JPH07185590A - Method for preventing calcium scaling - Google Patents
Method for preventing calcium scalingInfo
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- JPH07185590A JPH07185590A JP34682893A JP34682893A JPH07185590A JP H07185590 A JPH07185590 A JP H07185590A JP 34682893 A JP34682893 A JP 34682893A JP 34682893 A JP34682893 A JP 34682893A JP H07185590 A JPH07185590 A JP H07185590A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はカルシウムスケーリング
防止方法にかかるもので、とくに廃棄物の埋め立て地に
おける浸出水の処理施設など、カルシウムを多量に含有
する廃水のカルシウムによるスケーリングを防止するカ
ルシウムスケーリング防止方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing calcium scaling, and in particular, calcium scaling prevention for preventing scaling of wastewater containing a large amount of calcium, such as leachate treatment facility in a landfill of waste, by calcium. It is about the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、とくに最近の焼却灰主体の埋立て
地などにおいて問題となっている浸出水からの塩、とく
にカルシウムは他の塩に比較してその濃度が高く、この
カルシウムと炭酸イオンによる炭酸カルシウム（カルシ
ウムスケール）によるスケーリングが汚水貯留槽その他
の汚水処理用のポンプ内部に付着して、これを破損する
などの問題がある。2. Description of the Related Art Conventionally, salt from leachate, especially calcium, which has been a problem in recent landfills mainly consisting of incinerated ash, has a higher concentration than other salts. There is a problem that scaling due to calcium carbonate (calcium scale) adheres to the inside of a sewage storage tank and other pumps for treating sewage and damages it.
【０００３】こうした問題を解消するために、スケーリ
ング防止用の添加剤として、スケーリング防止剤、ある
いは炭酸ナトリウムなどの薬品による炭酸カルシウムの
凝集沈澱法が採用されている。たとえば特開昭６３−２
５８６９２号、特開昭６３−２５８６９４号などがあ
る。In order to solve such a problem, as a scaling preventing additive, a scaling preventing method or a coagulating precipitation method of calcium carbonate using a chemical such as sodium carbonate is adopted. For example, JP-A-63-2
58692 and JP-A-63-258694.
【０００４】こうした炭酸カルシウム凝集沈澱法は、浸
出水中のカルシウムと当量の炭酸ナトリウムを加えると
ともにアルカリ剤によりｐＨを約１０に調整し、析出し
た炭酸カルシウムを無機凝集剤および高分子ポリマーに
よって凝集して沈澱処理するもので、汚泥の生成および
脱水処分が必要となり、設備費、維持管理費が高くなる
が、従来一般的に行われているスケーリング防止方法で
ある。In the calcium carbonate coagulation precipitation method, calcium in the leachate and an equivalent amount of sodium carbonate are added, the pH is adjusted to about 10 with an alkaline agent, and the precipitated calcium carbonate is coagulated with an inorganic coagulant and a polymer. Since this is a sedimentation treatment, it requires sludge generation and dehydration disposal, which increases equipment costs and maintenance costs, but it is a conventional method of preventing scaling.
【０００５】ただし、実際の操作上の問題として、浸出
水などの廃水中のカルシウム濃度および炭酸イオン濃度
は日常変動するにもかかわらず、従来はカルシウム濃度
を適時サンプリングすることによって、この濃度が所定
値以上の場合、あるいは作業者の経験上の判断から必要
と判断した場合などに上述の薬品を添加することとして
おり、ｐＨその他の水質の変化に対するカルシウムスケ
ールの生成条件を十分に把握することなく薬品の添加を
行っているため、不必要に、ないしは過剰に添加が行わ
れる結果、薬品等のランニングコストが高くなるという
問題がある。However, as a practical problem, although the calcium concentration and the carbonate ion concentration in wastewater such as leachate change daily, the calcium concentration is conventionally determined by sampling the calcium concentration in a timely manner. The above chemicals are added when the value is higher than the value, or when it is judged to be necessary based on the judgment of the operator's experience, etc., without sufficiently understanding the conditions for calcium scale generation with respect to changes in pH and other water quality. Since the chemicals are added, there is a problem that the running cost of the chemicals and the like becomes high as a result of unnecessary or excessive addition.
【０００６】すなわち、水質条件によってはカルシウム
濃度が高くても炭酸カルシウムによるスケーリングが生
じない場合があり、さらにスケール防止剤などの薬品の
添加量が多いと、薬品のコストがかかり、上述の炭酸カ
ルシウム凝集沈澱法では炭酸ナトリウムなどの薬品コス
トのほかに、薬品を添加した結果生成するスラッジの処
理にも費用がかかるという問題がある。That is, depending on the water quality conditions, scaling by calcium carbonate may not occur even if the calcium concentration is high. Further, if the amount of chemicals such as scale inhibitors added is large, the cost of the chemicals increases, and the above-mentioned calcium carbonate is added. The coagulation-sedimentation method has a problem in that in addition to the cost of chemicals such as sodium carbonate, it is also costly to treat sludge generated as a result of adding chemicals.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、カルシウムスケーリ
ングの起こり得る条件を予測し、必要に応じてスケーリ
ング防止対策を実施可能とすることにより、薬品費およ
び維持管理費などのランニングコストを低減し、効率的
なスケーリング防止対策を可能としたカルシウムスケー
リング防止方法を提供することを課題とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and by predicting the conditions under which calcium scaling may occur and implementing a scaling prevention measure as necessary, It is an object of the present invention to provide a calcium scaling prevention method that reduces running costs such as chemical costs and maintenance costs and enables efficient scaling prevention measures.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、浸出
水などの廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨなどの水質をモニターすることに着目したもの
で、カルシウムおよび炭酸イオンを含有する浸出水など
の廃水からのカルシウムのスケーリングを防止するカル
シウムスケーリング防止方法であって、上記廃水中のカ
ルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐＨをモニターす
ることにより、カルシウムスケールの生成量を予測し
て、スケーリング防止対策の必要性を判断し、この判断
にもとづいて、カルシウム除去あるいは無機炭素除去の
方法を実施することを特徴とするカルシウムスケーリン
グ防止方法である。That is, the present invention focuses on monitoring water quality such as calcium concentration, total inorganic carbon concentration and pH in wastewater such as leachate, which contains calcium and carbonate ions. A calcium scaling prevention method for preventing scaling of calcium from wastewater such as leachate, which comprises predicting the amount of calcium scale produced by monitoring the calcium concentration, the total inorganic carbon concentration and the pH of the wastewater, This is a calcium scaling prevention method characterized in that the necessity of scaling prevention measures is judged, and the method of calcium removal or inorganic carbon removal is carried out based on this judgment.
【０００９】上記カルシウムスケールの生成量は、モニ
ターした上記カルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐ
Ｈとともに、炭酸の第１解離平衡定数、炭酸の第２解離
平衡定数、および炭酸カルシウムの溶解度積を用いて、
あるいはその他任意の手法を用いて、これを計算するこ
とができる。The amount of calcium scale produced is determined by monitoring the calcium concentration, total inorganic carbon concentration and p
With H, using the first dissociation equilibrium constant of carbonic acid, the second dissociation equilibrium constant of carbonic acid, and the solubility product of calcium carbonate,
Alternatively, this can be calculated using any other method.
【００１０】上記カルシウムスケールの生成量が「正」
の値を取るときに上記スケーリング防止対策を行うよう
にすることができる。The amount of calcium scale produced is “positive”
The above-mentioned scaling prevention measures can be taken when the value of is taken.
【００１１】上記スケーリング防止対策として、上記モ
ニターしたカルシウム濃度および全無機炭素濃度から、
カルシウム除去に必要な炭酸ナトリウムおよびアルカリ
剤の添加量を決定するとともに、これらの炭酸ナトリウ
ムおよびアルカリ剤を上記廃水に添加し、生成したスラ
ッジを分離する処理を実施することができる。As a measure for preventing the scaling, from the above-mentioned monitored calcium concentration and total inorganic carbon concentration,
It is possible to determine the addition amounts of sodium carbonate and an alkaline agent necessary for removing calcium, add these sodium carbonate and an alkaline agent to the waste water, and perform a treatment of separating the generated sludge.
【００１２】上記スケーリング防止対策として、上記廃
水を弱酸性に調整するとともに、ばっ気操作を行うこと
により、上記無機炭素を除去する処理を実施することが
できる。As a measure for preventing the above-mentioned scaling, a treatment for removing the above-mentioned inorganic carbon can be carried out by adjusting the wastewater to be weakly acidic and performing an aeration operation.
【００１３】[0013]
【作用】本発明によるカルシウムスケーリング防止方法
においては、廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度
およびｐＨをモニターし、たとえば解離平衡定数などを
用いた計算により炭酸カルシウム（カルシウムスケー
ル）の析出量を計算するとともに、たとえばこの計算に
よる析出量の値が「正」である場合にスケーリング防止
対策を実行するようにしたので、廃水の水質に応じた的
確な薬品量および処理が可能となり、ランニングコスト
の低減を図ることができる。。In the method for preventing calcium scaling according to the present invention, the calcium concentration in the wastewater, the total inorganic carbon concentration and the pH are monitored, and the precipitation amount of calcium carbonate (calcium scale) is calculated by calculation using, for example, the dissociation equilibrium constant. At the same time, the scaling prevention measures are executed when the value of the precipitation amount calculated by this calculation is "positive". Therefore, it is possible to accurately control the amount and treatment of chemicals according to the water quality of the wastewater and reduce the running cost. Can be achieved. .
【００１４】カルシウムスケーリング防止対策として
は、スケーリング防止剤の添加もしくは炭酸ナトリウム
などを用いた凝集沈澱によるカルシウムの除去処理方
法、あるいは液を酸性にするとともにばっ気することに
よる無機炭素除去方法（酸性ばっ気処理）など任意の方
法を採用することができる。As a calcium scaling prevention measure, a calcium removal treatment method by addition of a scaling inhibitor or coagulation precipitation using sodium carbonate or the like, or an inorganic carbon removal method by making the liquid acidic and aeration (acidic Arbitrary method, such as air treatment) can be adopted.
【００１５】カルシウムスケーリング防止対策として凝
集沈澱を行うときに、無機炭素が十分に存在する場合に
は、炭酸ナトリウムの添加はこれを行わず、ｐＨをアル
カリに調整するのみで十分で、無機炭素量に比較してカ
ルシウム量が多いときには、モニターした上記値から必
要な炭酸ナトリウムの添加量を計算して、添加すればよ
い。When coagulating precipitation is carried out as a measure for preventing calcium scaling, if sufficient inorganic carbon is present, sodium carbonate is not added and it is sufficient to adjust the pH to alkali. If the amount of calcium is larger than that of the above, the required amount of sodium carbonate to be added may be calculated from the monitored value and added.
【００１６】カルシウムスケーリング防止対策として酸
性ばっ気処理を行う場合は、廃水のｐＨを４〜５以下に
調整すれば、廃水中の炭酸イオンを炭酸ガスとして除去
することができる（本出願人による特願平５−２２９６
２９号を参照）。When acidic aeration treatment is performed as a measure to prevent calcium scaling, the carbonate ion in the wastewater can be removed as carbon dioxide gas by adjusting the pH of the wastewater to 4 to 5 or less. Wishhei 5-2296
See No. 29).
【００１７】[0017]
【実施例】つぎに本発明の一実施例によるカルシウムス
ケーリング防止方法を図１ないし図５にもとづき説明す
る。図１は本発明によるカルシウムスケーリング防止方
法の概略フローチャート図であって、まずステップＳ１
において廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨをモニターし、ステップＳ２においてｐＨの変化
による炭酸カルシウム（カルシウムスケール）の予測析
出量を計算する。この計算方法については後述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A calcium scaling prevention method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic flowchart of the calcium scaling prevention method according to the present invention.
In step S2, the calcium concentration in the wastewater, the total inorganic carbon concentration, and the pH are monitored, and in step S2, the predicted precipitation amount of calcium carbonate (calcium scale) due to the change in pH is calculated. This calculation method will be described later.
【００１８】ステップＳ３においてこの予測析出量が析
出が発生するレベルか否かを判断する。たとえばこの予
測析出量が「正」か「負」かを判断し、「正」であれば
カルシウムスケールが生成されると判断し、ステップＳ
４においてスケーリング防止対策を実施する。この必要
性がないと判断した場合には、スケーリング防止対策は
実施しないものとする。In step S3, it is determined whether or not this predicted precipitation amount is at a level at which precipitation occurs. For example, it is determined whether this predicted precipitation amount is "positive" or "negative", and if it is "positive", it is determined that a calcium scale is generated, and step S
Measures to prevent scaling are implemented in 4. If it is determined that this is not necessary, no scaling prevention measures will be taken.
【００１９】上述の炭酸カルシウムの予測析出量を計算
する方法の一例について、図２および図３の各式を参照
しながら以下述べる。図２は、廃水中の全無機炭素濃度
（単位：モル／リットル）の関数として炭酸イオン濃度
を得る各式を示すもので、全無機炭素濃度をＩＣとし、
水素イオン濃度をｐＨとすれば、ＩＣ、ｐＨはそれぞ
れ、式（１）、（２）のように表される。An example of a method of calculating the above-mentioned predicted precipitation amount of calcium carbonate will be described below with reference to the respective equations of FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows equations for obtaining the carbonate ion concentration as a function of the total inorganic carbon concentration (unit: mol / liter) in the waste water, where the total inorganic carbon concentration is IC.
If the hydrogen ion concentration is defined as pH, IC and pH are expressed as in equations (1) and (2), respectively.
【００２０】また炭酸の第１解離平衡定数をＫa1とし、
炭酸の第２解離平衡定数をＫa2とすれば、Ｋa1およびＫ
a2はそれぞれ、式（３）、（４）のように表される。な
おＫa1およびＫa2は、ｐＨに依存しない定数である。The first dissociation equilibrium constant of carbonic acid is Ka1,
If the second dissociation equilibrium constant of carbonic acid is Ka2, then Ka1 and K
a2 is expressed as in equations (3) and (4), respectively. Note that Ka1 and Ka2 are constants that do not depend on pH.
【００２１】式（２）から式（５）を得るとともに、式
（３）、（４）からそれぞれ、式（６）、（７）を得
る。The equation (5) is obtained from the equation (2), and the equations (6) and (7) are obtained from the equations (3) and (4), respectively.
【００２２】式（１）、（６）、（７）から、式
（８）、（９）のように、重炭酸イオン濃度［ＨＣ
Ｏ3 -］をｐＨ、Ｋa1およびＫa2により表すことができ
る。From the formulas (1), (6) and (7), as shown in the formulas (8) and (9), the bicarbonate ion concentration [HC
O 3 − ] can be represented by pH, Ka1 and Ka2.
【００２３】したがって、式（６）、（７）から、炭酸
濃度［Ｈ2ＣＯ3］および炭酸イオン濃度［ＣＯ3 2-］を
［ＨＣＯ3 -］の関数としてそれぞれ、式（１０）、（１
１）のように表現することができる。Therefore, from the equations (6) and (7), the carbonic acid concentration [H 2 CO 3 ] and the carbonate ion concentration [CO 3 2− ] as a function of [HCO 3 − ] are respectively given by the equations (10) and ( 1
It can be expressed as in 1).
【００２４】つまり、炭酸イオンの存在量［ＣＯ3 2-］
は式（１１）のように計算され、式内の各値は、水質を
モニターすることにより得る全無機炭素濃度ＩＣおよび
水素イオン濃度ｐＨ、ならびに解離平衡定数Ｋa1、Ｋa2
である。That is, the abundance of carbonate ions [CO 3 2− ]
Is calculated as in equation (11), and each value in the equation is the total inorganic carbon concentration IC and hydrogen ion concentration pH obtained by monitoring the water quality, and the dissociation equilibrium constants Ka1 and Ka2.
Is.
【００２５】かくして式（８）、（１０）、（１１）の
ように、ｐＨおよびＩＣをモニターすることにより、重
炭酸イオン（ＨＣＯ3 -）、炭酸（Ｈ2ＣＯ3）および炭酸
イオン（ＣＯ3 2-）の存在の比率をそれぞれ得ることが
できる。Thus, by monitoring pH and IC as in formulas (8), (10) and (11), bicarbonate ion (HCO 3 − ), carbonate (H 2 CO 3 ), and carbonate ion (CO 2 It is possible to obtain the ratio of the existence of 3 2- ) respectively.
【００２６】つぎに図３は、炭酸カルシウムの析出量を
計算する各式を示すもので、図２に示したように、ある
ｐＨにおける炭酸イオン（ＣＯ3 2-）は式（１１）によ
り得られ、ｐＨがｐＨ１に変化することにより炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3 -）が、Ｍ（モル／リットル）だけ析
出したと仮定する。Next, FIG. 3 shows the respective formulas for calculating the precipitation amount of calcium carbonate. As shown in FIG. 2, the carbonate ion (CO 3 2− ) at a certain pH is obtained by the formula (11). It is assumed that calcium carbonate (CaCO 3 − ) is precipitated by M (mol / liter) by changing pH to pH 1.
【００２７】この液が平衡に達したとき、モニターによ
り得られた初期のカルシウム量をＣＡとすれば、カルシ
ウムイオン濃度［Ｃａ2+］は式（１２）により得られ、
炭酸イオン濃度［ＣＯ3 2-］は、全無機炭素濃度ＩＣの
うちＭだけの量がカルシウムイオンと結合して沈澱した
として、図２の式（７）から式（１３）、（１４）のよ
うに得ることができる。When this solution reaches equilibrium, if the initial amount of calcium obtained by the monitor is CA, the calcium ion concentration [Ca 2+ ] can be obtained from equation (12),
The carbonate ion concentration [CO 3 2− ] is calculated from the formulas (7) to (13) and (14) in FIG. 2 assuming that only M of the total inorganic carbon concentration IC is bound to calcium ions and precipitated. Can be obtained as
【００２８】炭酸カルシウムの溶解度積をＫspとすれ
ば、Ｋspは式（１５）のように表すことができる。なお
Ｋspは、ｐＨに依存しない定数である。If the solubility product of calcium carbonate is Ksp, Ksp can be expressed as in equation (15). Ksp is a constant that does not depend on pH.
【００２９】式（１５）に式（１２）、（１３）を代入
することによって式（１６）が得られ、これを変形して
Ｍに関する二次方程式（１７）が得られ、その解として
式（１８）のように、炭酸カルシウムの予測析出量Ｍの
解を得ることができる。ただし、析出量Ｍが溶存量を上
回ることはなく、また予測析出量としては少ない方を採
用することが適当であるので、Ｍの解としては、式（１
８）中のルートの符号がマイナスのものを解とする。By substituting the equations (12) and (13) into the equation (15), the equation (16) is obtained, and the quadratic equation (17) regarding M is obtained by transforming the equation (16). As in (18), the solution of the predicted precipitation amount M of calcium carbonate can be obtained. However, since the precipitation amount M does not exceed the dissolved amount and it is appropriate to adopt the smaller predicted precipitation amount, the solution of M is as follows:
The solution with the minus sign of the route in 8) is the solution.
【００３０】したがって、判別式（１９）、および析出
量Ｍが「正」となる式（２０）をともに満足したときに
スケーリング防止対策を行うものとする。なお、析出量
の計算値Ｍが「正」以外の場合には、スケーリング防止
対策はこれを行わない。Therefore, when both the discriminant equation (19) and the equation (20) in which the amount M of precipitation is "positive" are satisfied, a scaling prevention measure is taken. In addition, when the calculated value M of the amount of precipitation is other than "positive", the scaling prevention measure does not take this measure.
【００３１】この予測析出量Ｍは、水質をモニターする
ことにより得られた初期のカルシウム量ＣＡ、全無機炭
素濃度ＩＣおよび水素イオン濃度ｐＨあるいはｐＨ１、
溶解度積Ｋsp、ならびに解離平衡定数Ｋa1、Ｋa2から計
算することができる。なお、ある一定条件においては、
Ｋsp＝１×１０-7、Ｋa1＝４．２×１０-7およびＫa2＝
４．８×１０-11として計算することができる。The predicted precipitation amount M is the initial calcium amount CA obtained by monitoring the water quality, the total inorganic carbon concentration IC and the hydrogen ion concentration pH or pH1,
It can be calculated from the solubility product Ksp and the dissociation equilibrium constants Ka1 and Ka2. Under certain conditions,
Ksp = 1 × 10 -7 , Ka1 = 4.2 × 10 -7 and Ka2 =
It can be calculated as 4.8 × 10 -11 .
【００３２】上述の計算によると、廃水中に多量のカル
シウムが存在する場合でも、炭酸イオンが少ない場合に
は、炭酸カルシウムのスケールが生成しない状態が存在
する。逆に、炭酸イオンに比較してカルシウムの存在量
が少ない場合にもスケールの生成が生じない場合もあ
る。According to the above calculation, even if a large amount of calcium is present in the waste water, if there are few carbonate ions, there is a state in which calcium carbonate scale is not produced. Conversely, scale formation may not occur even when the amount of calcium present is smaller than that of carbonate ions.
【００３３】上記スケーリング防止対策としては、処理
する廃水の状況に応じてこれを選択することができる。
たとえば図４は、本発明によるカルシウムスケーリング
防止方法を実施する炭酸カルシウム凝集沈澱法によるス
ケーリング防止設備１のフローを概略的に示す説明図で
あって、このスケーリング防止設備１は、スケール生成
有無の判断をコンピューターにより行う制御装置２と、
水質モニター３と、炭酸カルシウムを凝集沈澱させるた
めの反応槽４と、凝集槽５と、フロック形成槽６と、沈
澱槽７とを有する。As the above-mentioned scaling prevention measure, this can be selected according to the situation of the wastewater to be treated.
For example, FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the flow of the scaling prevention equipment 1 by the calcium carbonate coagulation sedimentation method for carrying out the calcium scaling prevention method according to the present invention. A control device 2 for performing by a computer,
It has a water quality monitor 3, a reaction tank 4 for coagulating and precipitating calcium carbonate, a coagulating tank 5, a floc forming tank 6, and a precipitating tank 7.
【００３４】水質モニター３としては、廃水中のカルシ
ウム濃度、全無機炭素濃度およびｐＨをモニターするこ
とができるものであれば、任意の機器を採用可能であ
る。As the water quality monitor 3, any device can be adopted as long as it can monitor the calcium concentration, the total inorganic carbon concentration and the pH in the waste water.
【００３５】図１に示した判断を制御装置２および水質
モニター３により行い、スケーリング防止対策が必要と
判断されたときに、反応槽４に炭酸ナトリウムおよびｐ
Ｈ調整用のアルカリ剤を加えて廃水のｐＨを高くし、炭
酸イオンとカルシウムイオンを反応させ、炭酸カルシウ
ムを析出させる。When the judgment shown in FIG. 1 is made by the controller 2 and the water quality monitor 3 and it is judged that scaling prevention measures are necessary, sodium carbonate and p are added to the reaction tank 4.
An alkaline agent for adjusting H is added to raise the pH of the wastewater, and carbonate ions and calcium ions are reacted to precipitate calcium carbonate.
【００３６】つぎの凝集槽５において無機凝集剤を加え
て、析出した炭酸カルシウムを凝集させてより大きく
し、フロック形成槽６において高分子ポリマーを加える
ことによってさらに凝集させて沈澱槽７において沈澱処
理するとともに、後の処理プロセスに進むものである。In the next coagulation tank 5, an inorganic coagulant is added to coagulate the precipitated calcium carbonate to make it larger, and in the flocculation tank 6, a high-molecular polymer is added to further coagulate and precipitate in the precipitation tank 7. In addition, the process proceeds to the subsequent processing process.
【００３７】こうした炭酸カルシウムの凝集沈澱を行う
場合には、廃水のカルシウム濃度および全無機炭素濃度
をモニターしているので、炭酸ナトリウムの必要添加量
を計算可能であり、必要量のみを加えることができる。
この必要量としては、たとえば凝集沈澱処理水中でカル
シウム濃度を１００ｍｇ／Ｌ以下にするために必要な炭
酸ナトリウムの量である。なお、無機炭素が十分に存在
している場合には、ｐＨをアルカリに調整のみでよい。When performing such coagulation precipitation of calcium carbonate, since the calcium concentration and the total inorganic carbon concentration of the wastewater are monitored, the required addition amount of sodium carbonate can be calculated, and only the required amount can be added. it can.
The required amount is, for example, the amount of sodium carbonate required to bring the calcium concentration to 100 mg / L or less in the coagulation-precipitation treated water. When the inorganic carbon is sufficiently present, the pH need only be adjusted to alkali.
【００３８】スケーリング防止対策を行った処理水は、
それ以降の処理プロセスにおいて処理を続けるが、こう
した処理プロセスにおけるカルシウムスケールの既述の
ような諸問題はこれを回避することができる。The treated water which has been subjected to scaling prevention measures is
The treatment is continued in the subsequent treatment processes, but the problems as described above for calcium scale in such treatment processes can avoid this.
【００３９】なお、炭酸カルシウムスラッジの生成を避
けたい場合などは、必要に応じて酸性ばっ気処理法によ
りスケール防止を行うこともできる。この場合は、図５
に示すように水質をモニターし、スケール防止が必要な
場合にのみ薬品の添加を行い、無用な薬品の使用を回避
することができる。If it is desired to avoid the formation of calcium carbonate sludge, the scale can be prevented by an acidic aeration treatment method, if necessary. In this case,
It is possible to avoid the use of unnecessary chemicals by monitoring the water quality and adding chemicals only when scale prevention is required as shown in (4).
【００４０】すなわち、図５は、本出願人による前記特
願平５−２２９６２９号による酸性ばっ気処理法による
脱炭酸イオンの設備１０を概略的に示すもので、この脱
炭酸イオンの設備１０は、上述のスケール生成有無の判
断をコンピューターにより行う制御装置２および水質モ
ニター３と、反応槽１１と、ばっ気槽１２と、中和槽１
３とを有する。なお、反応槽１１とばっ気槽１２とを一
体の反応槽としてもよい。That is, FIG. 5 schematically shows a decarbonating ion equipment 10 by the acidic aeration treatment method according to the above-mentioned Japanese Patent Application No. 5-229629 by the present applicant. , A controller 2 and a water quality monitor 3 for determining the presence or absence of scale formation by a computer, a reaction tank 11, an aeration tank 12, and a neutralization tank 1
3 and 3. The reaction tank 11 and the aeration tank 12 may be integrated into a reaction tank.
【００４１】反応槽１１に酸を加えることにより、廃水
中の炭酸イオンは微細な炭酸ガスの気泡を生成するた
め、ばっ気槽１２に空気を送り込んでばっ気することに
よりこの気泡を大気中に脱気放出するもので、中和槽１
３で中和して後の処理プロセスに進む。By adding an acid to the reaction tank 11, carbonate ions in the wastewater generate fine carbon dioxide gas bubbles. Therefore, air is sent to the aeration tank 12 to aerate the air so that the bubbles are released to the atmosphere. It emits air, and it is a neutralization tank 1
Neutralize with 3 and proceed to the subsequent treatment process.
【００４２】なお、スケーリング防止対策としては、上
述の炭酸カルシウム凝集沈澱法あるいは酸性ばっ気処理
法以外にも任意の方法を採用することができるととも
に、カルシウムスケールの生成量の計算方法としては、
上述の炭酸の第１解離平衡定数および第２解離平衡定
数、ならびに炭酸カルシウムの溶解度積を用いた手法以
外にも、二分割法などの逐次近似法その他任意の手法を
採用することができる。As a scaling prevention measure, any method other than the above-mentioned calcium carbonate coagulation-precipitation method or acidic aeration treatment method can be adopted, and as a calculation method of the amount of calcium scale produced,
In addition to the above-described method using the first dissociation equilibrium constant of carbonic acid and the second dissociation equilibrium constant, and the solubility product of calcium carbonate, a successive approximation method such as a bisection method or any other method can be adopted.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、予測され
る炭酸カルシウムの析出量を計算してスケーリング防止
対策を実行するようにしたので、廃棄物の埋め立て地に
おける浸出水の処理施設などにおけるカルシウムによる
スケーリングを確実に防止することができるとともに、
廃水の水質に応じてカルシウムスケーリング防止対策を
必要に応じて行うことができ、ランニングコストを低減
して、付随するスラッジ処理費などのコストの低減も可
能となる。As described above, according to the present invention, the predicted precipitation amount of calcium carbonate is calculated and the scaling prevention measure is executed, so that the treatment facility for leachate in the landfill of waste, etc. It is possible to reliably prevent scaling due to calcium in
Calcium scaling prevention measures can be taken as necessary according to the quality of wastewater, and running costs can be reduced and associated sludge treatment costs and other costs can be reduced.
【００４４】[0044]
【図１】本発明によるカルシウムスケーリング防止方法
の概略フローチャート図である。FIG. 1 is a schematic flowchart of a calcium scaling prevention method according to the present invention.
【図２】同、廃水中の全無機炭素濃度ＩＣの関数として
炭酸イオン濃度を得る各式を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing respective equations for obtaining a carbonate ion concentration as a function of a total inorganic carbon concentration IC in waste water.
【図３】同、炭酸カルシウムの析出量を計算する各式を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing equations for calculating the amount of precipitation of calcium carbonate.
【図４】本発明によるカルシウムスケーリング防止方法
を実施する炭酸カルシウム凝集沈澱法によるスケーリン
グ防止設備１のフローを概略的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the flow of the scaling prevention equipment 1 by the calcium carbonate coagulation precipitation method for carrying out the calcium scaling prevention method according to the present invention.
【図５】本出願人による特願平５−２２９６２９号によ
る酸性ばっ気処理法による脱炭酸イオンの設備１０を概
略的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a facility 10 for decarbonation by an acidic aeration treatment method according to Japanese Patent Application No. 5-229629 of the present applicant.
１ 炭酸カルシウム凝集沈澱法によるスケーリング防止
設備 ２ スケール生成有無の判断をコンピューターにより行
う制御装置 ３ 水質モニター ４ 炭酸カルシウムを凝集沈澱させるための反応槽 ５ 凝集槽 ６ フロック形成槽 ７ 沈澱槽 １０ 酸性ばっ気処理による脱炭酸イオンの設備 １１ 反応槽 １２ ばっ気槽 １３ 中和槽1 Scaling prevention equipment by calcium carbonate coagulation-precipitation method 2 Control device for determining the presence or absence of scale formation by computer 3 Water quality monitor 4 Reaction tank for coagulating and precipitating calcium carbonate 5 Coagulation tank 6 Flock forming tank 7 Precipitation tank 10 Acid aeration Equipment for decarbonation by treatment 11 Reaction tank 12 Aeration tank 13 Neutralization tank
Claims (5)
る浸出水などの廃水からのカルシウムのスケーリングを
防止するカルシウムスケーリング防止方法であって、 前記廃水中のカルシウム濃度、全無機炭素濃度およびｐ
Ｈをモニターすることにより、カルシウムスケールの生
成量を予測して、スケーリング防止対策の必要性を判断
し、 この判断にもとづいて、カルシウム除去あるいは無機炭
素除去の方法を実施することを特徴とするカルシウムス
ケーリング防止方法。1. A calcium scaling prevention method for preventing scaling of calcium from wastewater such as leachate containing calcium and carbonate ions, said calcium concentration, total inorganic carbon concentration and p in said wastewater.
The amount of calcium scale produced is predicted by monitoring H, and the need for scaling prevention measures is determined. Based on this determination, a method for removing calcium or removing inorganic carbon is characterized. Scaling prevention method.
モニターした前記カルシウム濃度、全無機炭素濃度およ
びｐＨとともに、炭酸の第１解離平衡定数、炭酸の第２
解離平衡定数、および炭酸カルシウムの溶解度積を用い
てこれを計算することを特徴とする請求項１記載のカル
シウムスケーリング防止方法。2. The amount of calcium scale produced is
The first dissociation equilibrium constant of carbonic acid, the second carbonic acid
The method for preventing calcium scaling according to claim 1, wherein the dissociation equilibrium constant and the solubility product of calcium carbonate are used to calculate this.
「正」の値を取るときに前記スケーリング防止対策を行
うことを特徴とする請求項１記載のカルシウムスケーリ
ング防止方法。3. The calcium scaling prevention method according to claim 1, wherein the scaling prevention measure is taken when the amount of calcium scale production takes a “positive” value.
から、カルシウム除去に必要な炭酸ナトリウムおよびア
ルカリ剤の添加量を決定するとともに、 これらの炭酸ナトリウムおよびアルカリ剤を前記廃水に
添加し、生成したスラッジを分離することを特徴とする
請求項１記載のカルシウムスケーリング防止方法。4. As the scaling prevention measure, the addition amount of sodium carbonate and an alkaline agent necessary for calcium removal is determined from the monitored calcium concentration and total inorganic carbon concentration, and these sodium carbonate and alkaline agent are The method for preventing calcium scaling according to claim 1, wherein the sludge produced is added to waste water and separated.
うことにより、前記無機炭素を除去することを特徴とす
る請求項１記載のカルシウムスケーリング防止方法。5. The calcium scaling prevention method according to claim 1, wherein, as the scaling prevention measure, the inorganic carbon is removed by adjusting the wastewater to be weakly acidic and performing an aeration operation.
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|---|---|---|---|
| JP5346828A JP3054631B2 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | How to prevent calcium scaling |
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| JP (1) | JP3054631B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001070987A (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Katayama Chem Works Co Ltd | Water treatment method |
| WO2000076922A3 (en) * | 1999-06-16 | 2001-11-01 | Hercules Inc | Methods of preventing scaling involving inorganic compositions, and compositions therefor |
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| KR20210120228A (en) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 한국과학기술연구원 | Apparatus for inhibiting formation of calcium based crystal and Apparatus for water treatment using the same |
| CN114604998A (en) * | 2022-03-08 | 2022-06-10 | 广东南方碱业股份有限公司 | System and process for reducing ammonia nitrogen in clear waste liquid |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5346828A patent/JP3054631B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US11440824B2 (en) | 2020-03-26 | 2022-09-13 | Korea Institute Of Science And Technology | Apparatus for inhibiting formation of calcium based crystal and apparatus for water treatment using the same |
| CN114604998A (en) * | 2022-03-08 | 2022-06-10 | 广东南方碱业股份有限公司 | System and process for reducing ammonia nitrogen in clear waste liquid |
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