JPH0411991A - 染色廃水処理装置 - 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〕 本発明は、薬剤を投入して染色廃水の処理を行なう染色
廃水処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、染色工程に用いられる染料や染色助剤等は酸性
あるいはアルカリ性で且つ自然環境下では分解しにくい
ものであり、これを多量に含有する染色廃水をそのまま
河川等に放流することは禁止されている。したがって、
染色工程から排出される染色廃水は、必ずｐ　Ｂ（７Ｊ
Ｊ整し且つ染料等の除去もしくは分解等の処理を行う必
要がある。

上記染色廃水のｐＨ調整剤としては、酸性廃水用中和剤
として苛性ソーダ、炭酸ソーダ等を、またアルカリ性廃
水用中和剤として硫酸等をあげることができる。

一方、上記染料等の除去もしくは分解等の処理方法とし
ては、水酸化アルミニウム等の凝集剤を用いて染料等を
凝集沈澱あるいは加圧浮上させて除去したり活性炭等の
吸着剤に染料等を吸着させて除去する物理的処理方法、
活性汚泥を用いて染料等を分解させる生物学的処理方法
、薬剤の投入によって染料等を還元分解したり酸化分解
したりする化学的処理方法等をあげることができる。

しかしながら、上記各種の方法のうち、凝集剤や活性炭
を用いる方法は経費が高くつき、活性汚泥法は広いスペ
ースを要するため、色相以外の廃水処理負荷の少ない廃
水については、通常、薬剤の投入によって染料等を分解
する化学的処理法が多く用いられている。

上記化学的処理方法の代表的なものとしては、ハイドロ
サルファイドによる還元分解法をあげることができる。

この方法は、分解反応が速く短時間で染色廃水の脱色を
行うことができるとともに、低〜中温で分解できる染料
種が多いという利点を存する。

然して、従来染色廃水の処理は原液槽（ピント）に染色
廃水を貯留し、例えば硫酸、ハイドロサルファイドを作
業員が染色廃水のｐＨを見ながら、また染色廃水の脱色
状況を確認しながら投入することにより行なわれてきた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、作業員が直接薬剤を原液槽に投入するよ
うな作業形態は非能率であり、作業員の勘にもとづく投
入であり、また、ハイドロサルファイド自体の安定性が
悪く、空気中で経時的に分解して有効成分量が減少する
ため、実用上定量的な取り扱いが不可能であるので、投
入される硫酸及びハイドロサルファイド量は染色廃水負
荷量に対して過剰となりがちであった。

この場合、再度苛性ソーダ等で逆中和する必要があり、
廃水処理後に残留する未反応のハイドロサルファイドを
分解除去しなければならず、この工程に大きな負荷がか
かっているのが実情である。

これらの問題点を解決するために特開昭５゛５８４４８
４号公報には水素化ホウ素アルカリのアルカリ水溶液、
例えばナトリウムボロハイドライドと、酸性亜流酸アル
カリ水溶液、例えば重亜硫酸ソーダを用いたハイドロサ
ルファイドに替わる還元剤が提案されている。この還元
剤はハイドロサルファイドに替り得る効果を有するもの
であるが、これを具体的に染色廃水処理に用いる場合に
ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と重亜
硫酸ソーダの水溶液の使用量を最低限にする装置に関し
ては開示がない。

また、特願昭６３−６９５８９号公報にはナトリウムボ
ロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの
水溶液を用いた染色廃水処理方法およびそれに用いる染
色廃水処理装置が提案されているが、この染色廃水処理
装置は連続処理であるので、廃液の染料濃度が時間によ
り非常に異る場合には第１供給路に投入するナトリウム
ボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソーダ
の水溶液の投入量の調整がうまく行なわれず、過剰にな
る場合があるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、投入す
る薬剤量を最小とし、作業員の薬剤投入作業が不隼で且
つ廃水処理後に残留する未反応薬剤の除去工程の負荷を
皆無もしくは僅少とすることのできる染色廃水処理装置
の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的は、染色廃水を導入して染色廃水を貯留する
原液槽と、上記原液槽から染色廃水を導入して貯留する
反応槽と、薬剤としての酸またはアルカリを貯蔵する供
給口を有する貯蔵タンクと、薬剤としてのナトリウムボ
ロハイドライドの苛性ソーダ水溶液を貯蔵する供給口を
有する貯蔵タンクと、薬剤としての重亜硫酸ソーダの水
溶液を貯蔵する供給口を有する貯蔵タンクと、上記反応
槽に貯留する染色廃水のｐ、Ｈを制御するｐＨ制御手段
と、上記反応槽に貯留する染色廃水の一部を抜き取って
廃水の処理状態を確認する処理状態確認手段とを備え、
上記酸またはアルカリ貯蔵タンクの供給口の定量ポンプ
を介して上記反応槽に連通ずる第１の供給路と、上記ナ
トリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液貯蔵タン
クの供給口の定量ポンプを介して上記反応槽に連通ずる
第２の供給路と、上記重亜硫酸ソーダの水溶液貯蔵タン
クの供給口の定量ポンプを介して上記反応槽に連通ずる
第３の供給路と、上記ナトリウムボロハイドライドの苛
性ソーダ水溶液供給口の定量ポンプと上記重亜ｇ酸ソー
ダの水溶液貯蔵タンクの供給口の定量ポンプの制御を行
なう供給量制御手段を備え、上記第１の供給路における
酸またはアルカリの供給量が、染色廃水中のアルカリま
たは酸を中和するのに必要な薬剤最低量になるように上
記ｐＨ制御手段によって自動的に制御され、上記第２及
び第３の供給路におけるナトリウムボロハイドライドの
苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液の供給量が
、上記処理状態確認手段の確認結果にもとづき必要な薬
剤最低量になるように上記供給量制御手段によって制御
されるようになっていることを特徴とする染色廃水処理
装置により達成される。

すなわち、本発明は、染色廃水の脱色をするだめの薬剤
として、従来のような不安定な還元物質や酸化物質では
なく、反応することにより還元物質を生成する安定な二
つの溶液を組み合わせて用い、廃水内に上記両温液をハ
ツチ処理で必要最低限なだけ注入するようにしたもので
ある。このようにすると、廃水の染料濃度を確認しなが
ら両温液を投入できるので、従来の連続処理のように過
剰な薬剤投入を行うことなく必要最低限の薬剤量で染色
廃水を処理できるため、過剰の未反応薬剤自体の処理を
不要にし、もしくは最低限にとどめることができ、処理
効率の向上および処理コストの低減化を図ることができ
る。しかも、用いる薬剤が上記安定な二つの溶液であり
、自動計量、自動輸送に適しているため、処理工程の自
動化を実現することができる。

つぎに、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の染色廃水処理装置の脱色においては、投
入する薬剤としてナトリウムボロハイドライドの苛性ソ
ーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液とを用いる。両温
液は経時的に安定で、かつ混合反応させると下記の化学
反応によって強力な還元剤であるハイドロサルファイド
（ＮａｔＳ、０４）　’Ｉｔ生成する。なお、この反応
は吸熱反応である。

（以下余白） ＮａＢＨ４＋　３．２ＮａＯＨ＋８ＮａＨＳＯ３＋　　
１．６８ｚＳＯａ＝４ＮａｚＳ、０４＋　３．４Ｎａｚ
ＳＯｘ　　＋　２ＮａＨ５Ｏ＋＋ＮａＢＯｚ　　＋　　
９．４８ｚＯ 上記ハイドロサルフアイドは従来から染色廃水の化学的
処理方法に用いられているもので、その還元力によって
染料等を還元分解して処理することができる。また、上
記反応の副生成物である亜流酸ナトリウム（ＮａｚＳＯ
ｚ）も還元剤として働き、上記ハイドロサルファイドと
ともに染色廃水処理に有用である。

そして、上記ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ
水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液を用いた染色廃水処理
は、例えばつぎのような手順で行なう。すなわち、まず
、染色廃水中に残留する色素量を予測し、上記色素量を
分解するのに必要な最低限度量の還元物質を生成するだ
けのナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液量
と重亜硫酸ソーダの水溶液量を算出する。上記残留色素
量の予測は、染色時の使用染料の種類と濃度に応じて経
験的に、あるいは実験にもとづいて概略的に行うことが
できる。

このようにして算出された量の両温液を、ｐＨ調整した
染色廃水の貯留した反応槽に注入する。

このとき、染色工程から排出された直後の染色廃水は一
般に高温であり、上記両温液のハイドロサルファイド生
成反応が吸熱反応であることから、染色廃水の還元反応
は急速に進行する。

そして、上記還元反応の終了した染色廃水の一部を適宜
抜き取って廃水の処理状態を確認し、上記予測に基づく
必要最低量の薬剤投入で充分処理できたかどうかを確認
する。

このようにして得られた確認状態を、放流できる廃水の
水質として設定した基準状態と比較し、基準状態を超え
る場合、処理が不充分であるから上記超過量を処理しう
るだけの薬剤（ナトリウムボロハイドライドの苛性ソー
ダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液）をさらに投入する
ようにする。

上記薬剤投入を終えて基準状態を下回るようになった染
色廃水には、ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ
水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液の副反応生成物である
Ｎ　ａ　ｚ　Ｓ　Ｏｚ　＋　Ｎ　ａ　ＨＳ　Ｏ３あるい
は若干のＮａ！５ｔＯａが残留しているので、これら還
元剤をも完全に分解してから放流することが好ましい。

そこで、上記染色廃水をエアレーション（空気吹き込み
）にかけ空気中の酸素を利用して、上記残留還元剤を芒
硝等の無機塩に変える操作を行うことが好適である。ま
た、薬剤の使用量が多く、残留薬剤の量も多いと判断さ
れる場合には、上記エアレーシッンに先立ち、上記染色
廃水に過酸化水素（Ｈｚｏｚ）を供給して酸化を加速さ
せるようにしてもよい、そして、上記一連の薬剤投入と
残留薬側処理が終わった染色廃水を外系に放流する。

上記染色廃水処理装置によると、バンチ処理であり且つ
薬剤として経時的に安定なナトリウムボロハイドライド
の苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液を用い、
これらを、まず必要最低量だけ投入したのちその処理状
態を観察し、処理が不充分であれば不足分の量を投入す
る、という複数投入を行なうため、従来の連続処理のよ
うに染色廃水中において、投入薬剤に由来する還元物質
が大過剰となることがない、したがって、染色廃水処理
後の残留薬剤を処理する負荷が不要となり、もしくは最
小限ですみ、処理効率の向上化および処理コストの低減
化を図ることができる。

なお、上記染色廃水処理装置において、必要最低限度の
薬剤量の予測と、上記最低量薬剤投入後の不足量決定は
、コンピュータ等を用いて自動的に演算させるようにし
てもよい。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の染色廃水処理装置全体を示している
。この装置は、染色１１（１）から手動開閉バルブ（２
）を介して排出される染色廃水を導入して染色廃水を貯
留する原液槽（３）と、該原液槽（３）の液面を計測す
る液面計（４）と、該液面計（４）の液面位置を表示す
る上記染色Ｉｆ（１）の近傍に設けた液面表示ランプ（
５）と、上記原液槽（３）から導入される染色廃水を貯
留する反応槽（６）と、上記原液槽（３）から上記反応
槽（６）に染色廃水を移送する供給路（７）に設けたポ
ンプ（８）と、硫酸を貯蔵する供給口（９ａ）を有する
貯蔵タンク（９）と、ナトリウムボロハイドライドの苛
性ソーダ水溶液を貯蔵する供給口（１０ａ）を有する貯
蔵タンク（１０）と、重亜硫酸ソーダの水溶液を貯蔵す
る供給口（Ｉｌａ）を有する貯蔵タンク（１１）を備え
ている。

そして、上記反応槽（６）には、撹拌機（１２）。

ｐＨ制御計（１３）及び液面計（１４）が設けられてい
る。

また、上記反応槽（６）の排出口（６ａ）が、手動開閉
バルブ（１５）とポンプ（１６）とを介して外系に連通
され排出路（１７）を形成し、更に上記反応槽（６）の
排出口（６ｂ）が、手動開閉バルブ（１８）　、ポンプ
（１９）とサンプリングコック（２０）とを介して上記
反応槽（６）に連通され循環路（２１）を形成している
。

また、上記貯蔵タンク（９）　、　（１０）　、　（１
１）の供給口（９ａ）　、　（１０ａ）　、　（ｌｌａ
）が手動開閉バルブ（２２）　、　（２３）　。

（２４）と定量ポンプ（２５）　、　（２６）　、　（
２７）とを介して上記反応槽（６）に連通されて、硫酸
、ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液１重
亜硫酸ソーダの水溶液を反応槽（６）に供給する第１の
供給路（２８）、第２の供給路（２９）および第３の供
給路（３０）を形成している。

尚、（３１）は制御盤であり、上記撹拌＠　（１２）　
、上記ｐＨ１ｉ制御計（１３）　、上記液面計（１４）
、上記ポンプ（８）　、　（１６）　、　（１９）およ
び上記定量ポンプ（２５）　、　（２６）　。

（２７）を制御する。

次に上記の様に構成した染色廃水処理装置の作動状態に
ついて説明する。

■　手動開閉バルブ（１５）、　（１８）、　（２２）
、　（２３）。

（２４）は全て開いておく。

■　液面表示ランプ（５）を見て、原液槽（３）の染色
廃水の液面が上限に達していない時に染色機（１）の手
動開閉バルブ（２）を開き染色廃水を原液槽（３）へ排
出する。

■　制御盤（３１）よりポンプ（８）を運転指示し、原
液槽（３）の染色廃水を供給路（７）を介して反応槽（
６）に導入する。

■　反応槽（６）の液面が液面針（１４）により上限に
達したと確認されると、ポンプ（８）は自動的に停止す
る。

■　ポンプ（８）の自動停止に伴なって、撹拌機（１２
）、　　ｐ　Ｈ１ｉ１１１１計（１３）　、ポンプ（１
９）が自動的に作動する。

■　ｐＨ制御計（１３）の作動により定量ポンプ（２５
）が作動し、貯蔵タンク（９）より硫酸が第１の供給路
（２８）を介して反応槽（６）に供給される。

■　ｐＨ制御計（１３）がｐＨ値が制御値内に入ったこ
とを確認すると、自動的に定量ポンプ（２５）が停止し
、貯蔵タンク（９）より硫酸が反応槽（６）に供給され
なくなる。

■　定量ポンプ（２５）の自動停止に伴なって、ポンプ
（２６）が作動し貯蔵タンク（１０）よりナトリウムボ
ロハイドライドの苛性ソーダ水溶液が第２の供給路（２
９）を介して反応槽（６）に供給される。同時に、定量
ポンプ（２７）が作動し貯蔵タンク（１１）より重亜硫
酸ソーダの水溶液が第３の供給路（３０）を介して反応
槽（６）に供給される。

■　染色廃水中の残留色素を分解するのに必要な最低の
ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液及び重
亜硫酸ソーダの水溶液の供給量を予め制御盤（３１）に
登録しておくと、予め登録した供給量になると定量ポン
プ（２６）（２７）が停止する。

［相］　所定時間撹拌Ｉ！（１２）で反応槽（６）の染
色廃水を撹拌すると、制御盤（３工）の図示しないブザ
ーがＯＮになる。

■　サンプリングコック（２０）を手動で開きサンプル
を採取し、染色廃液の脱色度を目視で確認する。

■　脱色が未完了の場合は、制御盤（３１）のナトリウ
ムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソー
ダの投入量を所定量にセントし、■から０を繰り返す。

■　脱色が完了すると、制御盤（３１）のスイッチを手
動により入れることにより、ｐＨ制御計（１３）、撹拌
Ｉｍ　（１２）　、　　ポンプ（１９）が停止し、方ポ
ンプ（１６）が作動し、染色廃水は排出路（１７）を介
して外系に放流される。

［相］　液面計（１４）の液面レヘルが最低限に達する
と、ポンプ（１６）は停止し、染色廃水の外系への放流
は停止する。

尚、処理状＆確認手段としてサンプリングコック（２０
）よりサンプルを採取し、目視で確認する構成としたが
、光電比色計、１光度分析計等を設けて自動的に測定す
るようにしてよいことは云うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の廃水処理装置はｐＨ調整のため
のｇ酸の投入量をｐ　Ｈ制御手段で制御するようにして
いるので、硫酸の投入が過剰とならない。また、脱色の
ための薬剤として経時的に安定なナトリウムボロハイド
ライドの苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液を
用い、これらをハツチ処理にてまず必要最低量だけ貯留
した反応槽に投入したのち、その処理状態を観察し、処
理が不充分であれば不足分の量を投入する、という複数
段階で投入するため、従来のように薬剤が過剰とならな
い。したがって、染色廃水処理後の残留薬剤を処理する
負荷が不要となり、もしくは最小限ですみ、処理効率の
向上化および処理コストの低減化を図ることができる。

そして東側の投入操作等が自動制御手段によって行なわ
゛れるため、従来、熟練した人間の手によるところの大
きかった染色廃水処理を、はぼ無人化システムのもとに
行なうことができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の染色廃水処理装置を示す構成図である
。 符号の説明 （３）・・・原液槽、　　　（６）・・・反応槽、（９
）・・・硫酸の貯蔵タンク、 （１０）・・・ナトリウムボロハイドライドの苛性ソー
ダ水溶液貯蔵タンク、 （１１）・・・重亜硫酸ソーダの水溶液貯蔵タンク、（
１３）・・・ｐＨ制御計、（２０）・・・サンプリング
コック、（２８）・・・第１の供給路、（２４）・・・
第２の供給路、（３０）・・・第３の供給路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）染色廃水を導入して染色廃水を貯留する原液槽と、
   上記原液槽から染色廃水を導入して貯留する反応槽と、
   薬剤としての酸またはアルカリを貯蔵する供給口を有す
   る貯蔵タンクと、薬剤としてのナトリウムボロハイドラ
   イドの苛性ソーダ水溶液を貯蔵する供給口を有する貯蔵
   タンクと、薬剤としての重亜硫酸ソーダの水溶液を貯蔵
   する供給口を有する貯蔵タンクと、上記反応槽に貯留す
   る染色廃水のｐＨを制御するｐＨ制御手段と、上記反応
   槽に貯留する染色廃水の一部を抜き取って廃水の処理状
   態を確認する処理状態確認手段とを備え、上記酸または
   アルカリ貯蔵タンクの供給口の定量ポンプを介して上記
   反応槽に連通する第１の供給路と、上記ナトリウムボロ
   ハイドライドの苛性ソーダ水溶液貯蔵タンクの供給口の
   定量ポンプを介して上記反応槽に連通する第２の供給路
   と、上記重亜硫酸ソーダの水溶液貯蔵タンクの供給口の
   定量ポンプを介して上記反応槽に連通する第３の供給路
   と、上記ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶
   液供給口の定量ポンプと上記重亜硫酸ソーダの水溶液貯
   蔵タンクの供給口の定量ポンプの制御を行なう供給量制
   御手段を備え、上記第１の供給路における酸またはアル
   カリの供給量が、染色廃水中のアルカリまたは酸を中和
   するのに必要な薬剤最低量になるように上記ｐＨ制御手
   段によって自動的に制御され、上記第２及び第３の供給
   路におけるナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水
   溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液の供給量が、上記処理状
   態確認手段の確認結果にもとづき必要な薬剤最低量にな
   るように上記供給量制御手段によって制御されるように
   なっていることを特徴とする染色廃水処理装置。