JPH0128635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は重金属錯体を含む廃水から重金属を
分離する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 キレート剤を含む重金属廃水は重金属が錯体を
形成していて処理が困難である。従来、重金属錯
体を含む廃水の処理方法として、消石灰、塩化カ
ルシウム等のカルシウム塩を添加してアルカリ性
で凝集沈殿処理する方法、および塩化鉄、硫酸鉄
等の鉄塩を添加してアルカリ性で凝集沈殿処理す
る方法、ならびにこれらのカルシウム塩および鉄
塩を併用してアルカリ性で凝集沈殿処理する方法
などがある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、以上のような従来の処理方法に
おいては、カルシウム塩を添加して凝集沈殿処理
する方法では、キレート剤の種類によつては効果
がない場合がある。鉄塩を添加して凝集沈殿処理
する方法では、キレート剤の種類によつては効果
がないか、あるいは添加した鉄塩が処理中に大量
に残留する場合がある。またカルシウム塩および
鉄塩を併用して凝集沈殿処理する方法も必ずしも
十分な処理効果が得られず、鉄塩が残留する場合
があるなどの問題点があつた。 この発明は以上のような従来法の問題点を解決
するためのもので、マグネシウム化合物を添加し
て特定のPHで固液分離を行うことにより、重金属
およびキレート剤の種類、濃度等に関係なく少な
い薬剤使用量で効率よく重金属錯体を除去できる
重金属錯体を含む廃水の処理方法を提供すること
を目的としている。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、重金属錯体を含む廃水にマグネシ
ウム化合物を添加し、PH10〜12で固液分離するこ
とを特徴とする重金属錯体を含む廃水の処理方法
である。 この発明の処理対象となる廃水は、重金属およ
びキレート剤を重金属錯体として含む廃水であ
り、例えばメツキ廃水などがある。重金属として
は、銅、亜鉛、ニツケル、カドミウム、マンガ
ン、鉛、鉄などがある。キレート剤としてはクエ
ン酸、酒石酸、グルコン酸、マロン酸などの有機
酸、またはトリエタノールアミンなどのアミン類
などがある。重金属錯体を含む廃水は酸性のもの
が多いが、PHは限定されない。 これらの廃水に添加するマグネシウム化合物と
しては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸
マグネシウムなどがあり、塩水精製、製塩の副産
物である水酸化マグネシウムなるいは塩化マグネ
シウムなど、マグネシウムを含む化合物であれば
よい。これらのマグネシウム化合物は、原水が酸
性の場合は酸化マグネシウム、水酸化マグネシウ
ム等の固形のものを添加して溶解させることがで
きるが、原水が中性ないしアルカリ性の場合は塩
化マグネシウム、硫酸マグネシウムなどの溶解性
塩を添加するのが好ましい。 本発明の処理方法は、重金属錯体を含む廃水に
マグネシウム化合物を添加し、PH10〜12、好まし
くはPH10.5〜11.5に調整した不溶性物質を固液分
離する。固液分離はそのまま沈殿処理してもよい
し、高分子凝集剤を添加して凝集沈殿処理しても
よい。また浮上分離、濾過など通常の固液分離手
段を使用できる。PH調整は水酸化ナトリウム、消
石灰等のアルカリ剤を添加して行うことができ
る。 重金属錯体は一般にアルカリ側では不安定であ
る。重金属Ｍとオキシ酸Ｌの場合について説明す
ると、重金属錯体MLは式によつて生成する。 Ｍ＋ＬML …〔〕 これがアルカリ側では不安定となり、式のよう
に水酸化物が生成する。 ML＋２ OHＭ（OH）₂＋Ｌ …〔〕 しかし式の反応は極めて遅く、数時間から数
日を要するため、廃水処理にそのまま適用できな
い。一方、マグネシウムもオキシ酸と式のよう
に錯体を生成する。 Mg＋ＬMgL …〔〕 ところがマグネシウム存在下でアルカリ性にす
ると、式に基き放出されるオキシ酸の受容体と
してマグネシウムが作用し、重金属の水酸化物の
沈殿が５〜10分で完結することが明らかとなつ
た。式と式より式が導かれ、マグネシウム
の作用はは一種の置換反応と言える。 ML＋Mg＋２ OHMgL＋Ｍ（OH）₂
…〔〕 このようにして原水にマグネシウム化合物を添
加してPH10〜20に調整すると、置換反応がよく進
行し、分離した重金属が水酸化物として不溶性化
するとともに、過剰のマグネシウムも水酸化物と
して不溶性化するので沈殿分離することにより、
沈殿汚泥として除去される。PHが10より低いと置
換反応があまり進行せず、残留金属が多くなり、
またPHが12より高いと、重金属沈殿物が分散する
とともに、PH調整剤量が多量に必要となり実際的
でない。 マグネシウム化合物の添加量は式における重
金属錯体との反応当量ないしその２〜３倍過剰量
が適当であり、原水ごとに実験的に確認すること
ができる。原水中の重金属錯体の量は変動するの
で、過剰に添加して反応させるのが好ましい。過
剰に添加したマグネシウム化合物は汚泥として沈
殿するが、沈殿汚泥をPH９〜10に調整することに
より、沈殿したマグネシウムの70〜80％が溶解し
て回収でき、再利用可能となる。 以下、図面により好ましい実施態様を説明す
る。図面において、１は貯槽、２は反応槽、３は
沈殿槽、(4)は調整槽、５は汚泥濃縮槽、６は脱水
機である。 処理方法は原水７を貯槽１に導入し、ここでマ
グネシウム化合物８を添加する。そして反応槽２
においてアルカリ剤等のPH調整剤９を添加してPH
10〜12に調整し、反応を行わせる。ここで重金属
および過剰のマグネシウムが水酸化物として沈殿
するので、沈殿槽３において沈殿分離を行い、上
澄水を処理水１０として排出する。 沈殿汚泥１１は調整槽４において塩酸、硫酸等
のPH調整剤１２を添加してPH９〜10に調整する
と、沈殿汚泥中のマグネシウムが溶解する。そこ
で汚泥濃縮槽５において濃縮し、分離液１３を貯
槽１に返送すると、溶解したマグネシウムは再利
用される。濃縮汚泥１４は脱水機６で脱水処理
し、ケーキ１５を排出するとともに、脱離液１６
を貯槽１に返送する。 以上の処理において、重金属は短時間に高除去
率で除去され、重金属およびキレート剤の種類、
濃度等に関係なく安定した処理水質が得られる。
そして過剰に添加されたマグネシウム化合物は沈
殿汚泥から回収可能であり、これにより薬剤を再
利用できるとともに、沈殿汚泥量を少なくでき、
これにより薬剤コストおよび汚泥処理コストを低
くすることができる。このようにして他の処理法
に比べ、少ない薬剤量および処理コストで処理を
行うことができる。またアルカリ剤としては水酸
化ナトリウムを使用でき、この場合は配管、脱水
機などにおける炭酸カルシウムのスケール発生が
なくなる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、重金属錯体を含む廃水にマグ
ネシウム化合物を添加してPH調整し、固液分離を
行うようにしたので、少ない薬剤使用量で効率よ
く重金属錯体を除去でき、重金属およびキレート
剤の種類、濃度等に関係なく安定した処理水質が
得られる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例について説明する。 実施例 １ Cu、Zn、Ni、Cd、Mn、Fe、Pbをそれぞれ20
mg／含む溶液にグルコン酸またはクエン酸を
100mg／添加して錯体を生成させた。次に塩化
カルシウム、塩化第二鉄または硫酸マグネシウム
を添加し、水酸化ナトリウムPH11に調整し、30分
間反応させ沈殿分離した。上澄液の濾紙No.5C濾
液分析結果を表―１に示す。 表―１の結果より、グルコン酸錯体はカルシウ
ム塩添加法では処理困難であり、クエン酸錯体は
カルシウム塩添加法で処理可能であるが、鉄塩添
加法では処理困難である。一方、マグネシウム塩
添加法ではいずれの場合も安定した処理効果が得
られる。

【表】 実施例 ２ Cu、Ni、Mn、Feをそれぞれ20mg／含む溶
液に酒石酸またはグルコン酸を1000mg／添加し
て錯体を生成させた。次に塩化カルシウム、硫酸
第一鉄、硫酸一鉄と塩化カルシウム併用または塩
化マグネシウムを添加し、水酸化ナトリウムでPH
11に調整し、30分間反応させた。濾紙No.5Cの濾
液分析結果を表―２に示す。

【表】 表―２から明らかなように、キレート剤の濃度
が高くなると、カルシウム塩、鉄塩添加法は効果
が悪くなり、鉄塩およびカルシウム塩の併用添加
法でもグルコン酸錯体は鉄塩が残留し処理困難と
なる。一方、マグネシウム塩添加法は少ない添加
量で安定した処理効果が得られる。 実施例 ３ Zu、Cu、Niをそれぞれ20mg／含む溶液に酒
石酸とグルコン酸をそれぞれ200mg／添加し錯
体を生成させた。次に硫酸マグネシウムを200
mg／（Mgとして）添加し水酸化ナトリウムで
PH11に調整し、30分間反応後、高分子凝集剤（ア
ニオン系）を２mg／添加して凝集沈殿させ、上
澄液を濾紙No.5Cで濾過後分析を行つた。このと
きの処理水質はPH11.2、Cu0.21mg／、Zn＜0.1
mg／、Cu＜0.1mg／、Mg94mg／であり、
沈降汚泥は3.6vol％、沈降速度は10〜12m／hrで
あつた。 次に沈殿汚泥に硫酸を添加してPH調製を行い、
１時間反応後静置し、上澄液の分析を行つた。結
果を表―３に示す。

【表】 なお、PH8.5ではNiが殆ど溶解してしまい、ま
た、PH10.5ではMgは溶解せず、いずれもMgのみ
を回収できなかつた。 表―３から明らかなように、マグネシウム以外
の溶出はほとんど起きず、マグネシウムの回収利
用と汚泥の減容化が可能である。 次にPH9.4の汚泥溶出液を実施例―３の原水と
混合し、さらに硫酸マグネシウムを150mg／
（Mgとして）添加し、実施例―３と同様の操作
により処理を行つたところ、表―３と同程度の処
理水質が得られた。 実施例 ４ Cu、Ni、Mnをそれぞれ150mg／、およびグ
ルコン酸を1000mg／含む溶液に塩化マグネシウ
ムを800mg／添加し、水酸化ナトリウムでPH9.0
〜13.0に調整し、30分間反応させた。濾紙No.5Cの
濾液を分析した結果を表―４に示す。

【表】 表―４から明らかなように、PH10〜12において
処理水質が優れ、特にPH10.5〜11.5において優れ
た結果が得られることがわかる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施態様を示す系統図であ
り、１は貯槽、２は反応槽、３は沈殿槽、４は調
整槽、５は汚泥濃縮槽、６は脱水機である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重金属錯体を含む廃水にマグネシウム化合物
   を添加し、PH10〜12で固液分離することを特徴と
   する重金属錯体を含む廃水の処理方法。 ２ 重金属錯体が銅、亜鉛、ニツケル、カドミウ
   ム、マンガン、鉛もしくは鉄と、有機酸またはア
   ミンによつて形成されたものである特許請求の範
   囲第１項記載の処理方法。 ３ マグネシウム化合物が酸化マグネシウム、水
   酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグ
   ネシウムまたは硫酸マグネシウムである特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の処理方法。