JPH03137987A - 排水処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、鉱山排水やある種の工業排水のように、Ｆ
ｅ等の溶解金属成分を含有する酸性の排水（処理原水）
を消石灰で中和し、金属成分を水酸化物として沈降・分
離して処理する排水処理方法に係わり、特に、高濃度で
脱水性の良い沈澱物を得るとともに、清澄な処理水を排
水することができるものに関する。

「従来の技術」 従来、Ｆｅ等の溶解金属成分を含有する排水を中和処理
して、高い濃度の沈殿物の懇副液を得る方法として、い
わゆるＨ　Ｄ　Ｓ法（旧ｇｈ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｓｌｕ
ｄｇｅ法の略称、Ｕ、Ｓ、Ｐａｔｅｎｔ　３，７３８，
９３２．Ｊｕｎｅ　１２，１９７３）がある。

このＨＤＳ法は、第４図に示すように、溶解金属成分を
含有する排水（処理原水）を、中和槽において消石灰で
中和して、金属成分を水酸化物として沈澱させ、さらに
、この沈澱物を含む懸濁液を沈降槽に導入して、沈澱物
を沈降・濃縮し、沈降槽で濃縮された沈澱物を含む高濃
度懸濁液の一定量を、処理原水を所望のｐ　１１にする
に必要な消石灰が導入される条件槽に循環して添加し、
上記沈降槽から余剰の沈澱物を抜き出して脱水、堆積（
または埋立て）するとともに、沈降槽からの溢流水を排
出するようにしたものである。

このＨＤＳ法では、沈降槽で沈降・分離される沈殿物の
濃度を１５〜５０％（通常の中和処理における約１〜３
％の１０倍以上）に上げることができ、その結果処理す
べき沈殿物の体積が減り、脱水性か向上するなどの利点
を有している。

「発明か解決しようとする課題」 ところが、上記ＨＤＳ法では、生成する沈殿物の沈降速
度が小さく、沈降槽の溢流水すなわち処理後の排水の濁
度か大きくなるという欠点がある。

−例をあげれば、Ｄ、Ｊ、Ｂｏｓｍａｎらの報告（Ｊｏ
ｕｒｎａｌｏｆ　ｔｈｅ　５ｏｕｔｈ　Ａｆｒｉｃａｎ
　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄＭ
ｅｔａｌｌｕｒｇｙ、　Ａｐｒ、　１９７４．３４０−
３４８．）では、沈降槽での上昇流速を０．５７ｍ／ｈ
と小さくしても、溢流水の懸濁物の濃度は６０　ｍｇＩ
Ｑであったとされている。

懸濁物に関する水質汚濁防止法に基づく上のせ排水基準
は地域によって異なるが、厳しい所では１０〜５０　ｍ
ｇ／（Ｉニ設定されており、上記ＨＤ　Ｓ法ではかなら
ずしも十分ではない。

そこで、これらの低濃度の懸濁物を含む排水に、新たに
凝集剤を添加して凝集沈殿させることが考えられるか、
懸濁物の濃度が小さいので、懸濁している粒子の凝集が
効率良く行われないためが、懸濁物は沈降・分離できな
い。

また、ＨＤＳ法において沈降槽の前段に凝集剤を添加し
て処理を継続した場合は、沈殿物を循環する過程で凝集
剤が蓄積して、沈殿物の凝集性、脱水性が著しく悪くな
る。

「発明の目的」 この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高
濃度で脱水性の良い沈澱物を得るとともに、清澄な処理
水を排水することができる排水処理法を提供することを
目的としている。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この発明の排水処理法は、
Ｆｅ”　　、Ｆｅ”　　、Ｍｎ”　　、Ｃｕ”　　、Ｚ
ｎ”Ａｔ’＋等の溶解金属成分を含有する酸性の処理原
水を消石灰で中性ないしアルカリ性にして、水酸化物と
して沈殿・分離する排水処理法において、（１）第４工
程で循環される高濃度懸濁液と、処理原水を所望のｌ）
Ｈにするために必要な消石灰とを、条件槽で混合・撹拌
し、混合懸濁液とする第ｆ工程と、 （２）処理原水と、上記第１工程で生成する混合懸濁液
とを、中和槽で混合・撹拌して該処理原水を中性ないし
アルカリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる第２工程と
、 （３）上記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を第
１沈降槽に導入し、沈殿物を沈降・濃縮すると同時に、
余剰の沈殿物が溢流水に含まれてやや高い濃度の懸濁液
として排出される第３工程と、（４）上記第１沈降槽に
おいて濃縮された沈殿物を高濃度懸濁液として抜き出し
、これを第１工程の条件槽に循環する第４工程と、 （５）上記第３工程で沈降槽から排出されるやや高い濃
度の懸濁液に凝集剤を添加し、凝集反応槽で沈殿物を凝
集させる第５工程と、 （６）上記第５工程で沈殿物を凝集させた懸濁液を、第
２沈降槽に導入して沈殿物を沈降・分離し、清澄な処理
水を排出する第６工程、 とを有し、新たに効率の良い凝集・沈澱工程を付加して
、ＨＤＳ法と同様に高濃度で脱水性の良い沈澱物を得る
と同時に、処理排水の清澄化を図るものである。

１作用　」 この発明の排水処理法にあっては、第１沈降槽から濃縮
された沈澱物を含む高濃度懸濁液を抜き取って条件槽に
循環させ処理原水を中和するに必要な消石灰と混合・撹
拌する。これを処理原水と混合・撹拌して、溶解金属成
分を沈澱させ、この沈澱物を含む懸濁液を第１沈降槽に
おいて沈降・濃縮することを繰り返して行う。このこと
により、第１沈降槽に濃縮された沈澱物が次第に蓄積さ
れ、この沈澱物が第１沈降槽に胸積となって定常的に余
剰の沈澱物を伴ってやや高い濃度の懸濁液が第１沈降槽
から溢流する。この溢流した懸濁液に凝集剤を添加する
ことにより沈澱物を効率的に凝集して、この沈澱物を第
２沈降槽において沈降・分離し、第２沈降槽からこの沈
澱物を抜き出して脱水、堆積（または埋立て）するとと
もに、上澄みの清澄な処理水を排出する。これにより、
高濃度で脱水性の良い沈澱物を得るとともに、清澄な処
理水を排水する。

「実施例」 以下、第１図および第２図を参照して、この発明の排水
処理法の一実施例を説明する。

第１図は実施例の排水処理法のフローシート図、第２図
は第１図のフローシートに相当する装置の系統図である
。

この実施例の排水処理法は、まず、条件槽１で、消石灰
溶解槽６から消石灰添加ポンプ７により供給される、処
理原水を中和するのに必要な量の消石灰ミルク１７と、
第１沈降槽９から返泥ポンプ１０により循環される高濃
度懸濁液１８とを、混合・撹拌する。なお、符号３．８
は撹拌機を示す。

（第１工程） 次に、中和槽２で、処理原水１９と、条件槽１からくる
消石灰を含む混合懸濁液２０とを、混合・撹拌して中和
する。なお、符号４．５は撹拌機を示す。　（第２工程
） 次いで、中和後の懸濁液２！を、第１沈降槽９に設けら
れた円筒状のフィードウェル９ａから導入して沈殿物を
濃縮し、やや高濃度の懸濁液２２を溢流させる。ここで
懸濁液２２の沈殿物ｅｔ度は、処理原水１９を中和した
ときに生成する沈殿物の量に相当して定まる。（第３工
程） さらに、第１沈降槽９で濃縮された沈殿物の高濃度懸濁
液１８を、第１沈降ｔｆｆ９の底部から抜き出し、返泥
ポンプ１０で条件槽ｌに送り循環させる。高濃度懸濁液
１８は、処理工程が定常状態になった段階では１５〜５
０％の濃度になるが、通常のスラリーポンプでも容易に
流送できる。（第４工程） 次に、第１沈降槽９から溢流するやや高濃度の懸濁液２
２に、凝集剤溶解槽１２から凝集剤添加ポンプ１３によ
り供給される凝集剤液２３を、凝集反応槽１１において
添加・撹拌して沈殿物を凝集さ仕る。なお、符号１１ａ
は撹拌機を示す。（第５工程） 次いで、凝集反応後の懸濁液２４を、第２沈降１’！１
４に導入して沈殿物を沈降・分離し、上澄水２６を排出
する。沈降・分離された沈殿物２５は、必要に応じ間欠
的に第２沈降槽１４の底部から抜き出し、直接らしくは
給泥ポンプ１５によりフィルタープレス１６に圧入して
脱水したのち、堆積・埋立て等の方法で処分する。なお
、符号２７はフィルタープレス濾過水、符号２８は脱水
ケーキを示す。（第６工程） しかして、上記排水処理法によれば、第１沈降槽９から
、沈澱物が胸積となって定常的に余剰の沈澱物を伴って
やや高い濃度の懸濁液２２が溢流し、さらに、この溢流
した懸濁液２２に凝集剤２３を添加することにより沈澱
物を効率的に凝集して、この沈澱物を第２沈降槽１４に
おいて沈降・分離し、第２沈降槽１４からこの沈澱物を
抜き出して脱水、堆積（または埋立て）するとともに、
上澄みの清澄な処理水を排出するようにしたので、高濃
度で脱水性の良い沈澱物を得るとともに、清澄な処理水
を排水することができる。

また、上記排水処理法は、従来のＨＤＳ法を実施する装
置に、凝集反応槽１１および第２沈降Ｆｆ１１４を付加
するだけで容易に実施することができる。

「実験例」 次に、実験例を挙げてこの発明の排水処理法の効果をよ
り明確にする。

第３図は実験に用いた試験装置の概略構成を示す。この
装置は、これまでのＩ（Ｄ　Ｓ法の装置（沈降槽Ａまで
）に、凝集反応槽Ｂおよび沈降槽（第２沈降槽）Ｃを付
加したしので、連続的に１０〜３０　Ｃ／ｍｉｎの処理
原水を流して実験することができる。

実験は試験装置でＨＤ　Ｓ法の処理が定常的に持続して
いる条件のもとで、次の二つの方法で行った。

（ａ）従来の）（Ｄ　Ｓ法について 沈降槽へで濃縮された沈殿物の懸濁液の一定量（処理原
水量の約１１５）を条件槽りに循環すると同時に、その
一部をときどき系外に抜き出して、沈降槽Ａの沈殿物の
界面をできるだけ一定に保持しながら処理を継続する。

さらに沈降槽Ａの溢流水に凝集剤を加えて凝集反応させ
たのち、沈降槽Ｃで沈殿物の沈降・分離を図る。

（ｂ）本発明の方法について 沈降槽Ａの濃縮沈殿物の懸濁液の一定量を、同様に条件
槽りに循環するが、その一部を系外に抜き出すことはし
ないで、定常状態において処理原水を単独に中和した際
に生成されるのと同じ沈殿物量が沈降槽Ａから排出され
るような形で処理を継続する。さらにこの沈降槽Ａの排
出水に凝集反応槽Ｂで凝集剤を加えて凝集反応させたの
ち、沈降槽Ｃで沈殿物を沈降・分離する。

これら二つの方法について、実験中、定期的に、沈降槽
Ａの濃縮された沈殿物および沈降槽Ａ及びＣの溢流水中
の沈殿物の濃度を測定した。

また実験の最終段階で、従来のＨＤＳ法の沈降槽Ａの濃
縮沈殿物および本発明の方法の沈降槽Ｃの沈殿物を、別
の円筒形の容器に集め、２４時間静置後の濃度を測定し
た。

実験に用いた処理原水（鉱山排水）の平均的な水質を次
頁の第１表に示す。

（以下余白） 第１表　　処理原水の平均水質 第３表　　本発明の方法の実験結果 性　Ｐｅ　４５０ｍｇ＃のほぼ９５〜がＦｅ”十である
。

実験および測定の結果を第２表と第３表に示す。

第２表　　従来のＨＤＳ法の実験結果 （以下余白） 以上の実験および測定の結果から、本発明の方法によっ
て、従来のＨＤＳ法と同程度の高濃度で脱水性の良い沈
殿物を得ると同時に、沈降槽Ｃから溢流する処理後排水
の沈殿物の濃度を十分に小さくできることが分かる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の排水処理法によれば、
第１沈降槽から、沈澱物が胸積となって定常的に余剰の
沈澱物を伴ってやや高い濃度の懸濁液が溢流し、さらに
、この溢流した懸濁液に凝集剤を凝集反応槽において添
加することにより沈澱物を効率的に凝集して、この沈澱
物を第２沈降槽において沈降・分離し、第２沈降槽から
この沈澱物を抜き出して脱水、堆積（または埋立て）す
るとともに、上澄みの清澄な処理水を排出するようにし
たので、高濃度で脱水性の良い沈澱物を得るとともに、
清澄な処理水を排水することができる。

また、上記排水処理法は、従来のＨＤＳ法を実施する装
置に、凝集反応槽および第２沈降槽を付加するだけで容
易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この本発明の排水処理法の一実
施例を示すもので、第１図は排水処理法のフローシート
図、第２図は第１図のフローシートに相当する装置の系
統図、第３図は実験例に用いた装置の系統図、第４図は
従来のＩ（Ｄ　Ｓ法の一例を示すフローシート図である
。 １・・・・・・条件槽、２・・・・・・中和槽、６・・
・・・・消石灰溶解槽、９・・・・・・第１沈降槽、１
１・・・・・・凝集反応槽、１２・・・・・・凝集剤溶
解槽、１４・・・・・・第２沈降槽、１７・・・消石灰
ミルク、１８・・・・・・高濃度悲劇液、工９・・・・
・・処理原水、２１・・・・・・中和液の懸澗液、２２
・・・・・・第１沈降槽溢流水２３・・・・・・凝集剤
液、２４・・・・・・凝集反応後の懸濁液、２５・・・
・・・第２沈降槽沈殿物、 ２６・・・・・・・・・第２沈降槽上澄水（処理水）、
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｆｅ＾２＾＋、Ｆｅ＾３＾＋、Ｍｎ＾２＾＋、Ｃｕ＾２
   ＾＋、Ｚｎ＾２＾＋、Ａｌ＾３＾＋等の溶解金属成分を
   含有する酸性の処理原水を消石灰で中性ないしアルカリ
   性にして、水酸化物として沈殿・分離する排水処理法に
   おいて、 （１）第４工程で循環される高濃度懸濁液と、処理原水
   を所望のｐＨにするために必要な消石灰とを、条件槽で
   混合・撹拌し、混合懸濁液とする第１工程と、 （２）処理原水と、上記第１工程で生成する混合懸濁液
   とを、中和槽で混合・撹拌して該処理原水を中性ないし
   アルカリ性にし、溶解金属成分を沈殿させる第２工程と
   、 （３）上記第２工程で生成する沈殿物を含む懸濁液を第
   １沈降槽に導入し、沈殿物を沈降・濃縮すると同時に、
   余剰の沈殿物が溢流水に含まれてやや高い濃度の懸濁液
   として排出される第３工程と、 （４）上記第１沈降槽において濃縮された沈殿物を高濃
   度懸濁液として抜き出し、これを第１工程の条件槽に循
   環する第４工程と、 （５）上記第３工程で沈降槽から排出されるやや高い濃
   度の懸濁液に凝集剤を添加し、凝集反応槽で沈殿物を凝
   集させる第５工程と、 （６）上記第５工程で沈殿物を凝集させた懸濁液を、第
   ２沈降槽に導入して沈殿物を沈降・分離し、清澄な処理
   水を排出する第６工程、 とを有することを特徴とする排水処理方法。