JPH0531483A - 排水処理設備 - Google Patents
排水処理設備Info
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- JPH0531483A JPH0531483A JP3192830A JP19283091A JPH0531483A JP H0531483 A JPH0531483 A JP H0531483A JP 3192830 A JP3192830 A JP 3192830A JP 19283091 A JP19283091 A JP 19283091A JP H0531483 A JPH0531483 A JP H0531483A
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- wastewater
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- wastewater treatment
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 脱硫設備より排出される排水の処理設備に関
する。 【構成】 電気透析装置を組み入れた排水処理設備にお
いて、脱硫設備の補給水となる電気透析装置の希薄液を
脱硫設備に循環するラインに、（１）希薄液中に含有さ
れるＮ−Ｓ化合物を分解するための分解装置（加水分解
装置も含む）を附設する。（２）前記循環ラインにバイ
パスラインを設け、同バイパスラインにＮ−Ｓ化合物を
分解するための分解装置（加水分解装置も含む）を附設
した排水処理設備。
する。 【構成】 電気透析装置を組み入れた排水処理設備にお
いて、脱硫設備の補給水となる電気透析装置の希薄液を
脱硫設備に循環するラインに、（１）希薄液中に含有さ
れるＮ−Ｓ化合物を分解するための分解装置（加水分解
装置も含む）を附設する。（２）前記循環ラインにバイ
パスラインを設け、同バイパスラインにＮ−Ｓ化合物を
分解するための分解装置（加水分解装置も含む）を附設
した排水処理設備。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中の酸化硫黄
ガス（以下ＳＯｘガスと称す）を環境汚染防止の観点よ
り石灰石等のアルカリ剤を吸収剤として排ガスよりＳＯ
ｘガスを吸収・分離する排煙脱硫設備において、該脱硫
設備より排出される排水（以下、単に排水と称す）の処
理設備に関する。
ガス（以下ＳＯｘガスと称す）を環境汚染防止の観点よ
り石灰石等のアルカリ剤を吸収剤として排ガスよりＳＯ
ｘガスを吸収・分離する排煙脱硫設備において、該脱硫
設備より排出される排水（以下、単に排水と称す）の処
理設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】排煙脱硫設備の排水は主成分を塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、溶解石こうとし、少量成分
として燃焼排ガス中の燃焼灰及び反応生成した石こうな
どの固形分、溶解金属分の他、排煙脱硫設備にて反応生
成した窒素−硫黄化合物（以下、単にＮ−Ｓ化合物と称
す）などを含有しており、従って同性状のまま公共水域
への放流はできず、法令にて規定する排出基準に適合す
る処理を必要としている。
シウム、塩化マグネシウム、溶解石こうとし、少量成分
として燃焼排ガス中の燃焼灰及び反応生成した石こうな
どの固形分、溶解金属分の他、排煙脱硫設備にて反応生
成した窒素−硫黄化合物（以下、単にＮ−Ｓ化合物と称
す）などを含有しており、従って同性状のまま公共水域
への放流はできず、法令にて規定する排出基準に適合す
る処理を必要としている。
【０００３】近年排水の処理方法として処理コストまた
処理設備の設置面積の低減化を狙い、電気透析装置を組
み入れた排水処理設備が有望となりつつある。
処理設備の設置面積の低減化を狙い、電気透析装置を組
み入れた排水処理設備が有望となりつつある。
【０００４】同処理方法は排水を電気透析装置及び蒸発
缶により排水を濃縮、減容化し、さらに前記の濃縮排水
を金属分、化学的酸素要求分（以下単に、ＣＯＤ分と称
す）などの有害成分の不溶化処理を施したのち埋立投棄
を行うものであり、前記の如く処理コスト、処理設備の
設置面積の低減の観点より薬液添加、沈殿による固形分
離等の処理を組み合わせた従来の処理方法に比較して大
きな利点を有する。
缶により排水を濃縮、減容化し、さらに前記の濃縮排水
を金属分、化学的酸素要求分（以下単に、ＣＯＤ分と称
す）などの有害成分の不溶化処理を施したのち埋立投棄
を行うものであり、前記の如く処理コスト、処理設備の
設置面積の低減の観点より薬液添加、沈殿による固形分
離等の処理を組み合わせた従来の処理方法に比較して大
きな利点を有する。
【０００５】図４に電気透析装置を組み入れた処理設備
の実施態様を表す流れ図を示し、同図に基づき従来の処
理方法を説明する。なお、図４には排水の濃縮工程のみ
を示し、濃縮工程からの濃縮排水の不溶化処理工程につ
いては示さなかったが、既応の提案技術によると前記濃
縮排水とセメント、石こう、燃焼灰、石灰石などと混合
・混練して固形化する方法が用いられている。
の実施態様を表す流れ図を示し、同図に基づき従来の処
理方法を説明する。なお、図４には排水の濃縮工程のみ
を示し、濃縮工程からの濃縮排水の不溶化処理工程につ
いては示さなかったが、既応の提案技術によると前記濃
縮排水とセメント、石こう、燃焼灰、石灰石などと混合
・混練して固形化する方法が用いられている。
【０００６】図４において、１０１は排煙脱硫設備（図
示なし）の排水を貯蔵する貯槽、１０２は後述する電気
透析装置１０３での排水中固形分による性能低下を防止
するため固形分を除去するろ過装置、１０３は排水を透
析膜によって塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどの
溶解塩（但し、石こうを除く）を多量に含有する濃縮排
水（以下、１次濃縮排水と称す）と溶解塩が希薄となっ
た希薄液とに分離する電気透析装置、１０４は電気透析
装置１０３にて生成した１次濃縮排水を更に蒸発法によ
り濃縮する蒸発缶、１０５は蒸発缶１０４にて生成した
濃縮排水（以下、２次濃縮排水と称す）を貯蔵する貯
槽、１０６は蒸発缶１０４にて排水蒸発時に発生した蒸
気を冷却・凝縮して回収水として回収するコンデンサ、
１０７は貯槽１０１より排水をろ過装置１０２に供給す
るためのポンプ、１０８はろ過装置１０２により排水中
固形分を除去したのちの排水を電気透析装置１０３に供
給するポンプ、１０９は貯槽１０５の２次濃縮排水を下
流の不溶化工程（図示なし）に供給するためのポンプ、
１１０は蒸発缶１０４にて１次濃縮排水の蒸発を促進す
るために蒸発缶１０４内を負圧に維持するとともに、蒸
発缶１０４内で発生した蒸気をコンデンサ１０６に移動
するための真空排気装置である。
示なし）の排水を貯蔵する貯槽、１０２は後述する電気
透析装置１０３での排水中固形分による性能低下を防止
するため固形分を除去するろ過装置、１０３は排水を透
析膜によって塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどの
溶解塩（但し、石こうを除く）を多量に含有する濃縮排
水（以下、１次濃縮排水と称す）と溶解塩が希薄となっ
た希薄液とに分離する電気透析装置、１０４は電気透析
装置１０３にて生成した１次濃縮排水を更に蒸発法によ
り濃縮する蒸発缶、１０５は蒸発缶１０４にて生成した
濃縮排水（以下、２次濃縮排水と称す）を貯蔵する貯
槽、１０６は蒸発缶１０４にて排水蒸発時に発生した蒸
気を冷却・凝縮して回収水として回収するコンデンサ、
１０７は貯槽１０１より排水をろ過装置１０２に供給す
るためのポンプ、１０８はろ過装置１０２により排水中
固形分を除去したのちの排水を電気透析装置１０３に供
給するポンプ、１０９は貯槽１０５の２次濃縮排水を下
流の不溶化工程（図示なし）に供給するためのポンプ、
１１０は蒸発缶１０４にて１次濃縮排水の蒸発を促進す
るために蒸発缶１０４内を負圧に維持するとともに、蒸
発缶１０４内で発生した蒸気をコンデンサ１０６に移動
するための真空排気装置である。
【０００７】脱硫装置（図示なし）からの排水はライン
ａａにより貯槽１０１に貯蔵されたのち、ラインｂｂ及
びポンプ１０７を介してろ過装置１０２に送られる。こ
こでラインｃｃからはろ過装置１０２にて固形分の除去
を行うために必要な凝集剤等のろ過助剤がラインｂｂ中
に添加されるが、排水性状によっては不要となることも
ある。ろ過装置１０２では電気透析装置１０３が長期に
わたって安定的に性能維持できるような排水中固形分濃
度となるように排水中固形分を除去する。通常ろ過装置
１０２の出口における排水中固形分濃度は０．２〜０．
３mg／ｌ以下であることが要求される。ろ過装置１０２
からの排水はラインｄｄ、ポンプ１０８、ラインｅｅを
介して電気透析装置１０３に供給される。なお、ろ過装
置１０２にて排水より除去された固形分はラインｓｓを
介して系外に排出される。
ａａにより貯槽１０１に貯蔵されたのち、ラインｂｂ及
びポンプ１０７を介してろ過装置１０２に送られる。こ
こでラインｃｃからはろ過装置１０２にて固形分の除去
を行うために必要な凝集剤等のろ過助剤がラインｂｂ中
に添加されるが、排水性状によっては不要となることも
ある。ろ過装置１０２では電気透析装置１０３が長期に
わたって安定的に性能維持できるような排水中固形分濃
度となるように排水中固形分を除去する。通常ろ過装置
１０２の出口における排水中固形分濃度は０．２〜０．
３mg／ｌ以下であることが要求される。ろ過装置１０２
からの排水はラインｄｄ、ポンプ１０８、ラインｅｅを
介して電気透析装置１０３に供給される。なお、ろ過装
置１０２にて排水より除去された固形分はラインｓｓを
介して系外に排出される。
【０００８】電気透析装置１０３は陽イオン交換膜と１
価陰イオン交換膜を交互に配列して形成する濃縮液室、
希薄液室及び同液室の両端に陽、陰極板とから構成され
るもので、陽イオン交換膜ではカルシウム、マグネシウ
ムなどの陽イオンを、また１価陰イオン交換膜では塩素
などの１価の陰イオンを各々選択的に透過させ、同時に
溶解塩を多量に含有する濃縮液と溶解塩が希薄となった
希薄液を取り出すものである。
価陰イオン交換膜を交互に配列して形成する濃縮液室、
希薄液室及び同液室の両端に陽、陰極板とから構成され
るもので、陽イオン交換膜ではカルシウム、マグネシウ
ムなどの陽イオンを、また１価陰イオン交換膜では塩素
などの１価の陰イオンを各々選択的に透過させ、同時に
溶解塩を多量に含有する濃縮液と溶解塩が希薄となった
希薄液を取り出すものである。
【０００９】図５に電気透析装置の構造並びにイオンの
移動に関する模式図を示す。図５の如く排水中の主成分
である塩化カルシウム（ＣａＣｌ2 ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ2 ）を構成するカルシウムイオン、マグネ
シウムイオン、塩素イオンは陽及び陰極板間に形成され
た電場によって電気的に泳動し、この間に陽、陰イオン
交換膜により選択的に阻止または透過して結果的に濃縮
液、希薄液となって電気透析装置１０３から取り出され
る。例えばカルシウム、マグネシウムなどの陽イオンは
陰極板方向へ泳動し陽イオン交換膜を透過し濃縮液室に
入り、更に陰極板方向へ泳動しようとするが、１価陰イ
オン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存する。一方、塩
素イオンは陽極板方向へ泳動し、１価陰イオン交換膜を
透過し濃縮液室に入り、更に陽極板方向へ泳動しようと
するが、陽イオン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存
し、反対方向から泳動した陽イオンと結合し、移動媒体
である濃縮液によって運ばれ電気透析装置１０３から取
り出される。
移動に関する模式図を示す。図５の如く排水中の主成分
である塩化カルシウム（ＣａＣｌ2 ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ2 ）を構成するカルシウムイオン、マグネ
シウムイオン、塩素イオンは陽及び陰極板間に形成され
た電場によって電気的に泳動し、この間に陽、陰イオン
交換膜により選択的に阻止または透過して結果的に濃縮
液、希薄液となって電気透析装置１０３から取り出され
る。例えばカルシウム、マグネシウムなどの陽イオンは
陰極板方向へ泳動し陽イオン交換膜を透過し濃縮液室に
入り、更に陰極板方向へ泳動しようとするが、１価陰イ
オン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存する。一方、塩
素イオンは陽極板方向へ泳動し、１価陰イオン交換膜を
透過し濃縮液室に入り、更に陽極板方向へ泳動しようと
するが、陽イオン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存
し、反対方向から泳動した陽イオンと結合し、移動媒体
である濃縮液によって運ばれ電気透析装置１０３から取
り出される。
【００１０】ところで陰イオン交換膜として１価陰イオ
ン選択膜を用いるのは、電気透析装置１０３からの１次
濃縮排水を更に濃縮する蒸発缶において石こう析出によ
るスケーリングを防止するためであり、スケーリングが
発生すると蒸発性能の低下、機械的損傷が発生し、蒸発
缶１０４の長期安定性が失われる。
ン選択膜を用いるのは、電気透析装置１０３からの１次
濃縮排水を更に濃縮する蒸発缶において石こう析出によ
るスケーリングを防止するためであり、スケーリングが
発生すると蒸発性能の低下、機械的損傷が発生し、蒸発
缶１０４の長期安定性が失われる。
【００１１】このため電気透析装置１０３にて石こうを
構成するＳＯ4 2-イオンを濃縮液に移動させることなく
排水を濃縮する必要がある。陰イオン交換膜として前記
の１価陰イオン選択性膜を用いると図５に示すようにＳ
Ｏ4 2-イオンは希薄液中に残留する。
構成するＳＯ4 2-イオンを濃縮液に移動させることなく
排水を濃縮する必要がある。陰イオン交換膜として前記
の１価陰イオン選択性膜を用いると図５に示すようにＳ
Ｏ4 2-イオンは希薄液中に残留する。
【００１２】従ってＳＯ4 2-イオンと同様に、２価以上
の陰イオンは１価陰イオン交換膜を透過せず、例えばＮ
−Ｓ化合物でも液中にて解離して２価以上の陰イオンと
なる成分は１価陰イオン交換膜を透過せず希薄液中に残
留する。
の陰イオンは１価陰イオン交換膜を透過せず、例えばＮ
−Ｓ化合物でも液中にて解離して２価以上の陰イオンと
なる成分は１価陰イオン交換膜を透過せず希薄液中に残
留する。
【００１３】電気透析装置１０３からの１次濃縮排水は
ラインｆｆを介して蒸発缶１０４に送られ、一方希薄液
はラインｇｇにより電気透析装置１０３から取り出さ
れ、脱硫設備（図示なし）の補給水として再使用され
る。
ラインｆｆを介して蒸発缶１０４に送られ、一方希薄液
はラインｇｇにより電気透析装置１０３から取り出さ
れ、脱硫設備（図示なし）の補給水として再使用され
る。
【００１４】１次濃縮排水は蒸発缶１０４にて蒸発・濃
縮されて２次濃縮排水と蒸気に分離される。通常蒸発缶
１０４は缶内での蒸発を促進させるために１次濃縮排水
を蒸気等の加熱媒体にて加熱すると同時に、蒸発缶１０
４内を減圧にしている。加熱媒体はラインｊｊより入
り、蒸発缶１０４の排水を加熱したのちラインｋｋから
系外へ排出される。
縮されて２次濃縮排水と蒸気に分離される。通常蒸発缶
１０４は缶内での蒸発を促進させるために１次濃縮排水
を蒸気等の加熱媒体にて加熱すると同時に、蒸発缶１０
４内を減圧にしている。加熱媒体はラインｊｊより入
り、蒸発缶１０４の排水を加熱したのちラインｋｋから
系外へ排出される。
【００１５】蒸発缶１９４内で蒸発により濃縮された排
水、すなわち２次濃縮排水はラインｈｈを介して蒸発缶
１０４より貯槽１０５に送られる。貯槽１０５からはポ
ンプ１０９によりラインｉｉを介して不溶化工程（図示
なし）へ送られる。
水、すなわち２次濃縮排水はラインｈｈを介して蒸発缶
１０４より貯槽１０５に送られる。貯槽１０５からはポ
ンプ１０９によりラインｉｉを介して不溶化工程（図示
なし）へ送られる。
【００１６】蒸発缶１０４内で発生した蒸気は真空排気
装置１１０によりラインｌｌを介してコンデンサ１０６
に移動し、同コンデンサ１０６内で冷却・凝縮して液体
となり、回収水としてラインｐｐより取出される。回収
水はその水質に応じてボイラ補給水、脱硫設備の補給水
として再使用される。コンデンサ１０６内の非凝縮性気
体は真空排気装置１１０によりラインｑｑを介して系外
へ排出される。なお、図中、ｍｍはコンデンサ１０６の
入口冷却水、ｎｎは出口冷却水である。
装置１１０によりラインｌｌを介してコンデンサ１０６
に移動し、同コンデンサ１０６内で冷却・凝縮して液体
となり、回収水としてラインｐｐより取出される。回収
水はその水質に応じてボイラ補給水、脱硫設備の補給水
として再使用される。コンデンサ１０６内の非凝縮性気
体は真空排気装置１１０によりラインｑｑを介して系外
へ排出される。なお、図中、ｍｍはコンデンサ１０６の
入口冷却水、ｎｎは出口冷却水である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた電気透析装
置を組み入れた排水の処理設備では、電気透析装置の陰
イオン交換膜として蒸発缶での石こうスケーリングを防
止するためにＳＯ4 2-イオンのような２価以上の陰イオ
ンを透過させない透析膜を使用しており、そのため脱硫
設備内で生成し、排水中に含有されるＮ−Ｓ化合物であ
って解離した際に２価以上の陰イオンとなる成分は透析
膜を透過せず脱硫補給水となる希薄液中に残留し、再び
脱硫設備へ送られる。
置を組み入れた排水の処理設備では、電気透析装置の陰
イオン交換膜として蒸発缶での石こうスケーリングを防
止するためにＳＯ4 2-イオンのような２価以上の陰イオ
ンを透過させない透析膜を使用しており、そのため脱硫
設備内で生成し、排水中に含有されるＮ−Ｓ化合物であ
って解離した際に２価以上の陰イオンとなる成分は透析
膜を透過せず脱硫補給水となる希薄液中に残留し、再び
脱硫設備へ送られる。
【００１８】一方、脱硫設備ではＮ−Ｓ化合物が排ガス
中のＮＯｘとＳＯｘの反応によって生成すると考えられ
ることより定常的にＮ−Ｓ化合物は生成することにな
る。また脱硫設備内で生成するＮ−Ｓ化合物は解離の
際、２価以上の陰イオンとなるものが殆んどであること
が本発明者らにより把握されており、そのためＮ−Ｓ化
合物は透析膜を透過し難い。
中のＮＯｘとＳＯｘの反応によって生成すると考えられ
ることより定常的にＮ−Ｓ化合物は生成することにな
る。また脱硫設備内で生成するＮ−Ｓ化合物は解離の
際、２価以上の陰イオンとなるものが殆んどであること
が本発明者らにより把握されており、そのためＮ−Ｓ化
合物は透析膜を透過し難い。
【００１９】以上の事実より、脱硫設備ではＮ−Ｓ化合
物が定常的に生成し、また同脱硫設備の排水処理設備に
おいてもＮ−Ｓ化合物は処理されず脱硫設備の補給水中
に残留してもどるため、Ｎ−Ｓ化合物は脱硫設備と排水
処理設備の中で循環し、経時的にその濃度は増大の一途
をたどることとなる。
物が定常的に生成し、また同脱硫設備の排水処理設備に
おいてもＮ−Ｓ化合物は処理されず脱硫設備の補給水中
に残留してもどるため、Ｎ−Ｓ化合物は脱硫設備と排水
処理設備の中で循環し、経時的にその濃度は増大の一途
をたどることとなる。
【００２０】ところで、前記のＮ−Ｓ化合物が脱硫設備
内のＳＯｘガス吸収液中に多量に混在すると、脱硫性能
が極度に低下することが本発明者らによる実験また実際
の発電プラントの脱硫設備の測定によって確認されてい
る。これは吸収液中に溶解したＳＯｘガスが亜硫酸イオ
ン（以下、ＳＯ3 2-イオンと称す）となり、さらに液中
溶存酸素によって硫酸イオン（ＳＯ4 2-イオン）となる
際、ＳＯ3 2-イオンからＳＯ4 2-イオンへの酸化が阻害
されるためと考えられる。ＳＯ4 2-イオンはカルシウム
と反応して比較的溶解度の低い石こう（ＣａＳＯ4 ）と
なり固形分となる。
内のＳＯｘガス吸収液中に多量に混在すると、脱硫性能
が極度に低下することが本発明者らによる実験また実際
の発電プラントの脱硫設備の測定によって確認されてい
る。これは吸収液中に溶解したＳＯｘガスが亜硫酸イオ
ン（以下、ＳＯ3 2-イオンと称す）となり、さらに液中
溶存酸素によって硫酸イオン（ＳＯ4 2-イオン）となる
際、ＳＯ3 2-イオンからＳＯ4 2-イオンへの酸化が阻害
されるためと考えられる。ＳＯ4 2-イオンはカルシウム
と反応して比較的溶解度の低い石こう（ＣａＳＯ4 ）と
なり固形分となる。
【００２１】ＳＯ3 2-イオンからＳＯ4 2-イオンへの酸
化が阻害されると、吸収液中に多量のＳＯ3 2-イオンが
存在することとなるが、このＳＯ3 2-イオンは気相側の
分圧が大きいため（ＳＯｘガス平衡分圧が大きい）、排
ガス中ＳＯｘガスが吸収液中へ溶解するのを抑制し、Ｓ
Ｏｘガスが吸収液中へ移動へ難くなる。
化が阻害されると、吸収液中に多量のＳＯ3 2-イオンが
存在することとなるが、このＳＯ3 2-イオンは気相側の
分圧が大きいため（ＳＯｘガス平衡分圧が大きい）、排
ガス中ＳＯｘガスが吸収液中へ溶解するのを抑制し、Ｓ
Ｏｘガスが吸収液中へ移動へ難くなる。
【００２２】以上述べたように、Ｎ−Ｓ化合物が脱硫設
備及び排水処理設備内で蓄積する従来の排水処理設備で
は、脱硫設備におけるＳＯｘ吸収性能が低下する問題点
がある。
備及び排水処理設備内で蓄積する従来の排水処理設備で
は、脱硫設備におけるＳＯｘ吸収性能が低下する問題点
がある。
【００２３】本発明は上述した排水処理設備における問
題点を解消しうる排水処理設備を提供しようとするもの
である。
題点を解消しうる排水処理設備を提供しようとするもの
である。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明は燃焼排ガス中の
ＳＯｘガスを環境汚染防止の観点より石灰石等のアルカ
リ剤を吸収剤として吸収・分離する排煙脱硫設備より発
生する排水に関し、該排水を処理する電気透析装置を組
み入れた排水処理設備において、前記脱硫設備内で反応
により生成したＮ−Ｓ化合物を分解または加水分解する
装置を付加したことを特徴とする排水処理設備を提供す
るものである。
ＳＯｘガスを環境汚染防止の観点より石灰石等のアルカ
リ剤を吸収剤として吸収・分離する排煙脱硫設備より発
生する排水に関し、該排水を処理する電気透析装置を組
み入れた排水処理設備において、前記脱硫設備内で反応
により生成したＮ−Ｓ化合物を分解または加水分解する
装置を付加したことを特徴とする排水処理設備を提供す
るものである。
【００２５】すなわち本発明は電気透析装置を組み入れ
た排水処理設備において、脱硫設備の補給水となる電気
透析装置の希薄液を脱硫設備に循環するラインに、 （１）希薄液中に含有されるＮ−Ｓ化合物を分解するた
めの分解装置（加水分解装置も含む）を附設する。 （２）前記循環ラインにバイパスラインを設け、同バイ
パスラインにＮ−Ｓ化合物を分解するための分解装置
（加水分解装置も含む）を附設する。 ものである。
た排水処理設備において、脱硫設備の補給水となる電気
透析装置の希薄液を脱硫設備に循環するラインに、 （１）希薄液中に含有されるＮ−Ｓ化合物を分解するた
めの分解装置（加水分解装置も含む）を附設する。 （２）前記循環ラインにバイパスラインを設け、同バイ
パスラインにＮ−Ｓ化合物を分解するための分解装置
（加水分解装置も含む）を附設する。 ものである。
【００２６】上記（２）項循環ラインにバイパスを設け
てＮ−Ｓ化合物を分解（加水分解も含む）する場合は、
脱硫設備にて許容されるＮ−Ｓ化合物濃度以下となるよ
うに分解装置での分解性能を考慮してバイパス流量を決
定する。
てＮ−Ｓ化合物を分解（加水分解も含む）する場合は、
脱硫設備にて許容されるＮ−Ｓ化合物濃度以下となるよ
うに分解装置での分解性能を考慮してバイパス流量を決
定する。
【００２７】
【作用】本発明によれば脱硫設備内で反応により生成、
該脱硫設備及び排水処理設備にて経時的に蓄積するＮ−
Ｓ化合物を分解（加水分解を含む）するために、前記脱
硫設備及び排水処理設備の系内でのＮ−Ｓ化合物濃度を
任意に制御することが可能である。
該脱硫設備及び排水処理設備にて経時的に蓄積するＮ−
Ｓ化合物を分解（加水分解を含む）するために、前記脱
硫設備及び排水処理設備の系内でのＮ−Ｓ化合物濃度を
任意に制御することが可能である。
【００２８】詳しくは、Ｎ−Ｓ化合物を酸等により分解
する場合、必然的にＮ−Ｓ化合物濃度は低下し、脱硫設
備内での生成速度及び分解装置での分解速度を考慮し、
分解装置を設計することによりＮ−Ｓ化合物濃度は任意
に制御できる。例えば、ＨＯＮ（ＳＯ3 ）2 2-は次亜塩
素酸（ＣｌＯ- ）を用いて、ＨＯＮ（ＳＯ3 ）2 2-＋２
ＣｌＯ- ＋ 2/3Ｈ2 Ｏ→ 2/3ＮＯ＋ 1/3ＨＮＯ3 ＋２Ｈ
ＳＯ4 - ＋２Ｃｌ- に分解することができる。
する場合、必然的にＮ−Ｓ化合物濃度は低下し、脱硫設
備内での生成速度及び分解装置での分解速度を考慮し、
分解装置を設計することによりＮ−Ｓ化合物濃度は任意
に制御できる。例えば、ＨＯＮ（ＳＯ3 ）2 2-は次亜塩
素酸（ＣｌＯ- ）を用いて、ＨＯＮ（ＳＯ3 ）2 2-＋２
ＣｌＯ- ＋ 2/3Ｈ2 Ｏ→ 2/3ＮＯ＋ 1/3ＨＮＯ3 ＋２Ｈ
ＳＯ4 - ＋２Ｃｌ- に分解することができる。
【００２９】更にＮ−Ｓ化合物を加水分解する場合（前
述したように脱硫設備内で生成するＮ−Ｓ化合物は解離
の際、２価以上の陰イオンとなるものが殆んどで透析膜
を透過し難い）、同Ｎ−Ｓ化合物を電気透析装置内の透
析膜を透過するように解離の際、１価の陰イオンとなる
ように加水分解する。加水分解はｐＨを低めることによ
り、例えばＨＯＮ（ＳＯ3 ）2 2-はＨＯＮＨＳＯ3 - に
加水分解させることができる。これにより排水処理設備
内をＮ−Ｓ化合物が通過し、電気透析装置におけるＮ−
Ｓ化合物の透過速度を調節すれば系内のＮ−Ｓ化合物濃
度は任意に制御することができる。
述したように脱硫設備内で生成するＮ−Ｓ化合物は解離
の際、２価以上の陰イオンとなるものが殆んどで透析膜
を透過し難い）、同Ｎ−Ｓ化合物を電気透析装置内の透
析膜を透過するように解離の際、１価の陰イオンとなる
ように加水分解する。加水分解はｐＨを低めることによ
り、例えばＨＯＮ（ＳＯ3 ）2 2-はＨＯＮＨＳＯ3 - に
加水分解させることができる。これにより排水処理設備
内をＮ−Ｓ化合物が通過し、電気透析装置におけるＮ−
Ｓ化合物の透過速度を調節すれば系内のＮ−Ｓ化合物濃
度は任意に制御することができる。
【００３０】以上の如く、本発明によれば脱硫設備及び
排水処理設備の系内のＮ−Ｓ化合物濃度を任意に制御す
ることができる。
排水処理設備の系内のＮ−Ｓ化合物濃度を任意に制御す
ることができる。
【００３１】
【実施例】以下本発明の実施態様を図１の流れ図に基づ
き、更に詳細に説明する。この例は２価イオンとなる窒
素−硫黄化合物を酸（次亜塩素酸）により分解する実施
例である。
き、更に詳細に説明する。この例は２価イオンとなる窒
素−硫黄化合物を酸（次亜塩素酸）により分解する実施
例である。
【００３２】図１において、１は排煙脱硫設備（図示な
し）の排水を貯蔵する貯槽、２は後述する電気透析装置
３での排水中固形分による性能低下を防止するため固形
分を除去するろ過装置（ここでは砂ろ過装置とした）、
３は排水を透析膜によって塩化カルシウム、塩化マグネ
シウムなどの溶解塩（但し、ＳＯ4 2-イオンを除く）を
多量に含有する１次濃縮排水と溶解塩が希薄となった希
薄液とに分離する電気透析装置、４は電気透析装置３で
生成した１次濃縮排水を更に蒸発法により濃縮する蒸発
缶（ここでは外部強制循環式蒸発缶とした）、５は蒸発
缶４にて生成した２次濃縮排水を貯蔵する貯槽、６は蒸
発缶４にて排水蒸発時に発生した蒸気を冷却・凝縮して
回収水として回収するコンデンサ（ここではシエルアン
ドチューブ型を用いた）、７は貯槽１より排水をろ過装
置２に供給するためのポンプ、８はろ過装置２により排
水中固形分を除去したのちの排水を電気透析装置３に供
給するポンプ、９は貯槽５の２次濃縮排水を下流の不溶
化工程（図示なし）に供給するためのポンプ、１０は蒸
発缶４にて１次濃縮排水の蒸発を促進するために蒸発缶
４内を負圧に維持するための真空排気装置、１１は電気
透析装置３からの希薄液中に含有するＮ−Ｓ化合物を分
解するための分解装置、１２は蒸発缶４内の排水を加熱
する加熱器である。
し）の排水を貯蔵する貯槽、２は後述する電気透析装置
３での排水中固形分による性能低下を防止するため固形
分を除去するろ過装置（ここでは砂ろ過装置とした）、
３は排水を透析膜によって塩化カルシウム、塩化マグネ
シウムなどの溶解塩（但し、ＳＯ4 2-イオンを除く）を
多量に含有する１次濃縮排水と溶解塩が希薄となった希
薄液とに分離する電気透析装置、４は電気透析装置３で
生成した１次濃縮排水を更に蒸発法により濃縮する蒸発
缶（ここでは外部強制循環式蒸発缶とした）、５は蒸発
缶４にて生成した２次濃縮排水を貯蔵する貯槽、６は蒸
発缶４にて排水蒸発時に発生した蒸気を冷却・凝縮して
回収水として回収するコンデンサ（ここではシエルアン
ドチューブ型を用いた）、７は貯槽１より排水をろ過装
置２に供給するためのポンプ、８はろ過装置２により排
水中固形分を除去したのちの排水を電気透析装置３に供
給するポンプ、９は貯槽５の２次濃縮排水を下流の不溶
化工程（図示なし）に供給するためのポンプ、１０は蒸
発缶４にて１次濃縮排水の蒸発を促進するために蒸発缶
４内を負圧に維持するための真空排気装置、１１は電気
透析装置３からの希薄液中に含有するＮ−Ｓ化合物を分
解するための分解装置、１２は蒸発缶４内の排水を加熱
する加熱器である。
【００３３】脱硫装置（図示なし）からの排水はライン
ａにより貯槽１に貯蔵されたのち、ラインｂ及びポンプ
７を介して砂ろ過装置２に送られる。ここでラインｃか
らは砂ろ過装置２にて固形分の除去を行うために必要な
凝集剤として第二塩化鉄をラインｂ中に２ppm 添加し、
ラインｂ中で混合した。砂ろ過装置２では電気透析装置
３が長期にわたって安定的に性能維持できるような排水
中固形分濃度となるよう排水中固形分を除去し、この実
施例における測定結果は０．１６ppm であった。
ａにより貯槽１に貯蔵されたのち、ラインｂ及びポンプ
７を介して砂ろ過装置２に送られる。ここでラインｃか
らは砂ろ過装置２にて固形分の除去を行うために必要な
凝集剤として第二塩化鉄をラインｂ中に２ppm 添加し、
ラインｂ中で混合した。砂ろ過装置２では電気透析装置
３が長期にわたって安定的に性能維持できるような排水
中固形分濃度となるよう排水中固形分を除去し、この実
施例における測定結果は０．１６ppm であった。
【００３４】砂ろ過装置２からの排水は電気透析装置３
に供給される。電気透析装置３に使用した透析膜は基材
を有機高分子共重合体、活性基は陽及び陰イオン交換膜
で各々スルフォン酸系、アミン系である。また陰イオン
交換膜は蒸発缶４における石こうによるスケーリングを
防止するために１価陰イオン選択膜を用いた。電気透析
装置３の運転条件は電気透析装置３に流入する全溶解塩
の５０％（但し塩素量基準）を１次濃縮排水側へ移動す
るように、膜面流速５cm／sec ，電流密度１．８Ａ／dm
2 ，温度３５℃に設定した。この条件は溶解塩濃度等の
排水性状により変化することは言うまでもない。
に供給される。電気透析装置３に使用した透析膜は基材
を有機高分子共重合体、活性基は陽及び陰イオン交換膜
で各々スルフォン酸系、アミン系である。また陰イオン
交換膜は蒸発缶４における石こうによるスケーリングを
防止するために１価陰イオン選択膜を用いた。電気透析
装置３の運転条件は電気透析装置３に流入する全溶解塩
の５０％（但し塩素量基準）を１次濃縮排水側へ移動す
るように、膜面流速５cm／sec ，電流密度１．８Ａ／dm
2 ，温度３５℃に設定した。この条件は溶解塩濃度等の
排水性状により変化することは言うまでもない。
【００３５】電気透析装置３からの１次濃縮排水はライ
ンｆを介して蒸発缶４に送り、加熱器１２により７５℃
に加熱すると同時に蒸発缶４内を１５０Torr（絶対圧に
て約６１０mm水銀柱）とし、蒸気と２次濃縮排水とに分
離した。発生した蒸気はコンデンサ６にてラインｍより
供給される２０℃の水により冷却・凝縮され回収水とし
てラインｐより取り出され系外へ排出した。回収水を除
いたのちの非凝縮性気体は真空排気装置１０により系外
へ排出した。
ンｆを介して蒸発缶４に送り、加熱器１２により７５℃
に加熱すると同時に蒸発缶４内を１５０Torr（絶対圧に
て約６１０mm水銀柱）とし、蒸気と２次濃縮排水とに分
離した。発生した蒸気はコンデンサ６にてラインｍより
供給される２０℃の水により冷却・凝縮され回収水とし
てラインｐより取り出され系外へ排出した。回収水を除
いたのちの非凝縮性気体は真空排気装置１０により系外
へ排出した。
【００３６】蒸発缶４からの２次濃縮排水はラインｈに
より蒸発缶４から貯槽５へ送り、更にラインｉ及びポン
プ９を介して系外へ取り出した。
より蒸発缶４から貯槽５へ送り、更にラインｉ及びポン
プ９を介して系外へ取り出した。
【００３７】ところで、電気透析装置３からの希薄液は
ラインｇにより取り出され、その一部をラインｔを介し
て（Ｎ−Ｓ化合物）分解装置１１に導入し、同（Ｎ−Ｓ
化合物）分解装置１１にて次亜塩素酸ナトリウムを用い
てＮ−Ｓ化合物を分解した。Ｎ−Ｓ化合物を分解したの
ちの希薄液は再びラインｗを介してラインｇに戻した。
分解装置１１は系内のＮ−Ｓ化合物濃度が目標の濃度
（この実施例では３０ppm とした）となった際に稼動さ
せ、その分解速度は脱硫設備における生成速度と同じと
した。そのため、系内のＮ−Ｓ化合物の濃度は図２に示
す如くほぼ目標の３０ppm を維持することができた。
ラインｇにより取り出され、その一部をラインｔを介し
て（Ｎ−Ｓ化合物）分解装置１１に導入し、同（Ｎ−Ｓ
化合物）分解装置１１にて次亜塩素酸ナトリウムを用い
てＮ−Ｓ化合物を分解した。Ｎ−Ｓ化合物を分解したの
ちの希薄液は再びラインｗを介してラインｇに戻した。
分解装置１１は系内のＮ−Ｓ化合物濃度が目標の濃度
（この実施例では３０ppm とした）となった際に稼動さ
せ、その分解速度は脱硫設備における生成速度と同じと
した。そのため、系内のＮ−Ｓ化合物の濃度は図２に示
す如くほぼ目標の３０ppm を維持することができた。
【００３８】この実施例では希薄液の一部を（Ｎ−Ｓ化
合物）分解装置１１に導入したが、図１中のラインｇ中
に分解装置１１を設けＮ−Ｓ化合物を処理することも本
発明の範囲に含まれることは云うまでもない。
合物）分解装置１１に導入したが、図１中のラインｇ中
に分解装置１１を設けＮ−Ｓ化合物を処理することも本
発明の範囲に含まれることは云うまでもない。
【００３９】さらに分解処理として加水分解を採用する
場合には、図１の実施例に示した場合と同様な工程とす
ることもできるが、図３の実施例に示す如く、電気透析
装置３の上流、すなわち砂ろ過装置２と電気透析装置３
の間に加水分解装置を設置することも可能である。脱硫
設備（図示なし）からの排水は貯槽１及び砂ろ過装置２
を介して加水分解装置１１′に送られる。同加水分解装
置１１′にて解離して２価以上の陰イオンとなるＮ−Ｓ
化合物は１価の陰イオンのＮ−Ｓ化合物に加水分解され
た後、電気透析装置３に供給される。
場合には、図１の実施例に示した場合と同様な工程とす
ることもできるが、図３の実施例に示す如く、電気透析
装置３の上流、すなわち砂ろ過装置２と電気透析装置３
の間に加水分解装置を設置することも可能である。脱硫
設備（図示なし）からの排水は貯槽１及び砂ろ過装置２
を介して加水分解装置１１′に送られる。同加水分解装
置１１′にて解離して２価以上の陰イオンとなるＮ−Ｓ
化合物は１価の陰イオンのＮ−Ｓ化合物に加水分解され
た後、電気透析装置３に供給される。
【００４０】加水分解装置１１′は脱硫設備にて許容さ
れるＮ−Ｓ化合物の濃度、電気透析装置３での１価陰イ
オンのＮ−Ｓ化合物の透過性及びＮ−Ｓ化合物の加水分
解速度を基にその装置容量並びに加水分解装置１１′の
出口における２価以上の陰イオンとなるＮ−Ｓ化合物の
濃度を決定する。更にラインｄの全量を加水分解装置１
１′で処理する以外にも、ラインｄにバイパスを設けて
同バイパスに加水分解装置１１′を組み込むことも可能
であり、この場合の加水分解装置１１′の容量、バイパ
スとラインｄの流量比などは前記のように脱硫設備にて
許容されるＮ−Ｓ化合物の濃度、電気透析装置３での１
価陰イオンのＮ−Ｓ化合物の透過性、Ｎ−Ｓ化合物の加
水分解速度に基づいて決定する。
れるＮ−Ｓ化合物の濃度、電気透析装置３での１価陰イ
オンのＮ−Ｓ化合物の透過性及びＮ−Ｓ化合物の加水分
解速度を基にその装置容量並びに加水分解装置１１′の
出口における２価以上の陰イオンとなるＮ−Ｓ化合物の
濃度を決定する。更にラインｄの全量を加水分解装置１
１′で処理する以外にも、ラインｄにバイパスを設けて
同バイパスに加水分解装置１１′を組み込むことも可能
であり、この場合の加水分解装置１１′の容量、バイパ
スとラインｄの流量比などは前記のように脱硫設備にて
許容されるＮ−Ｓ化合物の濃度、電気透析装置３での１
価陰イオンのＮ−Ｓ化合物の透過性、Ｎ−Ｓ化合物の加
水分解速度に基づいて決定する。
【００４１】
【発明の効果】本発明によると、脱硫設備の脱硫性能低
下を誘引するＮ−Ｓ化合物を分解または加水分解して透
析膜を透過させるため、脱硫設備及び排水処理設備の系
内を循環する排水中の前記Ｎ−Ｓ化合物を低減または濃
度制御でき、そのため、脱硫設備での脱硫性能を低下さ
せることなく、排水の処理が可能である。
下を誘引するＮ−Ｓ化合物を分解または加水分解して透
析膜を透過させるため、脱硫設備及び排水処理設備の系
内を循環する排水中の前記Ｎ−Ｓ化合物を低減または濃
度制御でき、そのため、脱硫設備での脱硫性能を低下さ
せることなく、排水の処理が可能である。
【図１】本発明による排水処理設備の第一実施例を示す
説明図
説明図
【図２】本発明の第一実施例における系内排水のＮ−Ｓ
化合物濃度の経時変化を示す図
化合物濃度の経時変化を示す図
【図３】本発明による排水処理設備の第二実施例を示す
説明図
説明図
【図４】従来の電気透析装置を組み入れた排水処理設備
の説明図
の説明図
【図５】電気透析装置の構造及びイオンの移動を示す模
式図
式図
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鵜川 直彦
広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱
重工業株式会社広島研究所内
(72)発明者 沖野 進
広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱
重工業株式会社広島研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼排ガス中の酸化硫黄ガスをアルカリ
剤を吸収剤として排ガスより酸化硫黄ガスを吸収・分離
する排煙脱硫設備より排出される排水の処理設備であっ
て、１価陰イオン選択膜と陽イオン選択膜とを透過膜と
して用いる電気透析装置及び蒸発装置とを用いて排水濃
縮処理を行う排水処理設備において、該排水処理設備内
に窒素−硫黄化合物を分解処理する分解装置を設けてな
ることを特徴とする排水処理設備。 - 【請求項２】 請求項１の分解装置にかえて排水処理設
備内に窒素−硫黄化合物の加水分解装置を設けてなるこ
とを特徴とする排水処理設備。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載した窒素−
硫黄化合物の分解装置又は加水分解装置により排煙脱硫
設備と排水処理設備を循環する循環液中の全窒素−硫黄
化合物または解離状態において２価以上の陰イオンを形
成する窒素−硫黄化合物の濃度を制御するようにしてな
ることを特徴とする排水処理設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192830A JP2877265B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 排水処理設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192830A JP2877265B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 排水処理設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0531483A true JPH0531483A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2877265B2 JP2877265B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=16297688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192830A Expired - Fee Related JP2877265B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 排水処理設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877265B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8103504B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-01-24 | Victor Company Of Japan, Limited | Electronic appliance and voice signal processing method for use in the same |
| US8130595B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-03-06 | Victor Company Of Japan, Limited | Control device for electronic appliance and control method of the electronic appliance |
| WO2015107958A1 (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-23 | 三菱重工業株式会社 | リクレーミング装置及び方法、ｃｏ２又はｈ２ｓ又はその双方の回収装置 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP3192830A patent/JP2877265B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8103504B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-01-24 | Victor Company Of Japan, Limited | Electronic appliance and voice signal processing method for use in the same |
| US8130595B2 (en) | 2006-08-28 | 2012-03-06 | Victor Company Of Japan, Limited | Control device for electronic appliance and control method of the electronic appliance |
| WO2015107958A1 (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-23 | 三菱重工業株式会社 | リクレーミング装置及び方法、ｃｏ２又はｈ２ｓ又はその双方の回収装置 |
| US10471379B2 (en) | 2014-01-17 | 2019-11-12 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Reclaiming device, reclaiming method, and recovery unit for CO2 or H2S or both |
| US10940431B2 (en) | 2014-01-17 | 2021-03-09 | Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. | Reclaiming method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2877265B2 (ja) | 1999-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981222 |
|
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