JPH03178398A

JPH03178398A - 有機酸洗浄排水の処理法

Info

Publication number: JPH03178398A
Application number: JP1318409A
Authority: JP
Inventors: Masanori Takeshita; 竹下　雅宣; Kazuhiro Kiyotaki; 一宏清滝
Original assignee: KURITA ENG KK
Current assignee: KURITA ENG KK
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1991-08-02
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2623874B2

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】［ａ業上の利用分野］本発明は有機酸洗浄排水の処理法に係り、特に、ボイラ
、熱交換器その他のプラントの金属表面に付着した酸化
物スケール等を有機酸又はその水溶性塩を主成分とする
有機酸洗浄剤で化学洗浄する際に生ずる有機酸洗浄排水
を低コストにて効率的に処理することができる有機酸洗
浄排水の処理法に、関する。

［従来の技術］ボイラ、熱交換器その他のプラントの金属表面に付着し
た酸化物スケール等は、一般に有機酸又はその水溶性塩
を主成分とする有機酸洗浄剤で化学洗浄して除去されて
いる。この化学洗浄に用いられる有機酸としてはクエン
酸、ヒドロオキシ酢酸、リンゴ酸等のオキシカルボン酸
、ギ酸、シュウ酸、マロン酸等の飽和カルボン酸又はエ
チレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等のアミノポリカル
ボン酸等が利用されている。しかして、有機酸洗浄剤に
はこのような有機酸の他、還元剤、腐食印制剤が添加さ
れている。

有機酸洗浄によって排出される洗浄排水は、殻に、酸洗
浄液１容量、水洗水４容量、クエン酸、ヒドラジンを添
加した中和防錆液１容量、その化１容量の計７容量から
なっている。なお、中和防錆液中、クエン酸は無添加の
場合もある。このような洗浄排水は有機酸、還元剤、腐
食印制剤、ヒドラジンに起因するＣＯＤ成分及び洗浄に
よりスケールから溶出した鉄分を多量に含んでぃるため
、直接放流することはできない。

そのため、従来は洗浄排水全量を過酸化水素等の酸化剤
により分解処理するか、或いは高ＣＯＤ濃度の酸洗浄液
や初期水洗水の１．５〜２容量を焼却処理し、低ＣＯＤ
濃度の水洗水、中和防錆液、その他の５〜５．５容量を
過酸化水素等の酸化剤により分解処理する分割法にて排
水処理が行なわれている。また、最近になって、処理排
水の減容化を目的として、洗浄排水を逆浸透膜処理して
、？Ｉ４縮液１透過液とに分離し、濃縮液は焼却処理し
、透過液は酸化剤により分解処理する方法が採用されて
いる（特開昭６・３−１２３４９１号）。

その他、有機酸を含有する化学洗浄廃液を高負荷生物処
理する方法がある（特開昭５７−１４７４９３号）。

［発明が解決しようとする課題］上記分割法や特開昭６３−１２３４９１号に開示される
方法では、低ＣＯＤ濃度の水洗水等や逆浸透膜処理の透
過液を酸化剤で化学処理するため薬品コストが嵩み、ま
た、スラッジが発生するためその処理が必要となるとい
う欠点がある。即ち、上記従来技術では、いずれの場合
も過酸化水素等の酸化剤、ｐＨ調整用の硫酸、酸化触媒
としての鉄塩を使用し最終的に消石灰、苛性ソーダ等の
アルカリ剤で中和するため、多量の薬品の使用が必要と
なる。また、水酸化鉄、硫酸カルシウム等のスラッジを
生じるため脱水作業、脱水ケーキの処理等の処理作業が
必要となる。

また、特開昭５７−１４７４９３号に開示される生物処
理方法では、有機酸洗浄排水全量を対象とするためＢＯ
Ｄ負荷が大きく、処理日数が長くなるという欠点がある
。

本発明は上記従来の問題点を解決し、酸化剤等の薬品を
用いることなく、また、水酸化鉄、硫酸カルシウム等の
スラッジの発生を伴なうことのない、安全かつ安価で処
理効率の高い有機酸洗浄排水の処理法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の有機酸洗浄排水の処理法は、有機酸洗浄排水を
処理するにあたり、有機酸洗浄排水を高ＣＯＤ排水と低
ＣＯＤ排水とに分別し、高ＣＯＤ排水を逆浸透膜分離装
置で処理して濃縮水と透過水とに分離し、該透過水を前
記低ＣＯＤ排水と混合し、活性炭の存在下に曝気して生
物処理することを特徴とする。

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の有機酸洗浄ｔＵＦ水の逆浸透膜処理法
の一実施方法を示す系統図である。

本発明の方法においては、まず、処理する有機酸洗浄排
水をＣＯＤ濃度の高い高ＣＯＤ排水とＣ０Ｄａ度の低い
低ＣＯＤ排水とに分別する。即ち、有機酸洗浄排水には
、前述の如く、洗浄工程、水洗工程等から、様々な水質
の排水が各々の工程に応じた容量で排出される。一般に
、有機酸又はその塩により化学洗浄する際、各工程で排
出される排水の容量及び水質は下記第１表に示す如くで
ある。

本発明においてはこのような各工程の排水のうち、例え
ばＣＯＤ濃度の高い有機酸洗浄工程の排水及び第１回水
洗工程の排水（好ましくは第１回水洗工程の初期排出水
）を高ＣＯＤ排水とし、また、比較的ＣＯＤ濃度の低い
第２回水洗工程の排水、中和防錆工程の排水及びその他
の排水（好ましくは更に第１回水洗工程の残部）を低Ｃ
ＯＤ排水として分別して各々処理する。

まず、高ＣＯＤ排水を配管１１より排水槽１に導入し、
必要に応じてアルカリ剤を添加してｐＨ調整した後、配
管１２より逆浸透膜分離装置（以下ｒＲｏ装置」と略称
する。）２に導入し、逆侵透膜分１！！！処理を行なう
。（以下、このようなＲＯ装置による膜分ｓＩＡ理を逆
浸透膜処理ということがある。）そして、ＲＯ装置２の
濃縮水は配管１３より抜き出して排水槽１に循環させる
。なお、この濃縮水は必要に応じて系外に抜き出し、構
外処理（焼却処理）等により処分する。一方、ＲＯ装置
２の透過水は配管１４より曝気槽３へ送給する。

このＲＯ装置２の型式としては特に制限はなく、スパイ
ラル型、その他中空糸型、チューブ型等のＲＯ装置を用
いることができる。このＲＯ装置２において、流入する
排水のｐＨは７前後が最適であるが、ｐＨ４〜９の範囲
であれば良い。このｐＨ調整に用いるアルカリ剤として
は、苛性ソーダ、アンモニア等を用いることができる。

また、ＲＯ装置２の操作圧力は、使用する逆浸透膜の種
類によっても異なるが、一般には３０〜６５ｋ　ｇ　／
　ｃ　ｒｎ”の範囲とするのが好ましい。このＲＯ装置
２における逆浸透膜処理により、好ましくは有機酸、腐
食抑制剤に起因するＣＯＤを９９％以上分離除去した透
過水と、ＣＯＤが８万ｍ　ｇ　／　ｎ程度に濃縮された
濃縮水（酸濃度約１４重量％）を得る。なお、濃縮水の
酸濃度は過度に高くなると液浸透圧が高まり、処理水流
量が低下するため１４％以下に抑えるのが好ましい。

配管１４より曝気槽３に供給されたＲＯ装置２の透過水
は、配管１５より供給される低ＣＯＤ排水と混合して混
合排水とし、必要に応じてこの混合排水を酸又はアルカ
リ剤を添加してｐＨ調整した後、活性炭の存在下に曝気
して生物処理を行なう。この場合、第１図に示す如く、
活性炭は曝気槽３に直接添加して曝気しても良く、また
、活性炭塔等の固定床下部から通気しながら混合排水を
循環通水するようにしても良い。

使用する活性炭は粉末、粒状、繊維状のいずれでも良く
、また、その添加量は対象とする混合排水のＣＯＤ、Ｂ
ＯＤ及び処理日数により適宜選定されるが、通常の場合
、１〜１０ｋｇ／ｒｎ″−混合排水で良い。また、処理
ｐＨは中性が効果的であるが４〜１０の範囲であれば問
題ない。

活性炭と混合排水が接触すると、まず、活性炭中に有機
酸等に起因する有機物を吸着濃縮させる。次に、曝気に
より有機物を吸着濃縮した活性炭上に微生物（有機物資
化細菌）が増殖し、これによりＣＯＤ及びＢＯＤ成分の
微生物分解を短時間に効率的に行なう。微生物の植種は
特に行なわなくても、大気中に存在しているため、微生
物の増殖は曝気直後に始まり、電子顕微鏡によれば、通
常３日後には好気性微生物であるかん菌類が活性炭表面
で粘着物を出しフロック化する。

接触時間は目標とするＣＯＤ及びＢＯＤ値により幅があ
るが、生物阻害を示す腐食抑制剤がＲＯ装置２により分
離除去されているためＣＯＤ及びＢＯＤを５　ｍ　ｇ　
／　Ｉｔ以下にするには無植種の場合、７日程度で良い
。

ＣＯＤ、ＢＯＤ成分が分解された後は、例えば活性炭の
直接添加の場合には、活性炭表面で増殖した微生物がフ
ロック化しているため、空気攪拌を停止することにより
容易に固液分離することができる。上澄水は放流可能で
あるため配管１６より放流系へ送給する。また、沈降し
た微生物がフロック化した活性炭は、回収保管し次の処
理に再利用する。活性炭塔の場合は、そのまま保管し再
利用する。これら活性炭は濃縮水と共に構外処理（焼却
処理）しても良い。

なお、第１図に示す例は本発明の一実施例であって、本
発明は何ら図示の方法に限定されるものではない。例え
ば、ＲＯ装置の濃縮水は排水槽１に循環することなく焼
却処理しても良い。

［作用コ本発明の有機酸洗浄排水の処理法では、有機酸洗浄排水
のうち、高ＣＯＤ排水を逆浸透Ｉｌｉ処理して濃縮減容
化し、その透過水を低ＣＯＤ排水と共に生物処理するこ
とにより、薬品を必要とすることなく、また、水酸化鉄
、硫酸カルシウム等のスラッジの生成を伴なうことなく
、有機酸洗浄排水の全量を放流可能な処理水と別途処理
（焼却処理）する濃縮水とに分ｌｉ処理することができ
る。

しかも、この生物処理にあたり、有機酸洗浄排水を高Ｃ
ＯＤ排水と低ＣＯＤ排水とに分別し、高ＣＯＤ排水中の
生物阻害を示す腐食抑制剤等をＲＯ装置により分離除去
した透過水と低ＣＯＤ排水との混合排水についてのみ、
活性炭を担体とした生物処理するため、高い処理効率で
高水質の処理水を得ることが可能とされる。

［実施例］以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する
。

実施例１クエン酸モノアンモニウム２重量％を主剤とする酸液で
ボイラを洗浄し、生じた有機酸洗浄排水７ｄを次の通り
処理した。

即ち、洗浄排水（酸液）及び第１回水洗工程の初期排出
水２ｍ’を高ＣＯＤ排水、第１回水洗工程の残部、その
他の水洗排水、中和防錆工程排水、昇温蒸気ドレン等の
５ｒｒ？を低ＣＯＤ排水とし、まず、高ＣＯＤ排水は逆
浸透膜処理により透過水１．８７ｒｎ”と濃縮水０．１
３ｒｎ’（濃縮倍数１５．４）とじ分離した。次いで、
得られた透過水及び低ＣＯＤ排水の混合排水６．８７ｒ
ｎ’を十分空気攪拌しながら粉末活性炭（太平化学産業
■製「プロコールＢ５０ＷＪ　）１７．１８ｋｇを添加
した。攪拌７日後、攪拌を停止して固液分離・し、上澄
水の水質を分析した。原水、透過水、濃縮水、処理水の
水質は第２表Ｃ示す通りであった。

第２表より、本発明の方法によればＣＯＤ及びＢ　ＯＤ
　５　ｍ　ｇ　／　１１以下と高水質の処理水が得られ
ることが明らかである。

また、分離された活性炭を光学顕微鏡及び電子顕微鏡に
て観察した結果、活性炭表面でかん菌及び粘着物がフロ
ック化していることが確認され比較例１実施例１の原水（ＩＩ）（逆浸透膜処理の透過水と低Ｃ
ＯＤ排水との混合排水）ｔＸを７日間空気攪拌のみの処
理を行ない、水質を分析した。結果を第３表に示す。

比較例２実施例１の原水（ＩＩ）（逆浸透１１ｉ処理の透過水と
低ＣＯＤ排水との混合排水）１１に、粉末活性炭（太平
化学産業■製「プロコールＢ５０ＷＪ）２．５ｇを添加
し、６時間空気攪拌し水質を分析した。結果を第３表に
示す。

第３表から明らかなように、比較例１．２の処理水はい
ずれもＣＯＤ％　ＢＯＤ濃度が高い。活性炭を添加せず
空気攪拌のみの場合（比較例１）では、ＣＯＤ、ＢＯＤ
分解に長時間を要し実用的でない。また、活性炭を添加
した場合でも、通常の物理吸着平衡時間程度（比較例２
）では有機物吸着量が少なく、生物処理が十分になされ
ないため、ＣＯＤ、ＢＯＤ低下が小さく実用的でない。

第表比較例３実施例１で処理対象とした排水を希釈し、ＣＯＤ及びＢ
ＯＤが原水（ＩＩ）（逆浸透膜処理の透過水と低ＣＯＤ
排水との混合排水）と同しになるように調整した原水（
ＩＩＩ）１℃を苛性ソーダでｐＨ８，９に調整した後、
粉末活性炭（実施例１で用いたものと同様）２．５ｇを
添加して７日間空気攪拌を行なった。得られた処理水の
水質は、第４表に示すようにＣＯＤ、ＢＯＤの低下が小
さかった。

この理由は、活性炭に排水中の腐食抑制剤が吸着された
ため、・活性炭中での微生物の増殖が阻害されたことに
よると考えられる。

第　　４　　表ところで、従来実施している全量薬品法（過酸化水素に
よるＣＯＤ分解処理及びスラッジ脱水処理）又は特開昭
６３−１２３４９１号に開示される１段逆浸透膜処理法
（高ＣＯＤ排水は逆浸透膜処理し濃縮水は構外焼却処理
、透過水及びその他低ＣＯＤ排水は過酸化水素によるＣ
ＯＤ分解処理及びスラッジ脱水処理）と本発明による処
理法とについてコスト、工期を比較した結果、第５表に
示す如く、本発明の方法によれば、コスト、工期は大幅
に低減されることが認められた。

第表＊全量薬品法の場合を１００とする。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の有機酸洗浄排水の処理法に
よれば、有機酸洗浄排水の逆浸透膜による濃縮及び有機
酸、腐食抑制剤に起因するＣＯＤ、ＢＯＤ等の除去を適
用した逆浸透膜法と活性炭存在下の生物処理法を組み合
せることにより、有機酸洗浄排水の全量を放流可能な高
水質の処理水と構外処理（焼却）する濃縮水とに効率的
に分ｍ処理することができる。しかして、本発明では、
従来法のように酸化剤等の薬品を必要とすることなく、
また、水酸化鉄等のスラッジが極めて少ないためスラッ
ジ処理も不要とされる。このため、処理コストの低減及
び工期の短縮を図ることが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有機酸洗浄排水の処理法の一実施方法
を示す系統図である。１・・・排水槽、２・・・ＲＯ装置、３・・・曝気槽。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機酸洗浄排水を処理するにあたり、有機酸洗浄
排水を高ＣＯＤ排水と低ＣＯＤ排水とに分別し、高ＣＯ
Ｄ排水を逆浸透膜分離装置で処理して濃縮水と透過水と
に分離し、該透過水を前記低ＣＯＤ排水と混合し、活性
炭の存在下に曝気して生物処理することを特徴とする有
機酸洗浄排水の処理法。