JP6374351B2 - 水中の懸濁物質の除去処理方法 - Google Patents
水中の懸濁物質の除去処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6374351B2 JP6374351B2 JP2015115936A JP2015115936A JP6374351B2 JP 6374351 B2 JP6374351 B2 JP 6374351B2 JP 2015115936 A JP2015115936 A JP 2015115936A JP 2015115936 A JP2015115936 A JP 2015115936A JP 6374351 B2 JP6374351 B2 JP 6374351B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- coarse
- fine
- suspended
- wastewater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 318
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 151
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 460
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 186
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 151
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 61
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 42
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 36
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 34
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 30
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 claims description 30
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 30
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 28
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 12
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 12
- -1 pebbles Substances 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 4
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 87
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 57
- 230000008569 process Effects 0.000 description 48
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 29
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 21
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 19
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 19
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 18
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 17
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 16
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 16
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 15
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 12
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 11
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 10
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 7
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229920003118 cationic copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000011499 joint compound Substances 0.000 description 3
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010731 rolling oil Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SSZXAJUPVKMUJH-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate;hydrochloride Chemical compound Cl.CN(C)CCOC(=O)C=C SSZXAJUPVKMUJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010013496 Disturbance in attention Diseases 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- DXXKMXSDSAYFQB-UHFFFAOYSA-N [Ar]c1ccccc1 Chemical compound [Ar]c1ccccc1 DXXKMXSDSAYFQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 125000005263 alkylenediamine group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGCZDEVLEULNLJ-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC(=O)OCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 ZGCZDEVLEULNLJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 238000009775 high-speed stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M trimethyl(2-prop-2-enoyloxyethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCOC(=O)C=C FZGFBJMPSHGTRQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
(上記式中の、R1、R2は、それぞれ独立にCH3又はC2H5を表し、R3は、H、CH3又はC2H5のいずれかを表す。X-は、アニオン性対イオンを表す。)
(上記式中の、R1、R2は、それぞれ独立にCH3又はC2H5を表し、R3は、H、CH3又はC2H5のいずれかを表す。X-は、アニオン性対イオンを表す。)
(B)製鐵所の廃水に対しては、粗大SSと微細SSとが併存した廃水になる前の用水に予め前記有機凝集剤を添加しておき、更にこの水を使用することで、粗大SSと微細SSとが併存し、且つ、流速が0.5m/秒以上で、乱流状態の水の中に前記有機凝集剤が共存する状態を生じさせることができる。その場合における有機凝集剤の添加の位置の一例としては、粗大SSと微細SSとが併存した廃水になる前の用水が、前記粗大SSと微細SSとを、前記有機凝集剤の存在下、同一の処理で凝集沈降させて、これらを同時に除去処理した後に得られる処理水であり、この処理水を循環使用する系において、前記有機凝集剤の添加を、循環使用できる基準を満たすまでに用水の処理がなされた地点から、該用水を使用する給水地点に至るまでのいずれかの地点で行うことが挙げられる。
(上記式中の、R1、R2は、それぞれ独立にCH3又はC2H5を表し、R3は、H、CH3又はC2H5のいずれかを表す。X-は、アニオン性対イオンを表す。)
有機凝集剤の添加地点を工夫するだけで、廃水中や取水中の粗大SSと微細SSが有機凝集剤とよく混合されることで、微細な鉄粉や砂や油と、粒径の大きなスケールとが極めて速やかに凝集し、沈降させることができ、従来は、粗大SSを処理するためのスケールピットでは除去できなかった微細な鉄粉や油も、スケールピット、またはそれに類する比較的小さい槽で沈殿分離でき、スケールピットの出側で、従来と同等或いはそれ以上のレベルまで懸濁物質の混入を低減した清浄な処理水が得られる、簡易且つ迅速な処理が可能になる。また、水中に粗大SSをほとんど含まない水について処理する場合は、粗大SSとして機能し得る砂等を予め添加して粗大SSと微細SSとが併存した状態とするという簡便な処理を追加するだけで、水中に粗大SSをほとんど含まない水を、本発明によって達成された、粗大SSと微細SSとが併存している廃水を処理するのと同様に処理することで、粗大SSの添加処理にかかる負荷以上の効果を得ることができる。
また、本発明の廃水中や取水中の懸濁物質の除去処理方法では無機凝集剤が不要となることから、そのためのタンクやポンプ、撹拌機、送液ライン等の設備も不要となる。
したがって、製鐵所において大量に発生する、粗大SSと微細SSとが共存している状態の廃水に対して、新たに懸濁物質の除去処理設備を建設する場合には、上記に関連した設備スペース、及び建設費が大幅に削減できる。
沈殿池やろ過機が不要となり、処理水を循環使用する場合には、スケールピットの出側から処理水を冷却塔へ直接送水できるため、必要なポンプの台数を減らすことができ、電気代を含む維持管理費が大幅に縮小できる。
本発明の廃水中の懸濁物質の除去処理方法では無機凝集剤を必要としないため、ポリ塩化アルミニウムや、硫酸バンド等に代表される無機凝集剤に含まれる、腐食性陰イオンである、Cl-や、SO4 2-が処理水中に混入することを著しく低減できる。このため、凝集沈殿、及び冷却処理した処理水を、再度工場へ給水する場合、その配管系等、ならびに生産する鋼材表面の腐食を軽減することが可能となる。
本発明の懸濁物質の除去処理方法を採用し、粗大SSと微細SSとを同一の処理で凝集沈降させたことによってスケールピットにおいて発生する、粒径の大きなスケール、微細な鉄粉、及び油からなるスラッジは、脱水性と濃縮性がよく、重量あたりの油含有率が小さいためリサイクルに適しており、その運搬及びリサイクル可能にするための処理等が簡便になる。
まず、粗大SSと微細SSとを同一の処理で凝集沈降させることの優位性について、下記のようにして確認試験を行った。検討には、図5に示した従来の熱間圧延工程において発生する、スケールピット3への流入水を採水し、これを確認試験に使用した。具体的には、採水したスケールピット流入水を2つに分け、一方のスケールピット流入水はそのままの状態で試験に用い、他方のスケールピット流入水は、その中の粒径50μm以上のSS(粗大SS)を除去したものを用いた。上記したそれぞれの水に対して、後述する実施例1で使用した有機凝集剤を同量ずつ添加して、高速撹拌してよく混合した後、複数の同じ形状の縦長の筒状容器内にそれぞれ同量ずつ入れて、一番長いもので20分間となるように静置させて、各時点における沈降状態を観察した。そして、沈降状態を客観的に評価するため、静置時間の異なる処理水を、筒状容器の底面から一定の高さから採水し、採水したそれぞれの水(処理水)について、JIS K0102に則して、SS濃度を分析した。
本実施例の概要を図2に示した。本実施例では、図1に示したものと同様に、連続鋳造工程において発生するスプレー系冷却廃水に対して、有機凝集剤2をスプレー系冷却廃水が流動していくスケールスルース1の最上流部分で添加した。そして、スケールピット3で得た上澄み水を、電磁フィルター5で処理後に、冷却塔4で冷却し、再度、冷却水として使用した。本実施例では、有機凝集剤2として、前記した一般式(1)及び(2)で表される2種類のモノマーを必須成分として、それぞれ20モル%ずつ含む原料モノマーから誘導した、アクリルアミド/[2−(アクリロイルオキシ)エチル]ベンジルジメチルアンモニウム・クロリド/[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウム・クロリド共重合体(モル比=60/20/20)を主成分とするカチオン性のものを用いた。その重量平均分子量は1100万であり、pH7におけるカチオンコロイド当量が1.7meq/gであるものを用いた。該共重合体のN値は、32、L値は、6.5となる。そして、スケールスルース1内の廃水に対し、該有機凝集剤を、0mg/L(無添加)、1mg/L、2mg/Lとなるように連続添加した。なお、上記で処理したスプレー系冷却廃水における粗大SSと微細SSとの比(粗/微)は、その質量比で、5〜20程度であった。
本実施例では、従来のスケールピット3の後段に設ける処理設備を停止することが可能か否かを判断することを目的として、最も水質が悪化すると考えられる、スケール揚げ時の処理水質の悪化の有無を確認した。スケール揚げとは、スケールピット底層に堆積する沈殿物であるスケールスラッジをクラム重機で浚渫することである。スケール揚げ時には、堆積していたスケールの巻揚げが発生するため、一時的な水質の悪化が起こると考えられる。本実施例では、実施例1の場合と同様の構成とし、廃水量に対して、2mg/Lとなるようにスケールスルース上流で有機凝集剤を連続添加して処理した。
実施例4、5と比較例2では、製鋼工程でつくられた鋼片を熱間圧延する際に、ロール冷却、鋼材や鋼片の冷却やスケール落としなどに使用された水(直接冷却廃水)を対象とした。
比較のために、図4に示した、上記の対象水に対する通常の懸濁物質の除去処理であるプロセスで処理し、これを比較例2とした。具体的には、先ず、スケールピット3において無機凝集剤2’を添加すると共に、粗大スケールを沈降分離し、その後段に配置した沈殿池8において微粒の懸濁物質と油分を除去後、冷却塔4で冷却処理して処理水を得、これを冷却水とした。この場合の処理水A(6)と、処理水B(7)を分析し、これらの結果を表4と表5に示した。
本発明をより明確にするため、有機凝集剤を添加する水の流速やレイノルズ数が、有機凝集剤の効果に与える影響について、圧延工場の直接冷却廃水を対象とした室内試験で、その流速条件を8通りに設定し、その処理水SS濃度を比較して評価し、本発明で規定する要件の意味するところについての確認を行った。その結果、表6に示したように、想定流速が0.5m/秒を超えると大幅に処理水濁度の改善が確認され、それ以上想定流速を上げても処理水濁度の改善効果は小さいことを確認した。
(試験方法−1)
実施例1、2で使用した有機凝集剤を合成した際に使用したものと同様の原料モノマーを用い、各モノマーのモル比と重合度を変化させて、表7に示した重量平均分子量とカチオンコロイド当量の性状の異なる有機凝集剤をそれぞれ用意し、これらを用いて圧延工場の直接冷却廃水を対象とした室内試験を行なった。具体的には、廃水を入れた容器内に有機凝集剤を添加し、一定時間高速撹拌し、その後に放置して凝集処理を行ない、その上澄み水を処理水として、上澄み水(処理水)のSS濃度を測定した。また、各処理水の性状を目視で観察した。結果を表7にまとめて示した。試験に用いた廃水の粗大SSの存在量は500mg/L程度であり、微細SS濃度に対する粗大SS濃度の比(粗/微)が、その質量比で10であった。
表7中の「凝集SSの沈降性評価」は、有機凝集剤を使用して処理した場合の凝集SSの沈降性を目視で観察し、相対的に評価した。表7に示したように、本発明の凝集効果が顕著に得られる有機凝集剤は、その重量平均分子量だけで決定されるものでも、カチオンコロイド当量だけで決定されるものでないことがわかった。本発明者らは、これらの結果から、本発明の顕著な効果が得られる有機凝集剤の範囲を決定すべく鋭意検討を行った結果、本発明で規定するN値と、或いはN値及びL値と、本発明の効果との間に相関があることがわかった。
上記した結果から、更に、実施例1、2で使用した有機凝集剤を合成した際に使用したものと同様の原料モノマーを用い、各モノマーのモル比と重合度を変化させて、重量平均分子量とカチオンコロイド当量の性状の異なる有機凝集剤を作製し、これらを用いて、上記したと同様の条件で、圧延工場の直接冷却廃水を対象とした室内試験を行なった。そして、上記と同様に上澄み水(処理水)のSS濃度を測定し、各処理水の性状を目視で観察し、更に、凝集SSの沈降性を目視で観察して評価し、これらの結果から、総合的にA、B、C、Dの4段階で評価した。そして、図6に、重量平均分子量とカチオンコロイド当量と、評価結果の関係をプロットした。更に、良好な結果が得られる範囲を特定するため、先に見出したN値との関係について検討した結果、N値が、5〜60の範囲内にある有機凝集剤を用いた場合に、本発明の良好な結果が得られることがわかった。図中の破線は、それぞれ、N値が5、N値が60の範囲を示している。
図6に示したように、本発明で規定するN値が5〜60の範囲内にある有機凝集剤を用いた場合には、いずれも良好な結果が得られた。より具体的には、本発明で規定する上記構成要件を満足した有機凝集剤を用いることで、本発明が、最終的な目標としている処理水SS<10mg/Lを容易に達成できることが確認された。そして、その際に得られた処理水は、目視では濁りを認めることができない清澄(透明)なものであった。これに対し、N値が本発明で規定する要件を満たさない有機凝集剤を用いた場合は、有機凝集剤を用いない場合と比較すると凝集効果が認められたものの、本発明で規定するN値を満たす有機凝集剤を用いた場合と比較すると明らかに劣り、得られる処理水には、目視で明らかな濁りが認められた。
上記の試験例1、2では、いずれも粗大SSの存在量が3000mg/L程度で一定の廃水を使用して行ったが、粗大SSの存在量が低い或いは高い廃水も存在することから、この点についての検討を行った。また、同時に、凝集剤の添加量をより少なくすることについての検討も行った。具体的には、懸濁物質として、粒子径が50μm以上あり且つ200μmには満たない粗大SSと、粒子径が50μm未満の微細SSとを含む廃水を用意したが、その際、粗大SSの存在量が、500mg/L、1000mg/L、5000mg/Lと、異なる3種類の廃水を用意した。なお、処理前の廃水の微細SS濃度は、105mg/L程度で一定にした。また、凝集剤として、前記した一般式(1)、一般式(2)で表されるモノマーの両方を必須成分として5モル%以上を含む原料モノマーから誘導した、重量平均分子量が約400万〜800万で、且つ、pH7におけるカチオンコロイド当量が1.5〜4.8meq/gである、L値が、0.9、1.1、1.6、1.9、2.6、3.5及び5.3、とそれぞれ異なる7種類のカチオン性の共重合体を主成分とするものを用いた。
そして、まず、各凝集剤の添加量を1.0mg/Lと少なくして、粗大SSの存在量が異なる上記3種類の廃水について凝集処理を行った。その結果、粗大SSの存在量によらず、図7に示したように、L値が1.3以上、好ましくは、1.8以上である場合に、高い凝集・凝結・沈降の効果が認められた。また、図7に示した結果から、微細SSと並存する粗大SSの存在量が、500〜1000mg/Lと少ないよりも、5000mg/L程度と、その存在量を多い廃水の方が、高い凝集・凝結・沈降の効果が得られることがわかった。微細SSに並存する粗大SSの存在量が少ない場合は、凝集剤の添加量を増やすことで、効果の向上が図れることも確認した。
水中に粗大SSがほとんど含まれない水について処理を行い、本発明の方法と、無機凝集剤を必須として用いる従来方法との比較を行った。具体的には、粗大SSがほとんど含まれないコークス工場における工程廃水について、下記の処理をそれぞれ行った。まず、比較例6として、従来の「アクティフロ(登録商標)」と呼ばれるSSの除去処理方法での処理を行った。具体的には、コークス工場における工程廃水のpHを6.5〜8.5に調整するとともに、無機凝集剤のポリ塩化アルミニウム(PAC)を50mg/L添加して、急速撹拌した。これを注入撹拌槽に導入し、沈澱槽のスラッジを液体サイクロンで分級した砂(粒径100μm程度)を混合し、更に、ノニオン性の有機凝集剤KEN−307を3mg/L添加して撹拌し、注入撹拌槽と連通しているフロック形成槽でフロックを形成させた。その後、沈澱槽で固液分離を行って処理水を得た。その結果を比較例6として、表8に示した。なお、表8中の処理水のSSは、いずれもOFR=36m/hrにおける条件で採水した。
2:有機凝集剤
2’:無機凝集剤
3:スケールピット
4:冷却塔
5:電磁フィルター
6:スプレー戻水(処理水A)
7:スプレー直送水(処理水B)
8:沈殿池
9:ろ過機
Claims (10)
- 懸濁物質の凝集・沈降剤を用い、廃水や取水等の中から懸濁物質を凝集沈降させて取り除くための水中の懸濁物質の除去処理方法であって、
上記凝集・沈降剤として少なくとも1種のカチオン性又は両性の有機凝集剤を用い、該有機凝集剤が、下記一般式(1)、下記一般式(2)で表されるモノマーのいずれか一方又は両方を必須成分として5モル%以上含む原料モノマーから誘導されたカチオン性又は両性の共重合体を主成分としてなり、該共重合体の重量平均分子量(Mw)に、pH7におけるカチオンコロイド当量(CE)の2乗を乗じた値を、更に100万で除した値をNとした場合に、N値が5〜60であり、且つ、該共重合体の重量平均分子量(Mw)を、そのpH7におけるカチオンコロイド当量(CE)で除した値を、更に100万で除した値をLとした場合に、L値が1.5以上であり、
少なくとも、粒径が50μm以上の金属粉又は砂の少なくともいずれかを含む、粒径が50μm以上の粗大な懸濁物質と、粒径が50μmに満たない微細な懸濁物質とが、前記水中における、前記粒径が50μmに満たない微細な懸濁物質濃度に対する前記粗大な懸濁物質濃度の比(粗/微)が質量比2.0以上で併存し、その流速が0.5m/秒以上で、乱流状態の水の中に、前記カチオン性又は両性の有機凝集剤が共存する状態を生じさせることで、前記粗大な懸濁物質と前記微細な懸濁物質とを同一の処理で一緒に凝集沈降させることを特徴とする水中の懸濁物質の除去処理方法。
(上記式中の、R1、R2は、それぞれ独立にCH3又はC2H5を表し、R3は、H、CH3又はC2H5のいずれかを表す。X-は、アニオン性対イオンを表す。) - 更に、重量平均分子量が500万〜1100万で、且つ、pH7におけるカチオンコロイド当量が1.2〜3.4meq/gである請求項1に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
- 前記カチオン性又は両性の有機凝集剤を、前記粗大な懸濁物質と前記微細な懸濁物質とが併存している、流速が0.5m/秒以上で、且つ、乱流状態である水中に添加することで、前記粗大な懸濁物質と前記微細な懸濁物質とが併存し、その流速が0.5m/秒以上で、乱流状態の水の中に前記カチオン性又は両性の有機凝集剤が共存する状態を生じさせる請求項1又は2に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
- 前記水が、製鐵所において発生する廃水であり、
前記カチオン性又は両性の有機凝集剤を廃水に添加する位置が、前記粗大な懸濁物質と前記微細な懸濁物質とが併存している廃水が発生する地点から水処理設備の入口付近に至るまでのいずれかの地点である請求項3に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。 - 前記水が、製鐵所において発生する廃水であり、
前記粗大な懸濁物質と前記微細な懸濁物質とを同一の処理で一緒に凝集沈降させ、これらの懸濁物質を前記水中から一緒に除去した後、得られた処理水を循環使用する請求項1〜4のいずれか1項に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。 - 前記水が、水中に前記粗大な懸濁物質をほとんど含まない水である場合に、該水に予め粒径が50μm以上の金属粉又は砂の少なくともいずれかを含む、粒径が50μm以上の粗大な懸濁物質を添加して、水中における、該粗大な懸濁物質の存在量が250mg/L以上、80000mg/L以下で、且つ、粒径が50μmに満たない微細な懸濁物質濃度に対する前記粗大な懸濁物質濃度の比(粗/微)が質量比で2.0以上となるようにする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
- 前記乱流状態の水のレイノルズ数が、8000以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
- 前記水中の懸濁物質が、水砕スラグ、小石、泥、不溶性有機物、石炭粉又はコークス粉の少なくともいずれかを含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
- 前記水中に、更に油分が併存している請求項8に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
- 前記粗大な懸濁物質と前記微細な懸濁物質とを同一の処理で一緒に凝集沈降させた後に、更に凝集沈降した沈殿物を除去する請求項1〜9のいずれか1項に記載の水中の懸濁物質の除去処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015115936A JP6374351B2 (ja) | 2014-06-09 | 2015-06-08 | 水中の懸濁物質の除去処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014119093 | 2014-06-09 | ||
JP2014119093 | 2014-06-09 | ||
JP2015115936A JP6374351B2 (ja) | 2014-06-09 | 2015-06-08 | 水中の懸濁物質の除去処理方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016013540A JP2016013540A (ja) | 2016-01-28 |
JP2016013540A5 JP2016013540A5 (ja) | 2017-07-20 |
JP6374351B2 true JP6374351B2 (ja) | 2018-08-15 |
Family
ID=55230194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015115936A Active JP6374351B2 (ja) | 2014-06-09 | 2015-06-08 | 水中の懸濁物質の除去処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6374351B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6638507B2 (ja) * | 2016-03-23 | 2020-01-29 | 日本製鉄株式会社 | 地下構造物への地下水流入制御方法 |
JP6798867B2 (ja) * | 2016-12-15 | 2020-12-09 | オルガノ株式会社 | 排水処理方法及び排水処理装置 |
JP6839619B2 (ja) * | 2017-06-14 | 2021-03-10 | 日鉄環境株式会社 | 水砕スラグの製造方法 |
JP7109970B2 (ja) * | 2018-04-05 | 2022-08-01 | 日本製鉄株式会社 | 凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5178563A (ja) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Kurita Water Ind Ltd | |
JPS63151397A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | Nippon Steel Corp | 鋼板等の塩酸酸洗廃液中のケイ素化合物の除去方法 |
JP3868521B2 (ja) * | 1995-09-18 | 2007-01-17 | 株式会社片山化学工業研究所 | 水処理方法 |
JP3693273B2 (ja) * | 1997-05-21 | 2005-09-07 | ハイモ株式会社 | 建設骨材洗浄廃泥の脱水方法 |
JP2003245504A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-09-02 | Ebara Corp | 排水の処理方法及びその装置 |
JP4272122B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2009-06-03 | 株式会社荏原製作所 | 凝集沈殿水処理方法及び装置 |
JP2013248584A (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Hymo Corp | 排水の処理方法 |
WO2014091819A1 (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 日鉄住金環境株式会社 | 廃水中の懸濁物質の除去処理方法 |
-
2015
- 2015-06-08 JP JP2015115936A patent/JP6374351B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016013540A (ja) | 2016-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6374157B2 (ja) | 廃水中の懸濁物質の除去処理方法 | |
TWI570068B (zh) | Water treatment method and device | |
JP6068112B2 (ja) | 懸濁物質の凝集・沈降剤及びこれを用いた廃水からの懸濁物の除去方法 | |
Geldenhuys, AJ, Maree, JP, De Beer, M. & Hlabela | An integrated limestone/lime process for partial sulphate removal | |
JP6374351B2 (ja) | 水中の懸濁物質の除去処理方法 | |
JP6265822B2 (ja) | 凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法 | |
JP6793014B2 (ja) | 排水処理方法及び排水処理装置 | |
JP6474669B2 (ja) | 凝集沈殿方法 | |
JP5621256B2 (ja) | 廃水の凝集処理方法 | |
JP2011139997A (ja) | 廃水の凝集処理方法 | |
JP6389066B2 (ja) | 鉄鋼系廃水の処理方法 | |
US11242492B2 (en) | Methods of treating tailings | |
JP6374352B2 (ja) | 懸濁物質の高分子凝集・沈降剤及び懸濁物質の除去処理方法 | |
JP7468847B2 (ja) | 廃水処理方法 | |
JP6993838B2 (ja) | 凝集沈殿装置及び凝集沈殿処理方法 | |
JP6270608B2 (ja) | 凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法 | |
CN110759577A (zh) | 一种热轧浊环水处理与回用工艺 | |
WO2015190445A1 (ja) | 高分子凝集剤及びこれを用いた水中の懸濁物質の除去処理方法 | |
JP6387337B2 (ja) | 架橋型の懸濁物質の凝集・沈降剤を用いた水中の懸濁物質の除去処理方法及び懸濁物質除去処理用の懸濁物質の凝集・沈降剤 | |
JP7468849B2 (ja) | 廃水処理方法 | |
CN110921910A (zh) | 一种钢厂浊环水处理装置 | |
WO2023243715A1 (ja) | 直接冷却水系の運転方法及び油分分離促進剤ならびに直接冷却水系の処理設備 | |
JP7109970B2 (ja) | 凝集沈殿装置及び凝集沈殿方法 | |
JP2017070921A (ja) | 雨水排水中の懸濁物質の除去処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170606 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170606 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20170606 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20170621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170801 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20170925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171129 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180507 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180514 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180703 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180719 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6374351 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |