JP7240577B2 - 銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水の処理方法 - Google Patents
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Description
(1)塩基性カルシウム化合物を添加してpH6.5以上にした後固液分離することで、濾液(1)と銅化合物からなるスラッジ(1)を分離する第1工程と
(2)第1工程で分離回収した濾液(1)の銅イオン濃度に対して8当量以上かつ液中の鉄濃度が0.05mol/L以上となるように硫酸鉄(II)及び/又は塩化鉄(II)を濾液(1)に混合した後、さらに硫酸イオン、リン酸イオン、亜硫酸イオン、重亜硫酸イオンの内、いずれかを含む化合物1つ以上を追加して、アルカリ金属の水酸化物を添加することでpH8.5以上とした後固液分離することで、銅イオン及び鉄イオンが低減された濾液(2)とスラッジ(2)に分離する第2工程
からなる、銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水の処理方法である。
図2に示すように、第1工程においては、当該排水を保持した反応槽1に塩基性カルシウム化合物を添加することでpH6.5以上とし、不溶化可能な銅イオンを不溶化処理した後、固液分離処理される。これによって、固形分中の銅濃度が5wt%以上であるリサイクル可能なスラッジ(1)と濾液(1)に分離され、濾液(1)は第2工程へ移送される。なお固液分離装置としては、一般的に使用されるものであれば特に制限を受けず、フィルタープレス、遠心分離機、スクリューデカンターやシックナーなど、反応液の性状にあわせて適宜選択することができる。また当該排水に過酸化水素を含有する場合には、pHが高アルカリとなるまで塩基性カルシウム化合物を添加する、もしくは最も効率よく銅イオンを不溶化処理できるpH7程度まで塩基性カルシウム化物を添加し、加温や保温、攪拌等の処置により過酸化水素を分解した後凝集沈殿処理を行うことで、効率よく固液分離処理を行うことができる。
図3に示すように、第2工程では第1工程で得られた濾液(1)を反応槽2に供給するとともに、硫酸鉄(II)及び/又は塩化鉄(II)を添加する。添加量は濾液(1)の銅イオン濃度の8当量以上かつ添加後の液中鉄濃度が0.05mol/L以上となるように添加する。これによって得られた反応液にアルカリ金属の水酸化物を添加してpH8.5以上とした後固液分離することで、銅イオン及び鉄イオンが低減された濾液(2)とスラッジ(2)に分離することができる。また当該排水に多量の水溶性有機物を含有する場合には、第1工程を経た濾液(1)に多量のカルシウムイオンを含有する場合がある。これを不溶化させて取り除く際には、図4に示すように、硫酸イオン、リン酸イオン、亜硫酸イオン、重亜硫酸イオンの内、いずれかを含有する化合物1つ以上を第2工程の総量として、濾液(1)のカルシウムイオン濃度の1当量以上となるように添加することが望まれる。なおリン酸イオンは第2工程で加える鉄(II)イオンとも不溶性塩を形成するため、リン酸イオンを含有する化合物を添加する場合には、この分を考慮した添加量とする必要がある。なお、カルシウムイオンや鉄(II)イオン以外に硫酸イオン、リン酸イオン、亜硫酸イオン、重亜硫酸イオンと不溶性塩を形成し得る成分が第2工程反応液中に含有されている場合には、これらイオンの添加量を調整することが望まれる。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:137gを添加することでpH=7.3とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:6.2mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで、濾液(1)-1(Ca=9570mg/L、Cu=815mg/L):604gとスラッジ(1)-1(Cu=45wt%:以下スラッジ(1)の銅濃度は乾燥処理後の固形分中濃度として記載):39gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-1:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:71.5g添加し液中鉄濃度を0.11mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:14.9g添加することで濾液(1)-1のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.4当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:54.7gを添加することでpH=9.2とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:10.0mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-1(Ca=1500mg/L、Fe=13mg/L、Cu=検出下限以下):560gを得た。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:190gを添加することでpH=11とした。0.100wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:9.87mLを添加した後、30分間静置しデカンテーションにより上澄み液を回収した。スラリー層は減圧濾過装置により固液分離して濾液を回収し、デカンテーションによって回収した上澄み液と混合することで濾液(1)-2(Cu=956mg/L、Ca=9480mg/L):645gを得た。またスラッジ(1)-2(Cu=44wt%):55gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-2:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:85.6g添加し液中鉄濃度を0.13mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:17.1gを添加することで濾液(1)-2のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.6当量とした。24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:57.9gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:5.0mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-2(Ca=1200mg/L、Fe=21mg/L、Cu=検出下限以下):560gを得た。
(比較例1)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:62.7gを添加することでpH=7.8とした。30分間攪拌を継続し、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:5.3mLを添加した後、減圧濾過装置により固液分離を試みたが、濾紙が目詰まりして濾過することができず、処理を完了することができなかった。
(比較例2)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:127gを添加することでpH=6.0とした。30分間攪拌を継続し、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:20.4mLを添加した後、減圧濾過装置により固液分離を試みたが、濾紙が目詰まりして濾過することができず、処理を完了することができなかった。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=5700mg/L、BOD=16000mg/L、H2O2=34000mg/L、Cu=3500mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:110gを添加することでpH=11とした後、62.5wt%希硫酸:5.40gを添加してpH=7.4に調製した。0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.8mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、濾液(1)-7(Ca=5960mg/L、Cu=467mg/L):605gを得た。残渣を水洗浄した後改めて減圧濾過装置により固液分離することで、スラッジ(1)-7(Cu=11wt%):16gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-7:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:43.7g添加し液中鉄濃度を0.072mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:10.1gを添加することで、濾液(1)-7のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.4当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:34.4gを添加することでpH=8.7とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:7.9mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-7(Ca=1400mg/L、Fe=8mg/L、Cu=3mg/L):540gを得た。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=3300mg/L、BOD=3300mg/L、H2O2=非含有、Cu=2100mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:33.3gを添加することでpH=6.9とした。0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.9mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、濾液(1)-8(Ca=3060mg/L、Cu=333mg/L):569gとスラッジ(1)-8(Cu=35wt%):12gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-8:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:29.2g添加し液中鉄濃度を0.051mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:3.08gを添加することで、濾液(1)-8のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.2当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:19.2gを添加することでpH=9.0とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:5.7mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-8(Ca=1500mg/L、Fe=8mg/L、Cu=検出下限以下):534gを得た。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:153gを添加することでpH=7.5とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:7.9mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで、濾液(1)-3(Ca=9570mg/L、Cu=961mg/L):609gとスラッジ(1)-3(Cu=44wt%):52gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-3:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した塩化鉄(II)水溶液を10当量:81.8g添加し液中鉄濃度を0.13mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:30.9g添加することで濾液(1)-3のカルシウム濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.5当量とした。24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:89.1gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:10mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-3(Ca=1400mg/L、Fe=7mg/L、Cu=検出下限以下):610gを得た。
(比較例3)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:139gを添加することでpH=6.9とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:11mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(1)-3(Ca=9300mg/L、Cu=1240mg/L):615gと比較スラッジ(1)-3(Cu=44wt%:wetベース):35gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-3:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(III)水溶液を10当量:109g添加して液中鉄濃度は0.16mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:15.0gを添加することで、比較濾液(1)-3のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を2.1当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:81.8gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:6.1mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-3:610g得たが、Ca=930mg/L、Fe=10mg/L、Cu=44mg/Lが残留し、微生物処理、特に活性汚泥処理に供する際に阻害とならない銅濃度になるよう濃度調整するには、約15倍の希釈が必要な結果となった。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=970mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:119gを添加することでpH=7.2とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.0mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで、濾液(1)-4(Ca=9270mg/L、Cu=927mg/L):580gとスラッジ(1)-4(Cu=47wt%):40gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-4:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を25当量:204g添加し液中鉄濃度を0.26mol/Lとした。また濾液(1)-4のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.6当量とした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:63.7gを添加することでpH=9.2とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:19mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-4(Ca=1100mg/L、Fe=12mg/L、Cu=検出下限以下):630gを得た。
(比較例4)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:137gを添加することでpH=7.3とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:6.2mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(1)-4(Ca=8920mg/L、Cu=815mg/L):604gと比較スラッジ(1)-4(Cu=45%):39gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-4:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を3.5当量:25.0g添加して液中鉄濃度を0.040mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:15.3gを添加することで、比較濾液(1)-4のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.1当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:47.6gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:10mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-4:540gを得たが、Ca=1800mg/L、Fe=27mg/L、Cu=59が残留し、微生物処理、特に活性汚泥処理に供する際に阻害とならない銅濃度になるよう濃度調整するには、約20倍の希釈が必要な結果となった。
(比較例5)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=5700mg/L、BOD=16000mg/L、H2O2=34000mg/L、Cu=3500mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:84.3gを添加することでpH=7.2とした。0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:3.8mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(1)-5(Ca=5970mg/L、Cu=227mg/L):569gと比較スラッジ(1)-5(Cu=34wt%):19gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-5:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:19.9g添加して液中鉄濃度を0.034mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:7.70gを添加することで、比較濾液(1)-5のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を0.90当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:25.0gを添加することでpH=9.2とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:5.1mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-5:510g得たが、Ca=2000mg/L、Fe=15mg/L、Cu=70mg/Lが残留し、微生物処理、特に活性汚泥処理に供する際に阻害とならない銅濃度になるよう濃度調整するには、約24倍の希釈が必要な結果となった。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=900mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:138gを添加することでpH=7.3とした。30分間攪拌を継続し、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.7mLを添加した後、減圧濾過装置により固液分離することで濾液(1)-5(Ca=9500mg/L、Cu=1280mg/L):606gとスラッジ(1)-5(Cu=44wt%):36gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-5:500g入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を20当量:225g添加し液中鉄濃度を0.28mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、85.0wt%リン酸:20.6gを添加した。これにより、濾液(1)-5のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.7当量、硫酸イオン及びリン酸イオンの濾液(1)-5のカルシウムイオン濃度に対する添加当量としては3.2当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:120gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:6.4mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-5(P=160mg/L、Ca=400mg/L、Fe=13mg/L、Cu=2mg/L):550gを得た。
(比較例6)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=970mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:123gを添加することでpH=7.4とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.0mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで比較濾液(1)-6(Ca=9580mg/L、Cu=859mg/L):583gと比較スラッジ(1)-6(Cu=47wt%):42gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-6:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:75.5g添加して液中鉄濃度を0.12mol/Lとすることで、比較濾液(1)-6のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を0.77当量とした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:32.4gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:12.6mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-6:550gを得たが、Ca=3500mg/L、Fe=9mg/Lが残留し、Cuは検出下限以下であった。微生物処理、特に活性汚泥処理に供するに際して、栄養塩としてリン酸を加えるとリン酸水素カルシウムを主体とする余剰汚泥が大量に発生した。
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=970mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー118gを添加することでpH=7.1とした。30分間攪拌を継続し、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:6.1mLを添加した後、減圧濾過装置により固液分離することで濾液(1)-6(Ca=9080mg/L、Cu=815mg/L):605gとスラッジ(1)-6(Cu=47wt%):43gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た濾液(1)-6:500g入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:72.0g添加し液中鉄濃度を0.11mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:13.8gを添加することで濾液(1)-6のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.3当量とした。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:67.5gを添加することでpH=10とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:5.0mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、銅イオン、鉄イオン及びカルシウムイオンが十分に低減された濾液(2)-6(Ca=1200mg/L、Fe=8mg/L、Cu=検出下限以下):560gを得た。
(比較例7)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=970mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:123gを添加することでpH=7.4とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.0mLを添加し、減圧濾過装置により固液分離することで比較濾液(1)-7(Ca=9580mg/L、Cu=859mg/L):583gと比較スラッジ(1)-7(Cu=47wt%):42gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-7:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:75.3g添加して液中鉄濃度を0.12mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:14.1gを添加することで比較濾液(1)-7のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.3当量とした。反応液に10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:126gを添加することでpH=9.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:13mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-7:600gを得たが、Ca=7400mg/Lが残留し、Fe、Cuは検出下限以下であった。微生物処理、特に活性汚泥処理に供するに際し、栄養塩としてリン酸を加えるとリン酸水素カルシウムを主体とする余剰汚泥が大量に発生した。
(比較例8)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=970mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:118gを添加することでpH=7.1とした。30分間攪拌を継続した後0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液を6.2mL添加し、減圧濾過装置により固液分離することで比較濾液(1)-8(Ca=9080mg/L、Cu=815mg/L):605gと比較スラッジ(1)-8(Cu=47wt%):43gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-8:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:71.9g添加して液中鉄濃度を0.11mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:15.0gを添加することで比較濾液(1)-8のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量を1.4当量とした。反応液に炭酸ナトリウム(無水):39.3gを添加することでpH=9.3とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:20mL添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-8:550g得たが、Ca=2900mg/L、Fe=230mg/L、Cu=88mg/Lが残留し、微生物処理、特に活性汚泥処理に供する際に阻害とならない銅濃度になるよう濃度調整するには、約30倍の希釈が必要な結果となった。
(比較例9)
1000mL容ビーカーに銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水(全窒素=970mg/L、BOD=27000mg/L、H2O2=36000mg/L、Cu=10000mg/L):500gを入れ、卓上撹拌機及びpH計を設置した。攪拌しながら、10.0wt%水酸化カルシウムスラリー:118gを添加することでpH=7.1とした。30分間攪拌を継続し、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:6.2mLを添加した後、減圧濾過装置により固液分離することで比較濾液(1)-9(Ca=9080mg/L、Cu=815mg/L):605gと比較スラッジ(1)-9(Cu=47wt%):43gを得た。
・第2工程
1000mL容ビーカーに第1工程で得た比較濾液(1)-9:500gを入れ、Fe=5.00wt%に調製した硫酸鉄(II)水溶液を10当量:72.1g添加して液中鉄濃度を0.11mol/Lとした。卓上撹拌機及びpH計を設置し反応液を攪拌しながら、62.5wt%希硫酸:14.3gを添加することで比較濾液(1)-9のカルシウムイオン濃度に対する硫酸イオン添加当量は1.4当量となった。反応液に24.0wt%水酸化ナトリウム水溶液:42.3gを添加することでpH=7.1とし、0.10wt%アニオン性高分子凝集剤水溶液:4.8mLを添加した後減圧濾過装置により固液分離することで、比較濾液(2)-9:550gを得たが、Ca=1300mg/L、Fe=2500mg/L、Cu=7が残留し、微生物処理、特に活性汚泥処理に供する際に阻害とならない鉄濃度になるよう希釈するには、約25倍の希釈が必要な結果となった。
Claims (2)
- 銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水に、
(1)塩基性カルシウム化合物を添加してpH6.5以上にした後固液分離することで、濾液(1)と銅化合物からなるスラッジ(1)に分離する第1工程と
(2)第1工程で分離回収した濾液(1)の銅イオン濃度に対して8当量以上かつ液中の鉄濃度が0.05mol/L以上となるように硫酸鉄(II)及び/又は塩化鉄(II)を濾液(1)に混合した後、さらに硫酸イオン、リン酸イオン、亜硫酸イオン、重亜硫酸イオンの内、いずれかを含む化合物1つ以上を追加して、アルカリ金属の水酸化物を添加してpH8.5以上とした後固液分離することで、銅イオン及び鉄イオンの低減された濾液(2)とスラッジ(2)に分離する第2工程
からなる、銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水の処理方法。 - 第2工程において添加する硫酸イオン、リン酸イオン、亜硫酸イオン、重亜硫酸イオンの添加量が第2工程の総量として、濾液(1)のカルシウムイオン濃度に対して1当量以上であることを特徴とする請求項1記載の銅イオン及び水溶性有機物含有エッチング排水の処理方法。
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