JPH0760262A - 金属含有廃水の処理方法 - Google Patents

金属含有廃水の処理方法

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JPH0760262A
JPH0760262A JP21032893A JP21032893A JPH0760262A JP H0760262 A JPH0760262 A JP H0760262A JP 21032893 A JP21032893 A JP 21032893A JP 21032893 A JP21032893 A JP 21032893A JP H0760262 A JPH0760262 A JP H0760262A
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JP
Japan
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sludge
metal
alkali
tank
fed
Prior art date
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Pending
Application number
JP21032893A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Kato
勇 加藤
Hideyo Yamauchi
英世 山内
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属含有廃水にアルカリを添加して金属水酸
化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方法に
おいて、アルカリとしてMgO又はMg(OH)2 を用
いて効率的な処理を行なう。 【構成】 アルカリとしてMgO又はMg(OH)2
用い、これを固液分離された汚泥の一部と混合し、得ら
れた混合物を金属含有廃水に添加する。 【効果】 返送汚泥が水酸基と吸着するという特性を利
用して、MgO又はMg(OH)2 の溶解が迅速に行な
われ、MgO又はMg(OH)2 を用いた処理が可能と
なる。このため、安価で容易に入手でき、しかも取り扱
い性に優れたMgO又はMg(OH)2 を用いることが
できる。Ca(OH)2 使用で問題となるスケール発生
や汚泥発生量の増加の問題がない。汚泥中の不純物含有
量が少なく、汚泥からの有価金属の回収効率が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属含有廃水の処理方法
に係り、特に、金属含有廃水にアルカリを添加して金属
水酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方
法において、アルカリとして酸化マグネシウム(Mg
O)又は水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 )を用い
て効率的な処理を行なう方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金属含有廃水の処理方法の改良技
術として、特公昭61−156号に、シックナー排泥と
廃水中和用の水酸化ナトリウム(NaOH)又は消石灰
(Ca(OH)2 )等のアルカリ剤を混合し、混合汚泥
で廃水の中和を行なうことにより固形物濃度の高い汚泥
を得、生成汚泥の減容化を図る方法(HDS法)が提案
されている。この特公昭61−156号の方法の作用機
構は、当該公報の記載、即ち、「本発明は中和剤をキャ
リヤーの表面に吸着させ…」、「中和剤の全部ではない
が、大部分は殆ど即座にキャリヤーの粒子の表面に吸着
…」旨の記載から、キャリヤー表面に重金属を析出させ
ることにより固形物濃度の高い汚泥を得るものであると
推察される。
【0003】その他、アルカリを返送汚泥と混合するH
DS法を採用した金属含有廃水の処理方法として、アル
ミニウムを対象とする特公昭49−36879号、同5
1−37278号、同51−48386号、鉄を対象と
する特公昭55−19643号、亜鉛を対象とする特公
昭50−23397号、同51−10200号、カドミ
ウムを対象とする特公昭51−20823号が提案され
ている。
【0004】ところで、Mg(OH)2 ,MgO等のM
g系アルカリは、NaOH,Ca(OH)2 と同様に、
水酸基又は水酸基生成能を有するため、理論的にはその
水酸基に応じたアルカリとしての中和能力を有する。
【0005】Mg系アルカリは飽和溶液でもpH10.
5前後の弱アルカリであるため、取り扱い上安全であ
る。また、NaOHに比べると安価であるなどの利点が
ある。
【0006】更に、Mg系アルカリを用いた場合の別の
利点として、廃水中の硫酸イオンと反応しないことが挙
げられる。
【0007】即ち、重金属を含む廃水は一般に酸洗ライ
ンから排出されるが、酸洗には通常安価な硫酸が使用さ
れているため、重金属含有廃水中には硫酸イオンが含有
されている。
【0008】一方、従来、安価であることから、中和剤
としてはCa(OH)2 が使用されることが多かった
が、Ca(OH)2 を用いた場合には、廃水中の硫酸イ
オンとの反応で難溶性の石膏(CaSO4 )が生成し、
配管やトラフにスケールが発生したり、金属水酸化物中
に混入して発生汚泥量を増加させたりする上に、汚泥か
ら有価金属を回収する際に回収率や回収純度の低下をひ
き起こすなどの問題があった。
【0009】このようなことから、重金属含有廃水の処
理において、中和剤のアルカリとしてMg系アルカリを
利用することができるならば、薬剤コスト、取り扱い性
の面だけでなく、硫酸系スケールの発生防止の面から
も、工業上極めて有利である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Mg
O,Mg(OH)2 は、溶解度が低く、溶解時間も長
く、中和反応速度が遅いため、実際の重金属含有廃水処
理に使用されている例は殆どない。例えば、Mg(O
H)2 の溶解度は最大100ppm程度であり、重金属
含有廃水に添加されてpHが安定するまでには数時間は
かかるのが実情であった。
【0011】即ち、通常、懸濁状態で使用されるMg系
アルカリ剤、例えばMg(OH)2では、金属イオンと
Mg(OH)2 との反応においては、Mg(OH)2
面が金属水酸化物でコーティングされる。そして、コー
ティングした金属水酸化物の間隙よりMg(OH)2
水酸基が溶解、浸出するが、Mg(OH)2 の溶解度が
低いため、溶解速度が遅く、このため、実用的な中和速
度が得られないことから、従来においては、中和剤とし
て使用されていなかった。
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決し、金属
含有廃水にアルカリを添加して金属水酸化物を生成さ
せ、処理水と汚泥とに固液分離する方法において、アル
カリとしてMgO又はMg(OH)2 を用いて効率的な
処理を行なう金属含有廃水の処理方法を提供することを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の金属含有廃水の
処理方法は、金属含有廃水にアルカリを添加して金属水
酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方法
において、アルカリとして酸化マグネシウム又は水酸化
マグネシウムを用い、これを固液分離された汚泥の一部
と混合し、得られた混合物を金属含有廃水に添加するこ
とを特徴とする。
【0014】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。
【0015】第1図は本発明の金属含有廃水の処理方法
の一実施方法を示す系統図である。
【0016】図示の方法では、原水である金属含有廃水
を配管11を経てまず凝集槽1に送給し、凝集槽1内に
て、後述の汚泥混合槽2から配管12を経て供給され
る、汚泥とアルカリ(MgO又はMg(OH)2 )及び
高分子凝集剤(以下「ポリマー」と称す。)との混合物
(以下「汚泥混合物」と称す。)を添加し、攪拌機1A
により十分に混合する。これにより金属水酸化物が生成
するため、凝集処理水は配管13を経てシックナー(沈
殿槽)3に送給し、固液分離処理する。固液分離して得
られた液分は配管14より処理水として系外に取り出
す。一方、固形分(汚泥)は配管15より抜き出し、一
部は配管16より返送汚泥として汚泥混合槽2に送給
し、残部は配管17より脱水機等に送給し、脱水処理す
る。汚泥混合槽2では、返送汚泥にアルカリ(MgO又
はMg(OH)2 )及びポリマーをそれぞれ配管18,
19より添加して攪拌機2Aにより混合し、得られた汚
泥混合物は配管12より凝集槽1に送給される。
【0017】なお、本発明においては、好ましくは汚泥
混合槽2へのポリマーの添加は必須ではないが、汚泥混
合槽2、より好ましくは汚泥混合槽2と凝集槽1にポリ
マーを添加することにより(配管20)、より一層良好
な処理結果が得られる。
【0018】本発明において使用されるポリマーとして
は、例えば、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミ
ド又はそれらの部分加水分解物、アクリルアミド又はメ
タクリルアミドとアクリル酸又はメタクリル酸との共重
合物、アクリルアミド又はメタクリルアミドと2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩との共重
合物等のポリアミド系ポリマーが挙げられる。
【0019】本発明に好適な返送汚泥量及び凝集槽1内
のpHは、原水の水質やその他の処理条件等に応じて適
宜決定されるが、通常の場合、 返送汚泥量 :原水量に対して2〜100% 凝集槽のpH:7〜11 とするのが好ましい。従って、MgO又はMg(OH)
2 は、上記pH範囲となるように、添加制御される。
【0020】また、汚泥混合槽2へのポリマー添加量
は、原水からの発生SS量に対して0.2〜2重量%と
するのが好ましく、更にポリマーを凝集槽にも添加する
場合、その添加量は原水に対して1〜5mg/lとする
のが好ましい。
【0021】このような本発明の方法で処理対象とする
金属含有廃水の含有金属としては特に制限はないが、本
発明は、特に、鉄、亜鉛、カドミウム、ニッケル、錫、
鉛、銅、アルミニウム等を含む廃水に有効である。
【0022】
【作用】金属含有廃水にアルカリを添加して得られる金
属水酸化物の汚泥は、水酸基を吸着することが知られて
いる。この反応式は下記式で模式的に示すことができ
る。
【0023】
【化1】
【0024】本発明においては、MgO又はMg(O
H)2 と金属水酸化物汚泥とが混合されるが、下記式に
示す如く、Mg(OH)2 はMg2+とOH- に解離し、
また、MgOは水との反応でやはりMg2+とOH- とな
り、OH- (水酸基)は、上述の如く、金属水酸化物に
吸着される。
【0025】
【化2】
【0026】Mg(OH)2 又はMgOの解離によって
生成したOH- が吸着されて消失するため、上記解離反
応は右方へ進行する。このため、Mg(OH)2 又はM
gOは金属水酸化物でコーティングされた状態ではな
く、液中にイオン状態で吸着されて存在するものとな
り、Mg(OH)2 又はMgOの溶解速度が加速され
る。
【0027】このようにOH- を吸着した汚泥(金属水
酸化物)が原水に添加されると、通常のHDS方式の場
合と同様の機構で汚泥表面に重合度の低い金属水酸化物
が析出し、汚泥の濃縮性が向上するため、効率的な処理
がなされる。
【0028】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
【0029】実施例1 下記水質の酸洗廃水を原水として、第1図に示す装置で
処理した。
【0030】酸洗廃水水質 pH=2.5 T−Fe=1400mg/l Fe3+ = 200mg/l Zn2+ = 400mg/l SO4 2- =2500mg/l 原水は、流量2.5リットル/hrで通液し、中和剤と
して100g/l濃度のMg(OH)2 乳濁液を用い、
汚泥混合槽2に添加した。
【0031】なお、凝集槽1のpH設定値はpH=8と
し、返送汚泥量は0.5〜0.6リットル/hrの一定
とした。また、ポリマーとしてはポリアクリルアミド系
のクリフロックPA364(栗田工業(株)製)を汚泥
混合槽2に3ppm添加した。
【0032】得られた処理水のSS、循環汚泥濃度及び
汚泥発生量を表1に示す。また、汚泥成分分析結果を表
1に示す。
【0033】このとき、添加されたMg(OH)2 の反
応時間は汚泥混合槽2で20分、凝集槽1で10分の合
計30分であるが、平均Mg(OH)2 添加量は210
0ppmであり、理論量(1950ppm)に対し約8
%過剰であった。
【0034】比較例1 Mg(OH)2 乳濁液の代りに100g/l濃度のCa
(OH)2 乳濁液を用いたこと以外は実施例1と同様に
行なった。得られた処理水のSS、循環汚泥濃度及び汚
泥発生量を表1に示す。また、汚泥成分分析結果を表1
に示す。
【0035】表1より、Ca(OH)2 を用いた場合に
比べて、Mg(OH)2 を用いた場合には、発生汚泥量
が少なく、汚泥処理の面で有利であることが明らかであ
る。また、表2より、Ca(OH)2 を用いた場合に得
られる汚泥は不純物の硫酸化合物が多量に含まれてお
り、一方、Mg(OH)2 を用いた場合には不純物含有
量が少なく、汚泥の有効利用の面からも、Mg(OH)
2 を用いるのが有利であることが明らかである。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】比較例2 実施例1で処理したものと同様の酸洗廃水を100g/
l Mg(OH)2 乳濁液で中和した。
【0039】その際、NaOHを使用して作成した中和
曲線より求めた、pH9にするための必要Mg(OH)
2 量は1950ppmであったため、Mg(OH)2
過剰量の3000ppm一度に添加してスターラ攪拌を
行ない、反応時間とpHとの関係を測定し、結果を第2
図に示した。
【0040】第2図より、Mg(OH)2 のみの添加で
は中和の進行が非常に遅く、Mg(OH)2 のみを使用
して目的のpHまで中和することは困難であることが明
らかである。
【0041】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の金属含有廃
水の処理方法によれば、返送汚泥が水酸基と吸着すると
いう特性を利用して、MgO又はMg(OH)2 の溶解
が迅速に行なわれ、MgO又はMg(OH)2 を用いた
処理が可能となる。このため、 安価で容易に入手でき、しかも取り扱い性に優れた
MgO又はMg(OH)2 を用いることができる。 Ca(OH)2 使用で問題となるスケール発生や汚
泥発生量の増加の問題がない。 汚泥中の不純物含有量が少なく、汚泥からの有価金
属の回収効率が向上する。 といった効果が奏され、工業的に極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は本発明の金属含有廃水の処理方法の一
実施方法を示す系統図である。
【図2】比較例2の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1 凝集槽 2 汚泥混合槽 3 シックナー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属含有廃水にアルカリを添加して金属
    水酸化物を生成させ、処理水と汚泥とに固液分離する方
    法において、 アルカリとして酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウ
    ムを用い、これを固液分離された汚泥の一部と混合し、
    得られた混合物を金属含有廃水に添加することを特徴と
    する金属含有廃水の処理方法。
JP21032893A 1993-08-25 1993-08-25 金属含有廃水の処理方法 Pending JPH0760262A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015001886A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 三菱重工業株式会社 水処理方法及び水処理システム

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