JPH04176384A - 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法に係わり、特に、高濃度で脱
水性の良い沈殿物を得るとともに、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懸濁液を得る方法として、い
わゆるＨＤＳ法（）Ｉｊｇｈ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｓｌｕ
ｄｇｅ法の略称、Ｕ、　Ｓ、　Ｐａｔｅｎｔ　３．７３
８．９３２．　Ｊｕｎｅ　１２．１９７３）がある。

このＨＤＳ法は、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
水酸化物として沈殿させ、さらに、この沈殿物を含む懸
濁液を沈降槽に導入して、沈殿物を沈降・濃縮し、沈降
槽で濃縮された沈殿物を含む高濃度懸濁液の一定量を、
処理原水を所望のｐＨ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殿
物を抜き出して脱水、堆積（または埋立てンするととも
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ＨＤ　Ｓ法では、沈降槽て沈降・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、脱水性が向上するなどの利
点を有している。

「発明が解決しようとする課題−ｊ ところが、上記１−（Ｄ　Ｓ法では、中和槽から排出さ
れる沈殿物の濃度が通常の排水処理で消石灰による単純
中和沈殿物と比較して高くなるので、生成する沈殿物の
沈降速度が小さくなり、したかって、沈降槽の溢流水の
濁度すなわち処理後の排水の濁度が大きくなるという欠
点がある。−例をあげれば、Ｄ、　Ｊ、　Ｂｏｓａ＋ａ
ｎらの報告（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｒ　ｔｈｅ　５ｏｕｔ
ｈ　Ａｆｒｉｃａｎ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　ｏｒ　Ｍｉ
ｎｉｎｇ　ａｎｄ　ＭｅＬａｌｌｕｒｇｙ、Ａｐｒ、　
１９７４．３４０−３４８．）では、沈降槽での」１昇
流速を０．５７＋ｎ／ｈと小さくしても、溢流水の懸濁
物の濃度は６０　ｒａｇ／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　＋
ｉｇ／（！に設定されており、上記ＨＤＳ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が、
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か、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ｊ この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、新
たに効率の良い凝集・沈殿工程を付加して、ＨＤＳ法と
同様に、高濃度で脱水性の良い沈殿物を得るとともに、
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。

「課題を一解決するための手段」 本発明は係る排水処理法は、Ｆｅ　ｔ　＋　、　Ｆｅ　
ｓ　＋。

Ｍｎ″＋、Ｃｕ”、Ｚｎ″＋、Δ１３＋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、 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、 上記処理原水と、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、 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、第１沈降
槽から余剰沈殿物が含まれた溢流水を排出する第３工程
と、 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、 上記第１沈降槽から排出された溢流水に、第１沈降槽か
ら抜き出した余剰の高濃度懸濁液の一定量を添加して混
合槽で混合・撹拌して、混合懸濁液とする第５工程と、 第５工程で生成された混合懸濁液を凝集反応槽に導き、
これに凝集剤を添加して上記混合懸濁液中の沈殿物を凝
集させる第６エ程、 第６エ程で沈殿物を凝集させた混合懸濁液を第２沈降槽
に導いて沈殿物を沈降・分離し、上澄み液を清澄な処理
水として排出する第７エ程と、とを有することを特徴と
する。

「作用」 この発明の排水処理法にあっては、沈降槽から濃縮され
た沈殿物を含む高濃度懸濁液を抜き取って条件槽に循環
させて処理原水を中和するに必要な消石灰と混合・撹拌
する。これを中和槽において処理原水と混合・撹拌して
、溶解金属成分を沈殿させて、この沈殿物を含む懸濁液
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。

この繰り返しにより、第１沈降槽では濃縮された沈殿物
が次第に蓄積されるに従って、第１沈降槽からは微細な
沈殿物か懸濁した溢流水かυ［出される。

沈降槽から排出される溢流水に、第１沈降槽から抜き出
した余剰の高濃度懸濁液を連続的に添加し、混合槽て混
合・撹拌する。さらに、この混合槽内で生成された混合
懸濁液が凝集反応槽に導かれ、この混合懸濁液に凝集剤
を添加することにより沈殿物を効率的に凝集させる。こ
こで、沈降槽から排出された溢流水には、高濃度懸濁液
か混入されるので、溢流水中の沈殿物濃度が上昇し、凝
縮剤と沈殿物との反応が促進され、沈殿物か効率的に凝
集する。凝集反応槽内の混合懸濁液は第２沈降槽に導か
れ、沈殿物は沈降・分離され、第２沈降槽から、沈殿物
を抜き出して脱水、堆積（または埋立て）するとともに
、上澄み液を清澄な処理水として排出する。これにより
、高濃度で脱水性の良い沈殿物を得るとともに、清澄な
処理水を排水する。

「実施例」 以下、図面を参照して、発明の排水処理法の一実施例を
説明する。

第１図は本発明の一実施例の排水処理法を示すフローソ
ート図である。

この実施例の排水処理法は、まず、条件槽１で、消石灰
フィーダー２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と、第１沈降槽３から返泥ポ
ンプにより循環される高濃度懸濁液とを、混合・撹拌す
る。（第１工程）次に、中相槽４で、処理原水と、条件
槽１からくる消石灰を含む混合懸濁液とを、混合・撹拌
して中和する。（第２工程） 次いで、中和後の混合懸濁液を、第１沈降槽３に設けら
れた円筒状のフィードウェルから導入して沈殿物を濃縮
し、微細な沈殿物を含む溢流水を溢流させる。（第３工
程） さらに、第１沈降槽３で濃縮された沈殿物の高濃度懸濁
液を、第１沈降槽３の底部から抜き出し、返泥ポンプで
条件槽１に送り循環させる。高濃度懸濁液は、処理工程
が定常状態になった段階では１５〜５０％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３から排出された溢流水がポ
ンプによって混合槽５に導入される。また、この混合槽
５には、第１沈降漕３によって濃縮された高濃度懸濁液
が導入され、混合槽５内で、溢流水と高濃度懸濁液とが
混合・撹拌されて混合懸濁液となる。ここで、混合ｔ４
９５に導入される高濃度懸濁液の量は、第１沈降槽から
抜き出した原水中和生成物量に相当する量となっている
。（第５工程さらに、第５工程によって生成された混合
懸濁液は凝集反応槽６に導かれ、凝集剤溶解槽から凝集
剤添加ポンプにより供給される凝集剤液を凝集反応槽６
において添加・撹拌して沈殿物を凝集させる。（第６エ
程） 次いで、凝集反応後の懸濁液を、第２沈降槽７に導入し
て沈殿物を沈降・分離し、上澄水をｔＪＩ出する。沈降
・分離された沈殿物は第２沈降槽７の底部から抜き出さ
れる一方、上記第１沈降槽３で沈殿した濃縮沈殿物は第
１沈降槽３の底部から抜き出される。そして、これらの
沈殿物は、脱水機８により脱水したのち、堆積・埋立て
等の方法で処分する。（第７エ程） しかして、上記排水処理法によれば、第１沈降槽３から
排出される余剰の沈殿物を伴った溢流水が溢流し、さら
に、この溢流した溢流水に、第１沈降槽３によって濃縮
された高濃度懸濁液を混合・撹拌して混合懸濁液を生じ
させ、この後、この混合懸濁液に凝集剤を添加すること
により沈殿物を効率的に凝集し、この沈殿物を第２沈降
槽７において沈降・分離し、第２沈降槽７からこの沈殿
物を抜き出して脱水、堆積（または埋立て）するととも
に、」−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殿物を得るとともに、清澄な
処理水を排水することができる。

また、処理原水の中和によって生成する沈殿物相当量だ
けを第１沈降槽３から連続的に抜き出して、第１沈降槽
３から溢流する溢流水に混合するようにしているので、
第１沈降槽３において濃縮される高濃度懸濁液の量を常
時一定に維持することかできる。

さらに、上ｉｉＬ！υ１水処理法は、従来の１１　Ｄ　
Ｓ法を実施する装置に、混合槽５、凝集反応槽６および
第２沈降槽７を付加するたけて容易に実施することがで
きる。

［実験例−１ 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。

実験はｌ−ｉ　Ｄ　Ｓ法の処理かだ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ＨＤ　Ｓ法について 第１沈降槽３で濃縮された沈殿物の懸濁液の一定量（処
理原水量の１／４〜１１５）を条件槽１に循環すると同
時に、一部の濃縮沈殿物を定期的に抜き出して脱水して
、第１沈降槽３内の沈殿物の界面を、できるだけ一定に
維持しなから処理を継続した。

さらに、第１沈降槽３の溢流水に凝集剤を加えて凝集反
応させたのち、沈殿物の沈降・分離を図る。しかしなが
ら、この従来の方法では、効果的な凝集は困難であり、
懸濁粒子の沈降・分離は認められず、溢流水の水質の改
善を図ることができなかった。

（ｂ）本発明の方法について 第１沈降槽３の濃縮沈殿物の懸濁液の一定量を、同様に
条件槽１に循環する。また、第１沈降槽３から溢流した
微細な沈殿物を含む溢流水に、第１沈降槽で沈降・濃縮
した高濃度懸濁液を原水中和で生成する沈殿物相当量だ
け連続的に抜き出し、混合槽５て混合・撹拌した。さら
に、この混合槽５内の混合懸濁液を凝集反応槽６に導き
、この凝集反応槽６内に凝集剤を加えて凝集反応させた
のち、第２沈降槽７で沈殿物を沈降・分離するようにし
た。この結果、第２沈降槽７の溢流水の清澄性が大きく
改善された。

これら二つの方法について、実験中、定期的に、第１沈
降槽３及び第２沈降槽の溢流水中の沈殿物の濃度を測定
した。

実験に用いた処理原水（鉱山排水）の平均的な水質を第
１表に示す。

第１表　　処理原水の甲均水質 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ＨＤ　Ｓ法の実験結果第３表　　本発
明の方法の実験結果 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、第２沈降槽７から溢流する処理排水の沈殿物濃度は
従来のｌ＋　Ｄ　Ｓの処理排水と比較してｌ／４〜１１
５に減少している。

さらに、ｌ−Ｉ　Ｄ　Ｓ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、第２沈降槽７から溢流する
処理後排水の沈殿物の濃度を十分に小さ（できることが
分かる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の排水処理法によれば、第
１沈降槽から溢流した溢流水に、第１沈降槽て沈降濃縮
された高濃度懸濁液を添加して混合槽で混合・撹拌し、
この混合懸濁液を凝集反応槽内に導いて凝集剤を添加し
て凝集させ、これを第２沈降槽において沈殿物を沈降・
分離するようにしているので、高濃度で脱水性の良い沈
殿物を得ることができるとともに、清澄な処理水を排水
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の排水処理法の一実施例を示すフローシ
ート図である。 １・・・・・条件槽、２・・・・・・消石灰フィーダー
、３・・・・・第１沈降槽、４　・中和槽、５　　混合
槽、６・凝集反応槽、７・第２沈降槽。

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、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、 上記処理原水と、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、 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、第１沈降
   槽から余剰沈殿物が含まれた溢流水を排出する第３工程
   と、 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、 上記第１沈降槽から排出された溢流水に、第１沈降槽か
   ら抜き出した余剰の高濃度懸濁液の一定量を添加して混
   合槽で混合・撹拌して、混合懸濁液とする第５工程と、 第５工程で生成された混合懸濁液を凝集反応槽に導き、
   これに凝集剤を添加して上記混合懸濁液中の沈殿物を凝
   集させる第６工程、 第６工程で沈殿物を凝集させた混合懸濁液を第２沈降槽
   に導いて沈殿物を沈降・分離し、上澄み液を清澄な処理
   水として排出する第７工程と、とを有することを特徴と
   する排水処理法。