5 or less.
このような数値範囲であれば、原排水からアルミニウムイオンを効率よく除去するとともに、逆浸透膜及び/又はイオン交換樹脂により硝酸イオンを効率よく除去し、且つ、逆浸透膜の目詰まりが発生する虞を低減することができる。 Within such a numerical range, aluminum ions are efficiently removed from the raw waste water, nitrate ions are efficiently removed by the reverse osmosis membrane and / or ion exchange resin, and clogging of the reverse osmosis membrane occurs. The fear can be reduced.
また、本発明は、別の形態で、前記水洗水を前記原排水として貯蓄して、前記第二の調整槽に送り、前記分離排水のpHを第二の酸性域まで低下させる原排水槽を備えることができ、前記被膜処理はアノダイズ処理又は有色化成処理であり、前記中和剤は水酸化ナトリウムとすることができる。 Moreover, this invention is another form. WHEREIN: The said flush water is stored as said raw waste water, it sends to said 2nd adjustment tank, The raw waste water tank which lowers | hangs the pH of the said separated waste water to a 2nd acidic region The coating treatment may be anodizing treatment or colored chemical conversion treatment, and the neutralizing agent may be sodium hydroxide.
このような形態であれば、アノダイズ処理又は有色化成処理後の水洗水に含有されるフッ化物イオン及び硫酸イオン等の除去対象イオンも、逆浸透膜及び/又はイオン交換樹脂により効率よく除去することができる。 In such a form, removal target ions such as fluoride ions and sulfate ions contained in the washing water after the anodizing treatment or the color conversion treatment are also efficiently removed by the reverse osmosis membrane and / or the ion exchange resin. Can do.
さらに、本発明は、別の側面で、排水処理方法である。本発明に係る排水処理方法は、アルミニウムイオン及び硝酸イオンを含む第一の酸性域の原排水に中和剤を添加することにより、前記原排水のpHを中性域まで増加させ、中和排水として排出する第一の調整工程と、前記中和排水を受けて、前記中和排水中に形成された前記アルミニウムイオンの水酸化物を分離し、分離排水として排出する固液分離工程と、前記分離排水を受けて、前記分離排水のpHを第二の酸性域まで低下させ、残留する水酸化物を溶解させ、酸性排水として排出する第二の調整工程と、前記酸性排水を受けて、前記酸性排水中の除去対象イオンを除去し、浄化水として排出するイオン除去工程とを備えている。 Furthermore, this invention is a waste water treatment method in another aspect. The wastewater treatment method according to the present invention increases the pH of the raw wastewater to a neutral range by adding a neutralizing agent to the raw acid wastewater in the first acidic region containing aluminum ions and nitrate ions. A first adjustment step to be discharged as a solid-liquid separation step of receiving the neutralized wastewater, separating the hydroxide of the aluminum ions formed in the neutralized wastewater, and discharging the separated wastewater; Receiving the separated wastewater, lowering the pH of the separated wastewater to the second acidic region, dissolving the remaining hydroxide, and discharging as acidic wastewater, receiving the acidic wastewater, An ion removal step of removing ions to be removed from the acid waste water and discharging the purified water as purified water.
前記目的に照らして、本発明に係る排水処理システム及びそれを用いた排水処理方法によれば、アルミニウム部材の被膜処理後の水洗水から対象成分を効率良く回収して再利用して、表面処理の品質を維持するとともに、使用機器の劣化速度を低減させることができる。 In light of the above object, according to the wastewater treatment system and the wastewater treatment method using the same according to the present invention, the target component can be efficiently recovered and reused from the washing water after the coating of the aluminum member, and the surface treatment While maintaining the quality of the device, it is possible to reduce the deterioration rate of the equipment used.
[第一実施の形態]
以下、本発明に係る排水処理システムの第一実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されない。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a wastewater treatment system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment described below.
図1は、本発明に係る排水処理システムの第一実施の形態を示している。図1に示す排水処理システム1は、排水処理設備2を中心部分とし、その構成については後述する。また、排水処理システム1は、アルミニウム部材を処理する表面処理装置に併設され、該表面処理装置は、表面処理槽3と、一次水洗槽4と、二次水洗槽5とを少なくとも備えている。なお、本明細書において「アルミニウム部材」とは、アルミニウム、アルミニウム合金若しくはそれらを含有する材料又は部品を意味する。
FIG. 1 shows a first embodiment of a wastewater treatment system according to the present invention. A wastewater treatment system 1 shown in FIG. 1 has a
まず、排水処理システム1が併設される表面処理装置について、説明する。表面処理槽3は、複数のアルミニウム部材を公知の表面被膜処理により被膜するための大型槽である。前記表面被膜処理は、アノダイズ処理、有色化成処理、これらの前処理となるデオキシダイズ等の電気的又は化学的な処理である。表面処理槽3内に満たされる処理水には、これらの前記処理に要する対象成分に由来した、アルミニウムイオン(Al3+)、硝酸イオン(NO3 -)、フッ化物イオン(F-)、硫酸イオン(SO4 2-)、重クロム酸イオン(Cr2O7 2-)等のイオン、すなわち除去対象イオンが含有されている。当該イオンはアルミニウム部材表面に付着して一次水洗槽に持ち込まれるため、一次水洗槽で除去対象イオンとなる。
First, a surface treatment apparatus provided with the waste water treatment system 1 will be described. The
一次水洗槽4は、複数のアルミニウム部材を水洗するための大型槽であり、原排水槽21とラインL1を通じて連通し、第二のイオン除去装置26とラインL11を通じて連通している。一次水洗槽4は、表面処理槽3にて表面処理されたアルミニウム部材をその内部に満たされた水洗水により水洗する。また、二次水洗槽5は、複数のアルミニウム部材を水洗するための大型槽であり、一次水洗槽4にて水洗されたアルミニウム部材を水洗水にてさらに水洗する。
The primary
次に、図2について、図1に示した本発明に係る排水処理システム1の第一実施の形態をより詳細に説明する。排水処理システム1の中心部分を構成する排水処理設備2は、原排水槽21と、第一の調整槽22と、固液分離槽23と、第二の調整槽24と、第一のイオン除去装置25と、第二のイオン除去装置26とを少なくとも備えている。
Next, the first embodiment of the waste water treatment system 1 according to the present invention shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIG. The
原排水槽21は、水洗水を原排水として貯蓄するための槽であり、一次水洗槽4とラインL1を通じて連通し、第一の調整槽22とラインL2を通じて連通し、第二の調整槽24とポンプP1及びラインL3を通じて連通している。
The
第一の調整槽22は、原排水のpHを調整するための槽であり、アルミニウムイオン及び硝酸イオンを含む第一の酸性域の原排水に中和剤を添加することにより、前記原排水のpHを中性域まで増加させ、中和排水として排出する。第一の調整槽22は、原排水槽21とラインL1を通じて連通し、固液分離槽23とラインL5を通じて連通している。
The
第一の調整槽22は、攪拌機22aと、pHセンサ22bと、アルカリ薬剤槽22cとを備えている。攪拌機22aは、第一の調整槽22に流入した原排水と水酸化ナトリウムとを攪拌する。pHセンサ22bは、第一の調整槽22内の原排水のpHをモニタリングする。アルカリ薬剤槽22cは、第一の調整槽22とポンプP2及びラインL4を通じて連通している。また、アルカリ薬剤槽22c又はポンプP2は、pHセンサ22bと電気的に接続している。
The
固液分離槽23は、アルミニウム水酸化物を沈殿・除去するための槽であり、前記中和排水を受けて、前記中和排水中に形成された前記アルミニウムイオンの水酸化物を分離し、分離排水として排出する。固液分離槽23は、第一の調整槽22とラインL5を通じて連通し、第二の調整槽24とラインL6を通じて連通し、沈殿物を排出するためのラインL7と連通している。
The solid-
第二の調整槽24は、分離排水のpHを調整するための槽であり、前記分離排水を受けて、前記分離排水のpHを第二の酸性域まで低下させ、残留する水酸化物を溶解させ、酸性排水として排出する。第二の調整槽24は、固液分離槽23とラインL6を通じて連通し、原排水槽21とポンプP1及びラインL3を通じて連通し、第一のイオン除去装置25とポンプP3及びラインL8を通じて連通している。
The
第二の調整槽24は、攪拌機24aと、pHセンサ24bとを備えている。攪拌機24aは、第二の調整槽24に流入した分離排水と原排水とを攪拌する。pHセンサ24bは、第二の調整槽24内の排水のpHをモニタリングする。また、原排水槽21又はポンプ1は、pHセンサ24bと電気的に接続している。
The
第一のイオン除去装置25は、公知の逆浸透膜を備えて、対象成分を分離・除去するための装置である。第一のイオン除去装置25は、前記酸性排水を受けて、前記酸性排水中の除去対象イオンを除去し、第一の浄化水として排出する。第一のイオン除去装置25は、第二の調整槽24とポンプP3及びラインL8を通じて連通し、第二のイオン除去装置26とラインL9を通じて連通し、濃縮排水を排出するためのラインL10と連通している。
The first
第二のイオン除去装置26は、公知の陰イオン及び/又は陽イオン交換樹脂を備えて、対象成分を分離・除去するための装置である。第二のイオン除去装置26は、前記第一の浄化水を受けて、前記第一の浄化水中の除去対象イオンを除去し、第二の浄化水として排出する。第二のイオン除去装置26は、第一のイオン除去装置25とラインL8を通じて連通し、一次水洗槽4とラインL11を通じて連通している。
The second
以上の構成を有する排水処理システム1を用いた排水処理方法の第一実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態の排水処理方法は、原排水貯蓄工程と、第一のpH調整工程と、固液分離工程と、第二のpH調整工程と、第一の除去工程と、第二の除去工程とを少なくとも備えている。排水処理方法は、アルミニウム部材の表面処理方法と連携して行われるものなので、表面処理方法の概要を説明した後、排水処理方法の各工程を説明する。 A first embodiment of a wastewater treatment method using the wastewater treatment system 1 having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The wastewater treatment method of the present embodiment includes an original wastewater storage process, a first pH adjustment process, a solid-liquid separation process, a second pH adjustment process, a first removal process, and a second removal process. And at least. Since the wastewater treatment method is performed in cooperation with the surface treatment method of the aluminum member, each process of the wastewater treatment method will be described after the outline of the surface treatment method is described.
表面処理方法の表面処理工程では、アルミニウム部材を、表面処理槽3に満たした表面被膜処理に要する対象成分を含有する処理液に浸漬することにより、被膜する。前記表面処理としては、アノダイズ処理(陽極酸化処理)、有色化成処理等の電気的又は化学的な被膜処理が挙げられる。前記処理液は、前記処理に要する対象成分に由来した、アルミニウムイオン及び硝酸イオンの他に、フッ化物イオン、硫酸イオン、重クロム酸イオン等のイオンを含有している。前記表面処理工程後、処理されたアルミニウム部材を、表面処理槽3から取り出して、一次水洗槽4に供給する。
In the surface treatment process of the surface treatment method, the aluminum member is coated by immersing it in a treatment liquid containing a target component required for the surface coating treatment filled in the
次いで、一次水洗工程では、前記表面処理されたアルミニウム部材を一次水洗槽4に満たした水洗水に浸漬することにより、水洗する。一次水洗槽4の水洗水は、前記表面処理によりアルミニウム部材に付着した対象成分を含有し、そのpHは第一の酸性域まで低下している。このため、一次水洗工程では、原排水槽21に水洗水を供給するとともに、第二のイオン除去装置26から浄化水を取り入れて、水洗水として再利用する。すなわち、一次水洗槽4は、原排水槽21にラインL1を通じて使用済み又は使用中の水洗水を原排水として排出し、第二のイオン除去装置26からラインL11を通じて前記原排水から前記除去対象イオンが除去された浄化水を取り入れる。これにより、一次水洗槽4の水洗水の循環再利用を可能としている。本工程では、大型の一次水洗槽4内に満たされた多量の水洗水を浄化するための一括した産廃処理を不要とすることができる。その結果、表面被膜処理のランニングコストを低減できる。
Next, in the primary water washing step, the surface-treated aluminum member is washed with water by immersing it in flush water filled in the primary
そして、二次水洗工程では、一次水洗槽4にて水洗されたアルミニウム部材を二次水洗槽5に満たした水洗水に浸漬することにより、水洗する。二次水洗槽5の水洗水は、一次水洗工程に用いる水洗水が循環再利用により浄化されている。このため、一次水洗槽4にて水洗されたアルミニウム部材により、二次水洗槽5に持ち込まれる対象成分の量も僅かである。その結果、二次水洗処理に用いる水洗水の品質を維持し、産廃処理の間隔を長くすることができる。また、二次水洗処理の表面処理の品質も維持することができる。その結果、表面被膜処理のランニングコストを低減することができる。
In the secondary water washing step, the aluminum member washed in the primary
排水処理方法の原排水貯蓄工程では、一次水洗工程から排出された水洗水を受けて、原排水槽21にて貯蓄し、原排水として第一のpH調整工程に供給するとともに、第二のpH調整工程へ排出する。すなわち、原排水槽21は、ラインL1から流入された水洗水を原排水として貯蓄し、ラインL2を通じて第一の調整槽22に供給するとともに、ポンプP1及びラインL3を通じて第二の調整槽24へ原排水をpH調整剤として供給する。原排水槽21に貯蓄された原排水は、含有する除去対象イオンのイオン濃度に起因して、第一の酸性域を示している。本工程では、後述する第二のpH調整工程に用いるために、原排水のpHを第一の酸性域に維持する。
In the raw wastewater saving process of the wastewater treatment method, the flush water discharged from the primary water washing process is received, stored in the
第一の酸性域は、表面処理の種類及び水洗の程度に影響するため、特に限定されない。より具体的には、前記第一の酸性域は、pH0を超えて3以下が好ましく、pH0を超えて2以下がより好ましい。
The first acidic region is not particularly limited because it affects the type of surface treatment and the degree of water washing. More specifically, the first acidic range is preferably more than
第一のpH調整工程では、第一の調整槽22にて前記原排水を受けて、アルミニウムイオン及び硝酸イオンを含む第一の酸性域の原排水に中和剤を添加することにより、前記原排水のpHを中性域まで増加させ、中和排水として排出する。第一の調整槽22には、原排水槽21からラインL1を通じて、アルミニウムイオン及び硝酸イオンを含む第一の酸性域の原排水が流入する。このため、本工程では、第一の調整槽22にて、前記中和剤としてアルカリ薬剤槽22cの水酸化ナトリウム(NaOH)をポンプ2及びラインL4添加することにより、前記原排水のpHを前記中性域まで低下させ、前記アルミニウムイオンの水酸化物である水酸化アルミニウム(Al(OH)3)を形成する。また、本工程では、前記中性域まで低下した原排水を中和排水として、ラインL5を通じて固液分離槽23へ供給する。さらに本工程では、第一の調整槽22内の水洗水のpHを、pHセンサ22bにてモニタリングしながら、攪拌機22aにより攪拌し、第一の酸性域から中性域の範囲内になるまで増加させる。中性域を示した原排水を、中和排水として固液分離工程に供給する。
In the first pH adjustment step, the raw water is received in the
中和排水の中性域は、pH5以上pH12以下の範囲内であることが好ましく、pH6以上pH7以下の範囲内であることがより好ましい。前記水洗水のpHが5未満であると、アルミニウムイオンの水酸化物が中和排水に溶解して、分離・除去できない虞がある。前記水洗水のpHが12を超えると、アルミン酸イオンとして溶解する虞がある。
The neutral range of the neutralized wastewater is preferably in the range of
中和剤としては、アルミニウムイオンの沈殿物を形成できる中和剤であればよく、限定されない。前記中和剤としては、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)等が挙げられる。これらのうち、水酸化ナトリウムが好ましい。水酸化ナトリウムであれば、アルミニウムイオンと速やかに反応して水酸化物を生成するとともに、中性域にて第二銅イオン(Cu2+)も共沈する。これにより、固液分離槽23にて酸性排水中の銅イオンも減少させることができる。このことは、浄化する水洗水の水質向上に寄与する。
The neutralizing agent is not limited as long as it is a neutralizing agent capable of forming a precipitate of aluminum ions. Examples of the neutralizing agent include sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH). Of these, sodium hydroxide is preferred. If it is sodium hydroxide, it reacts quickly with aluminum ions to form hydroxides, and cupric ions (Cu 2+ ) co-precipitate in the neutral region. Thereby, the copper ion in acidic waste water can also be reduced in the solid-
中和剤の添加量は、第一の調整槽22内の原排水のpHを前記中性域内とすることができる添加量であればよく、特に限定されない。pHセンサ22bにより原排水のpHをモニタリングし、原排水が中和排水として中性域を維持するための必要量を添加できる。これにより、pHの調整を可能とするとともに、アルミニウムイオンの水酸化物を形成することができる。
The addition amount of the neutralizing agent is not particularly limited as long as it is an addition amount that allows the pH of the raw waste water in the
固液分離工程では、固液分離槽23にて前記中和排水を受けて、前記中和排水中に形成された前記アルミニウムイオンの水酸化物を分離し、分離排水として排出する。すなわち、第一の調整槽22からラインL5を通じて流入した中和排水は、水酸化ナトリウムと反応して固形物化したアルミニウムイオンの水酸化物である水酸化アルミニウムを含有している。固液分離槽23は、公知の固液分離により、固形物である水酸化アルミニウムをその下部に沈殿させ、その上部の上澄み液と分離する。また、固液分離槽23は、沈殿した水酸化ナトリウムをラインL7から除去し、上澄み液を分離排水として第二の調整槽24へラインL6を通じて供給する。
In the solid-liquid separation step, the neutralized wastewater is received in the solid-
第二のpH調整工程では、第二の調整槽24にて前記分離排水を受けて、前記分離排水のpHを第二の酸性域まで低下させ、残留する水酸化物を溶解させ、酸性排水として排出する。固液分離工程後の分離排水のpHは、中性域を示している。このため、本工程では、分離排水に酸性のpH調整剤を添加する。本実施の形態では、pH調整剤として、原排水槽21内の第一の酸性域を示す原排水をポンプP1及びラインL3を通じて添加することにより、第二の調整槽24内の水洗水のpHは、中性域から第二の酸性域まで低下する。より具体的には、第二の調整槽24内の分離排水のpHを、pHセンサ24bにてモニタリングしながら、攪拌機24aにより攪拌し、中性域から第二の酸性域の範囲内になるまで低下させる。第二の酸性域を示した水洗水を、第一のイオン除去装置25に供給する。
In the second pH adjustment step, the separation wastewater is received in the
pH調整剤としては、アルミニウムイオンの水酸化物を溶解できるものであればよく、限定されない。前記pH調整剤としては、原排水の他に、塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、炭酸(H2CO3)等の酸性溶液が挙げられる。これらのうち、原排水が好ましい。原排水であれば、アルミニウム部材の水洗水中のイオン濃度を増加させずに、分離排水のpHを速やかに低下させることができる。また、アルミニウム部材の水洗水を用いているため、排水処理システムの水洗水の循環再利用に大きく寄与できる。 The pH adjuster is not limited as long as it can dissolve aluminum ion hydroxide. Examples of the pH adjuster include acidic solutions such as hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and carbonic acid (H 2 CO 3 ) in addition to the raw waste water. Of these, raw wastewater is preferred. If it is a raw waste water, the pH of the separation waste water can be rapidly lowered without increasing the ion concentration in the washing water of the aluminum member. Moreover, since the flush water of the aluminum member is used, it can greatly contribute to the circulation reuse of the flush water of the wastewater treatment system.
第二の酸性域は、硝酸イオンの除去率を高いまま維持しつつ、且つ、水酸化ナトリウムを溶解させる程度であればよい。図3に示すように、前記水洗水の第二の酸性域は、pH3以上pH5以下の範囲内であることが好ましく、pH4以上pH5以下の範囲内であることがより好ましい。前記水洗水のpHが3未満であると、硝酸イオンが所望の程度除去できない虞があり、イオン交換樹脂が破過しやすくなる虞がある。前記水洗水のpHが5を超えると、水酸化アルミニウムが残留して、逆浸透膜が目詰まりする虞がある。
The second acidic region may be an extent capable of dissolving sodium hydroxide while maintaining a high removal rate of nitrate ions. As shown in FIG. 3, the second acidic region of the washing water is preferably in the range of
第一の除去工程では、第一のイオン除去装置25にて前記酸性排水を受けて、公知の逆浸透膜法により、前記酸性排水中の除去対象イオンを除去し、第一の浄化水として排出する。すなわち、第一のイオン除去装置25では、公知の逆浸透膜法により、ポンプP3により所定の圧力をかけて、第二の調整槽24から供給された酸性排水中の硝酸イオン(NO3 -)、フッ化物イオン(F-)、硫酸イオン(SO4 2-)、重クロム酸イオン(Cr2O7 2-)等を除去することができる。第一のイオン除去装置25は、前記酸性排水のpHが第二の酸性域であるため、フッ化物イオン及び硫酸イオンに加えて、硝酸イオンを効率よく除去することができる。また、第一のイオン除去装置25は、逆浸透膜を透過してイオンを除去した酸性水を、第一の浄化水としてラインL9から第二のイオン除去装置26へ供給し、イオンや不純物が濃縮した濃縮排水をラインL10から排出する。
In the first removal step, the first
第二の除去工程では、第二のイオン除去装置26にて前記第一の浄化水を受けて、従来のイオン交換法により、前記第一の浄化水中の除去対象イオンを除去し、第二の浄化水として排出する。すなわち、第二のイオン除去装置26は、イオン交換法により、第一のイオン除去装置25から流入した第一の浄化水中のナトリウムイオン、硝酸イオン等を除去する。第二のイオン除去装置26は、第一のイオン除去装置25により第一の浄化水中の硝酸イオン濃度が低下しているため、負担なく且つ十分に除去対象イオンを除去できる。したがって、第二のイオン除去装置26のイオン交換樹脂が容易に破過する虞を低減することができる。第二のイオン除去装置26は、陰イオン及び/又は陽イオン交換樹脂を透過した第一の浄化水を、ラインL11から第二の浄化水として一次水洗槽4へ供給する。第二の除去工程を経た第二の浄化水は、一次水洗工程の水洗水として再利用される。
In the second removal step, the second purified water is received by the second
第二のイオン除去装置26に配置するイオン交換樹脂の形状は、膜状、繊維状又は液状のものを用いることができる。さらには、第二のイオン除去装置は図示しないpH調整槽を備えることができ、そのpHを水洗に適した値に調整した第二浄化水を水洗水として再利用することもできる。
As the shape of the ion exchange resin disposed in the second
[第二実施の形態]
続いて、本発明に係る排水処理システムの第二実施の形態について、図4を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、排水処理システム100は、排水処理設備102を少なくとも備え、表面処理装置は、一次水洗槽104と、二次水洗槽105とを少なくとも備えている。なお、排水処理システムの第一実施の形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、それらの構成要素は第一実施の形態と実質的に同様の作用・機能を果たす。
符号を付す。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the waste water treatment system according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the present embodiment, the waste
A sign is attached.
一次水洗槽104は、表面処理槽3にて処理されたアルミニウム部材を、水洗水により水洗する。一次水洗槽104は、原排水槽21とラインL1を通じて連通し、二次水洗槽105とライン112を通じて連通している。また、二次水洗槽105は、一次水洗槽104にて水洗されたアルミニウム部材を、水洗水により水洗する。二次水洗槽105は、第二のイオン除去装置126とラインL111を通じて連通し、一次水洗槽104とラインL112を通じて連通している。
The
排水処理設備102は、第一実施の形態の第二のイオン除去装置26の代わりに、第二のイオン除去装置126を備えている。排水処理設備102は、一次水洗槽104と流入ラインL1を通じて連通し、二次水洗槽105と流出ラインL111を通じて連通している。排水処理設備102は、一次水洗槽104の水洗水に含有される、アルミニウムイオン、硝酸イオン、フッ化物イオン及び硫酸イオンを除去した後、得られた第二の浄化水を二次水洗槽105の水洗水として再利用するように構成されている。
The waste
第二のイオン除去装置126は、公知の陰イオン及び/又は陽イオン交換樹脂を備えたイオン除去装置である。第二のイオン除去装置126は、第一のイオン除去装置25とラインL8を通じて連通し、二次水洗槽105とラインL111を通じて連通している。
The 2nd
以上の構成を有する排水処理システム100を用いた排水処理方法の第二実施の形態について、詳細に説明する。なお、本実施の形態について、排水処理方法の第一実施の形態と実質的に同様の作用機序については、説明を省略する。
A second embodiment of the wastewater treatment method using the
一次水洗工程では、表面処理槽3にて表面処理されたアルミニウム部材を水洗する。一次水洗槽104の水洗水は、表面処理槽3にてアルミニウム部材に付着した対象成分を含有しており、そのpHは第一の酸性域まで低下している。本工程では、一次水洗槽104の水洗水のpHを中性域にし、且つ、pH低下の原因となる薬剤を除去するために、水洗水を排出して原排水貯蓄工程を行い、後述する第二水洗工程を経た水洗水を取り入れる。
In the primary water washing step, the aluminum member surface-treated in the
二次水洗工程では、一次水洗槽104にて水洗されたアルミニウム部材を二次水洗槽105に満たした水洗水に浸漬して水洗する。二次水洗槽105の水洗水は、一次水洗槽104内の水洗水よりは少ないものの、表面処理槽3にてアルミニウム部材に付着した対象成分を含有し、そのpHが第一の酸性域まで低下している。このため、本工程では、二次水洗槽105の水洗水のpHを中性域にし、且つ、pH低下の原因となる薬剤を除去するために、水洗水を排出して原排水貯蓄工程を行い、第二の除去工程から浄化された第二の浄化水を取り入れる。
In the secondary washing step, the aluminum member washed in the
第二の除去工程では、公知のイオン交換法により、第一の除去工程を経た第一の浄化水中のナトリウムイオン、硝酸イオンを第二の除去槽126にて除去する。第二の除去工程では、第一の除去工程により、第一の浄化水中のイオン濃度が低下しているため、負担なく且つ十分にイオンを除去することができる。これにより、本工程に用いる第二のイオン除去装置のイオン交換樹脂が破過する虞を低減することができる。第二の除去工程を経た第一の水洗水は、第二の浄化水として、後述する二次水洗工程に再利用する。
In the second removal step, sodium ions and nitrate ions in the first purified water after the first removal step are removed in the
本実施の形態では、第二のイオン除去装置126からの浄化された水洗水を二次水洗槽105に流入する。このため、第一実施の形態よりも、二次水洗槽105の処理に用いる水洗水の産廃処理の間隔をさらに長くすることができる。また、二次水洗槽105の水洗水を浄化するための排水処理設備を新たに設置する必要がない。さらに、大型の一次水洗槽104及び二次水洗槽105の双方の浄化水を、一括して産廃する処理を不要とすることができる。
In the present embodiment, the purified flush water from the second
[第三実施の形態]
続いて、本発明に係る排水処理システムの第三実施の形態について、図5を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、排水処理システム200は排水処理設備202を少なくとも備え、表面処理装置は一次水洗槽204を少なくとも備えている。なお、排水処理システムの第一実施の形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、それらの構成要素は第一実施の形態と実質的に同様の作用・機能を果たす。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the waste water treatment system according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the present embodiment, the waste
排水処理設備202は、第一実施の形態の第一のイオン除去装置25の代わりに、第一のイオン除去装置225を備えている。第一のイオン除去装置225は、従来の逆浸透膜を備えたイオン除去装置である。また、第一のイオン除去装置225は、第二の調整槽24とポンプP3及びラインL8を通じて連通し、一次水洗槽204とラインL209を通じて連通し、濃縮排水を排出するためのラインL10と連通している。
The waste
以上の構成を有する排水処理システム200を用いた排水処理方法の第三実施の形態について、詳細に説明する。なお、本実施の形態について、排水処理方法の第一実施の形態と実質的に同様の作用機序については、説明を省略する。
A third embodiment of the waste water treatment method using the waste
一次水洗工程では、表面処理されたアルミニウム部材を一次水洗槽204に浸漬して水洗する。本工程では、原排水槽21に水洗水を原排水として供給するとともに、第一の除去工程を経た第一の浄化水を水洗水として取り入れ、循環再利用している。また、一次水洗後のアルミニウム部材は、一次水洗槽204から取り出し、二次水洗槽5に供給する。
In the primary water washing step, the surface-treated aluminum member is immersed in the primary
第一の除去工程では、従来の逆浸透膜法により、第二のpH調整工程を経て供給された酸性排水中の硝酸イオン、フッ化物イオン、硫酸イオンを第一の除去槽225にて除去する。本工程では、第一の除去工程後の第一の浄化水を、一次水洗工程の水洗水として一次水洗槽204へ供給する。
In the first removal step, nitrate ions, fluoride ions, and sulfate ions in the acidic wastewater supplied through the second pH adjustment step are removed in the
なお、本実施の形態では、第一のイオン除去装置225がラインL209を通じて一次水洗槽204と連通し、第一の除去工程後の水洗水を、一次水洗工程の水洗水として再利用する構成を例示した。本発明はこれに限定されない。第一のイオン除去装置225がラインを通じて二次水洗槽と連通し、二次水洗槽が別のラインを通じて一次水洗槽と連通する構成を採用することができる。この場合、第三実施の形態の浄化水を二次水洗槽に供給して水洗水として再利用し、二次水洗槽からの水洗水を一次水洗槽にて再利用することができる。
In the present embodiment, the first
本発明に係る排水処理システム及びそれを用いた排水処理方法によれば、アルミニウム部材の表面処理後の水洗水から対象成分を効率良く回収して再利用することができる。また、表面処理の品質を維持することができ、使用機器の劣化速度を低減させることができる。 According to the wastewater treatment system and the wastewater treatment method using the same according to the present invention, the target component can be efficiently recovered and reused from the washing water after the surface treatment of the aluminum member. In addition, the quality of the surface treatment can be maintained, and the deterioration rate of the equipment used can be reduced.
1、100、200 排水処理システム
2、102、202 排水処理設備
3 表面処理槽
4、104、204 一次水洗槽
5、105 二次水洗槽
21 原排水槽
22 第一の調整槽
22a、24a 攪拌器
22b、24b pHセンサ
22c アルカリ薬剤槽
23 固液分離槽
24 第二の調整槽
25、225 第一のイオン除去装置
26、126 第二のイオン除去装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100,200 Wastewater treatment system 2,102,202
Claims (12)
前記中和排水を受けて、前記中和排水中に形成された前記アルミニウムイオンの水酸化物を分離し、分離排水として排出する固液分離槽と、
前記分離排水を受けて、前記分離排水のpH値を酸性域であるpH4以上pH5以下まで低下させ、残留する水酸化物を溶解させ、酸性排水として排出する第二の調整槽と、
前記原排水を貯蓄して前記第二の調整槽に送ることにより、前記分離排水のpH値を前記酸性域まで低下させる原排水槽と、
前記酸性排水を受けて、前記酸性排水中のイオンを除去し、浄化水として排出するイオン除去装置と
を備えることを特徴とする排水処理システム。 By adding a neutralizing agent to the raw wastewater containing aluminum ions , fluoride ions, sulfate ions and nitrate ions, exceeding pH 0 and having a pH of 2 or less , the pH of the raw waste water is increased to a neutral range, A first adjustment tank to be discharged;
A solid-liquid separation tank that receives the neutralized wastewater, separates the hydroxide of the aluminum ions formed in the neutralized wastewater, and discharges it as separated wastewater;
A second adjustment tank that receives the separated wastewater, lowers the pH value of the separated wastewater to pH 4 to pH 5 that is an acidic region , dissolves remaining hydroxide, and discharges it as acidic wastewater;
By storing the raw wastewater and sending it to the second adjustment tank, a raw drainage tank that lowers the pH value of the separated wastewater to the acidic range;
An effluent treatment system comprising: an ion removal device that receives the acid effluent, removes ions in the acid effluent, and discharges the effluent as purified water.
前記原排水が前記一次水洗槽から排出される水洗水であり、前記浄化水が前記第一の水洗槽の水洗水として再利用される請求項1に記載の排水処理システム。 Provided in a surface treatment apparatus comprising at least a surface treatment tank for coating an aluminum member and a primary water washing tank for washing the coated aluminum member with washing water,
The waste water treatment system according to claim 1, wherein the raw waste water is flush water discharged from the primary flush tank, and the purified water is reused as flush water for the first flush tank.
前記原排水が前記一次水洗槽から排出される水洗水であり、前記浄化水が前記二次水洗槽の水洗水として再利用され、前記第二水洗槽から排出される水洗水が前記第一次水洗槽の水洗水として再利用される請求項1に記載の排水処理システム。 A surface comprising a surface treatment tank for coating an aluminum member, a primary water washing tank for washing the coated aluminum member with washing water, and a secondary water washing tank for washing the aluminum member washed with the primary water with washing water. Attached to the processing equipment,
The raw waste water is flush water discharged from the primary flush tank, the purified water is reused as flush water for the secondary flush tank, and the flush water discharged from the second flush tank is the primary The wastewater treatment system according to claim 1, wherein the wastewater treatment system is reused as flush water in a flush tank.
前記第一の除去装置が逆浸透膜を備え、前記第二のイオン除去装置がイオン交換樹脂を備えてなる請求項1〜3のいずれか一項に記載の排水処理システム。 The ion removing device comprises a first ion removing device and a second ion removing device,
The wastewater treatment system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first removal device includes a reverse osmosis membrane, and the second ion removal device includes an ion exchange resin.
前記中和排水を受けて、前記中和排水中に形成された前記アルミニウムイオンの水酸化物を分離し、分離排水として排出する固液分離工程と、
前記分離排水を受けて、前記分離排水のpH値を酸性域であるpH4以上pH5以下まで低下させ、残留する水酸化物を溶解させ、酸性排水として排出する第二の調整工程と、
前記原排水を貯蓄して前記第二の調整工程に送ることにより、前記分離排水のpH値を前記酸性域まで低下させる原排水貯蓄工程と、
前記酸性排水を受けて、前記酸性排水中のイオンを除去し、浄化水として排出するイオン除去工程と
を備えることを特徴とする排水処理方法。 By adding a neutralizing agent to the raw wastewater containing aluminum ions , fluoride ions, sulfate ions and nitrate ions, exceeding pH 0 and having a pH of 2 or less , the pH of the raw waste water is increased to a neutral range, A first adjustment step to discharge,
A solid-liquid separation step of receiving the neutralized wastewater, separating the hydroxide of aluminum ions formed in the neutralized wastewater, and discharging it as separated wastewater;
Receiving the separated waste water, lowering the pH value of the separated waste water to pH 4 or more and pH 5 or less, which is an acidic region , dissolving the remaining hydroxide, and discharging it as acidic waste water;
Saving the raw wastewater and sending it to the second adjustment step, thereby reducing the pH value of the separated wastewater to the acidic range,
An ion removal step of receiving the acidic wastewater, removing ions in the acidic wastewater, and discharging the purified wastewater as purified water.
前記原排水を前記一次水洗槽から排出される水洗水とし、前記浄化水を前記第一の水洗槽の水洗水として再利用する請求項7に記載の排水処理方法。 The raw wastewater generated along with the surface treatment method for performing at least a surface treatment step for coating the aluminum member and a primary water washing step for washing the coated aluminum member with water for washing is treated.
The waste water treatment method according to claim 7, wherein the raw waste water is washed water discharged from the primary washing tank, and the purified water is reused as washing water for the first washing tank.
前記原排水を前記一次水洗槽から排出される水洗水とし、前記浄化水を前記二次水洗槽の水洗水として再利用し、前記第二水洗槽から排出される水洗水を前記第一次水洗槽の水洗水として再利用する請求項7に記載の排水処理方法。 A surface treatment process for coating the aluminum member, a primary water washing process for washing the coated aluminum member with washing water, and a secondary water washing process for washing the primary water washed aluminum member with washing water are performed. The raw wastewater generated with the surface treatment method is treated.
The raw waste water is used as flush water discharged from the primary flush tank, the purified water is reused as flush water in the secondary flush tank, and the flush water discharged from the second flush tank is used as the primary flush water. The wastewater treatment method according to claim 7, wherein the wastewater treatment method is reused as flush water for the tank.
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