JPH081173A - 水銀含有排水の処理方法および装置 - Google Patents
水銀含有排水の処理方法および装置Info
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- JPH081173A JPH081173A JP6141955A JP14195594A JPH081173A JP H081173 A JPH081173 A JP H081173A JP 6141955 A JP6141955 A JP 6141955A JP 14195594 A JP14195594 A JP 14195594A JP H081173 A JPH081173 A JP H081173A
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Abstract
き、これに基づいて適正な硫化物および鉄塩の添加量を
演算して、水銀その他の重金属を効率よく除去すること
ができ、これにより使用薬品量を少なくして、汚泥発生
量を少なくすることができる水銀含有排水の処理方法お
よび装置。 【構成】 水銀含有排水に硫化物および鉄塩を添加し
て、水銀その他の重金属を硫化物として析出させると同
時に、過剰の硫化物を鉄塩で不溶化し、凝集分離により
水銀を除去する方法において、被処理水の一部にアルカ
リまたは硫化物を添加して生成する不溶性の水酸化物量
または硫化物量をSS値として測定し、このSS値から
全重金属量を演算し、水銀の凝集分離に必要な硫化物お
よび鉄塩の添加量を演算して添加し、水銀その他の重金
属を除去する。
Description
と鉄塩を利用して水銀を除去する処理方法に関するもの
である。
有排水の処理方法として、硫化物および鉄塩を添加し
て、水銀を硫化物として析出させ、鉄塩の凝集により除
去する方法が知られている(例えば特開昭52−116
50号)。上記の水銀含有排水は一般に他の重金属も含
まれているが、これらの重金属も水銀と同時に除去され
る。
の添加量は過剰量の定量注入または流量に比例し比例注
入が行われているが、原水中の水銀その他の重金属の量
が変動する場合には、その変動幅の最大値において定量
または比例注入が行われており、このため薬剤が無駄に
使用されるとともに、発生する汚泥量が多くなるという
問題点がある。
問題点を解決するため、簡単な手段により適正量の硫化
物および鉄塩を添加して水銀その他の重金属を除去する
ことができる水銀含有排水の処理方法および装置を提案
することである。
水の処理方法および装置を提案することである。 (1)水銀含有排水に硫化物および鉄塩を添加して、水
銀その他の重金属を不溶化物として析出させると同時
に、過剰の硫化物を鉄塩で不溶化し、凝集分離により水
銀を除去する方法において、被処理水の一部にアルカリ
または硫化物を添加して生成する不溶性の水酸化物量ま
たは硫化物量をSS値として測定し、このSS値から全
重金属量を演算し、水銀の凝集分離に必要な硫化物およ
び鉄塩の添加量を演算して添加することを特徴とする水
銀含有排水の処理方法。 (2)水銀含有排水に硫化物および鉄塩を添加して反応
させる反応槽と、この反応槽に硫化物および鉄塩を添加
する硫化物添加装置および鉄塩添加装置と、前記反応槽
で生成するフロックを分離する固液分離装置と、被処理
水の一部にアルカリまたは硫化物を添加して、生成する
不溶性の水酸化物量または硫化物量をSS値として測定
する全重金属量測定装置と、この全重金属量測定装置で
得られたSS値から被処理水中の全重金属量を演算し、
水銀の凝集分離に必要な硫化物および鉄塩の添加量を演
算し、この値に基づいて前記硫化物添加装置および鉄塩
添加装置における硫化物および鉄塩添加量を制御する制
御装置とを有する水銀含有排水の処理装置。
水は、ごみ焼却場排水、研究所排水などの無機または有
機の水銀を含有する排水であり、水銀の他に他の重金属
および有機物等の他の成分を含有していてもよい。
合は、予め有機物を分解しておくのが望ましい。有機物
として、水銀その他の重金属とキレート化合物を形成す
るEDTAその他の有機酸類等は特に分解しておくのが
好ましい。このような有機物の分解法としては、ニッケ
ルその他の酸化触媒の存在下に、塩素等の酸化剤を反応
させる方法が好ましい。
た被処理水に硫化物を添加することにより水銀その他の
重金属を不溶化物として析出させるとともに、鉄塩を添
加して過剰の硫化物を不溶化する。ここで添加する硫化
物としては、硫化ナトリウム、硫化水素ナトリウム等の
水溶性の硫化物が好ましい。また鉄塩としては塩化鉄
(III)、硫酸鉄(III)等の水溶性の3価の鉄塩が好ま
しい。
次の(A)式で示され、水銀その他の重金属の硫化物が
不溶化物として析出する。
より多硫化して再溶解する。
硫化物と反応して不溶化すると同時に、水酸化鉄フロッ
クの生成により、析出した不溶化物がフロックに吸着さ
れて沈殿し、除去される。ここで処理水銀濃度を5μg
/l以下にするためには、除去すべき水銀に対する添加
硫化物のモル比は2〜100、除去すべき水銀に対する
添加鉄塩のモル比は7.4以上とすることができる。
説明する。以下の式における記号の意味は次の通りであ
る。 F−Hg:被処理水中のHg濃度(mmol/l) R−Hg:除去Hg濃度 (mmol/l) S−Hg:処理水の設定Hg濃度(mmol/l) E−Hg:処理水の測定Hg濃度(mmol/l) F−Me:被処理水中の全重金属濃度(mmol/l) A−Fe:添加するFe3+濃度 (mmol/l) A−S :添加するS2-濃度 (mmol/l) K,a,b,d,n 定数 Q:被処理水水量
場合は次の(1)式が成立する。
イオンとの間に(2)式の関係が成立する。
(1)、(2)式から次の(3)式が得られる。
R−HgをF−Hgに置換えることができ、(4)式が
得られる。
上記のF−Hgを全重金属濃度F−Meに置換えること
により(5)式が得られ、他の重金属の析出に消費され
るFeおよびSイオン量を補正することができる。
び鉄塩の量を制御することにより、水銀を目標値に制御
することができる。ところがこの場合、被処理液中の全
重金属濃度F−Meの測定には蛍光X線分析装置等をそ
れぞれの重金属塩ごとに設置して、測定する必要があ
り、装置および測定コストが高くなり、またオンライン
による制御が困難である。
たは硫化物を添加して生成する不溶性の水酸化物または
硫化物濃度ΔSSを測定して次の(6)式によりF−M
eに換算する。ここでdは廃水によって異なる定数であ
る。 F−Me=d×ΔSS …(6)
定数は排水の種類によって異なるので、各処理系におい
て実験的に求めて制御に供する。この場合、それぞれの
排水に対して硫化物および鉄塩の添加量を変えて実験を
行い処理水銀濃度を測定し、前記各式に各変数を代入し
て定数a、b、d、nを求め、制御式を作成する。実際
の制御は、例えば前記(5)式においてF−Me/A−
FeまたはF−Me/A−Sのいずれかを実験結果から
設定値として設定し、A−FeおよびA−Sを演算し
て、これらの薬品添加量を制御して処理を行う。一方、
処理水水銀濃度E−Hgを測定し、設定水銀濃度S−H
gと差がある場合は、F−Me/A−FeまたはF−M
e/A−Sの設定値を変更し、この設定値の変更で対処
できないときは(5)式のaを補正するようにフィード
バックを行う。
る。図1は実施例の処理装置を示す系統図、図2は制御
装置のブロック図、図3はモニターの構成図である。図
1において、1は被処理水槽、2、3は反応槽、4はフ
ロック生成槽、5は固液分離槽、6は処理水槽、7は制
御装置、8は表示装置である。
し、ポンプ12から流量計13を有する流路14が反応
槽2に連絡している。またポンプ15から流路16がモ
ニター17に連絡している。モニター17は被処理水の
水銀濃度F−Hgを測定する水銀測定装置18と、被処
理水にアルカリまたは硫化物を添加して、生成する不溶
性の水酸化物または硫化物濃度をSS値(ΔSS)とし
て測定する全重金属濃度測定装置19とを有する。反応
槽2は撹拌機21を有し、pH調整剤槽22からポンプ
23を有する流路24が連絡し、また硫化物槽25から
ポンプ26を有する流路27が連絡し、流路28が反応
槽3に連絡している。反応槽3は撹拌機31を有し、鉄
塩槽32からポンプ33を有する流路34が連絡し、流
路35がフロック生成槽4に連絡している。
集剤槽42からポンプ43を有する流路44が連絡し、
流路45が固液分離槽5に連絡している。固液分離槽5
は流路51が処理水槽6に連絡し、汚泥流路52が系外
に連絡している。処理水槽6は処理水流路61が系外に
連絡し、ポンプ62から流路63がモニター64に連絡
している。モニター64は処理水の水銀濃度E−Hgの
測定装置となっている。
1、演算部72、メモリ73、設定部74を有する。モ
ニター17の詳細は図3に示されており、流路16は水
銀測定装置18と全重金属濃度測定装置19に分岐して
連絡している。全重金属濃度測定装置19は撹拌機8
1、pH計82、アルカリ注入流路83、およびSS計
84を有する。
方法は、被処理水流路11から被処理水槽1に導入され
た被処理水を、ポンプ12によって流路14から反応槽
2に送り、途中で流量計13により流量Qを測定する。
また被処理水の一部をポンプ15により流路16からモ
ニター17に送って、水銀測定装置18で水銀濃度F−
Hgを測定する。そして全重金属濃度測定装置19では
撹拌機81で撹拌し、pH計82でpHを測定しなが
ら、アルカリ注入流路83からアルカリを注入してpH
8〜10に調整し、析出した不溶性の水酸化物をSS計
84でSS値(ΔSS)として測定する。この場合、ア
ルカリの代りに硫化物を注入して析出する硫化物をSS
計84で測定してもよい。反応槽2では、pH調整剤槽
22からポンプ23により流路24を通してpH調整剤
(例えばアルカリ)を添加してpH8〜10に調整しな
がら、硫化物槽25からポンプ26により流路27を通
して硫化物を添加し、撹拌機21で撹拌して反応させ
る。これにより被処理水中に含まれる水銀その他の重金
属は不溶化物となって析出する。
に送られ、ここで鉄塩槽32からポンプ33により流路
34を通して鉄塩を添加して、撹拌機31で撹拌して反
応させる。これにより鉄の水酸化物が発生すると同時に
過剰の硫化物イオンは不溶化して析出し、重金属の硫化
物の多硫化による再溶解は防止される。反応槽3の反応
液は流路35からフロック生成槽4に入り、撹拌機41
で撹拌してフロックが形成される。このとき必要により
凝集剤槽42からポンプ43により、流路44を通して
高分子凝集剤を添加し、フロックを生長させる。水酸化
鉄フロックの生成により不溶化した過剰の硫化物は水酸
化鉄フロック中に抱き込まれてフロック化する。
固液分離槽5に送られて固液分離され、分離液は流路5
1から処理水として処理水槽6に送られ、分離汚泥は汚
泥流路52から系外に排出される。処理水槽6の処理水
は処理水流路61から系外に排出され、一部はポンプ6
2により流路63からモニター64に送られ、ここで水
銀濃度E−Hgが測定される。
が、同様の装置、特に反応槽2、3、フロック生成槽4
および固液分離槽5を2段以上設け、シリーズ通水する
ことにより、2段以上の複数段処理を行うことができ
る。この場合は各段の薬剤添加量の合計量を薬剤添加量
とすることができ、各式の定数は処理の段数によって異
なる。
−Hgならびに実験で求めた定数a、b、d、nおよび
F−Me/A−Fe(またはF−Me/A−S)を設定
部74に入力して設定し、流量計13の被処理水流量信
号Q、水銀測定装置18の被処理水水銀濃度信号F−H
g、全重金属濃度測定装置19の水酸化物のSS値信号
ΔSS、およびモニター64の処理水水銀濃度信号E−
Hgを入力部71に入力し、演算部7において演算す
る。
従って行われ、このとき(6)式に従ってΔSSからF
−Meが演算される。(5)式から水銀の凝集分離に必
要な硫化物量A−Sおよび鉄塩量A−Feが演算され、
被処理水流量Qに対応する制御信号によりポンプ26、
33が制御され、硫化物および鉄塩の添加量が制御され
る。ポンプ23によるpH調整剤の添加量はpH計によ
り一定pHを維持するように制御される。またポンプ4
3による高分子凝集剤の添加量は、水酸化鉄フロック生
成量に対応する量として演算される添加量信号A−Po
により制御される。
信号F−Hgの入力によりA−SおよびA−Feの最小
必要量が演算され、前記(5)式から演算されるA−S
およびA−Feを補正するように出力される。またモニ
ター64からの処理水水銀濃度信号E−Hgの入力によ
り、F−Me/A−FまたはF−Me/A−Sの設定値
を変更し、この設定値の変更で対処できないときは
(5)式の定数aを補正して演算が行われる。
示す条件で、さらに鉄塩の添加量を変えた条件で水銀の
除去を行った結果を図4のグラフに示す。試験例1、2
は水銀のみを含む場合、試験例3、4は水銀と他の重金
属を含む場合である。上記の結果から得られた係数を表
2に示す。
記(3)式の係数はa=0.5、b=0.5、1/n=
0.5となり次の(7)式が成立する。 R−Hg/A−Fe=0.5×(R−Hg/A−S)0.5×E−Hg0.5 …(7) (4)式の場合も同様で(7)式と同様に表わされる。
また多量に水銀以外の重金属を含む場合の1段処理で
は、前記(5)式中の係数は上記と同様a=0.5、b
=0.5、1/n=0.5で(7)式と同様に表わされ
る。多量に他の重金属を含む場合の2段処理の場合はa
=0.24となり、(8)式で表わされる。 F−Me/A−Fe≒0.24×(F−Me/A−S)0.5×S−Hg0.5…(8) 従ってこの場合の処理水銀濃度S−Hgを求める式は
(9)式になる。 S−Hg=17.4×(F−Me/A−Fe)2.0×(A−S/F−Me)…(9)
−MeとA−S/F−Meの関係を図5のグラフに示
す。図5において曲線1はE−Hg=1μg/l、曲線
2はE−Hg=5μg/lの線を示す。また領域Aは適
正添加範囲、Bは処理不安定範囲、Cは汚泥増大範囲、
DはA−S不足範囲、EはA−S過剰範囲を示す。
度F−Meと、これにアルカリまたは硫化物を添加して
pH9.0±2に調整して、不溶性の水酸化物または硫
化物を生成させたときのSS値ΔSSの関係を図6のグ
ラフに示す。図6より全重金属濃度F−Meの比率にか
かわらず、98%の高い相関関係が認められる。このた
めアルカリまたは硫化物添加によって、不溶性の水酸化
物または硫化物を析出させ、SS分析を行うことによ
り、全重金属量が予測可能である。図6の関係から前記
(6)式の係数はd=1/(108.1±2.1)が得
られ、次の式(10)が成立する。 F−Me=ΔSS×〔1/(108.1±2.1)〕 …(10)
水の処理を制御した結果を表3に示す。
制御することにより、設定値に近い処理水質に制御でき
ることがわかる。
重金属の水酸化物または硫化物をSS値として測定して
全重金属量を求め、この値により硫化物および鉄塩添加
量を演算して添加量を制御するようにしたので、簡単な
手段で全重金属量を測定することができ、これに基づい
て適正な硫化物および鉄塩の添加量を演算して、水銀そ
の他の重金属を効率よく除去することができ、これによ
り使用薬品量を少なくして、汚泥発生量を少なくするこ
とができる。
5、51、63 流路 17、64 モニター 18 水銀測定装置 19 全重金属濃度測定装置 21、31、41、81 撹拌機 22 pH調整剤槽 25 硫化物槽 32 鉄塩槽 42 凝集剤槽 52 汚泥流路 61 処理水流路 71 入力部 72 演算部 73 メモリ 74 設定部 82 pH計 83 アルカリ注入流路 84 SS計
Claims (2)
- 【請求項1】 水銀含有排水に硫化物および鉄塩を添加
して、水銀その他の重金属を不溶化物として析出させる
と同時に、過剰の硫化物を鉄塩で不溶化し、凝集分離に
より水銀を除去する方法において、被処理水の一部にア
ルカリまたは硫化物を添加して生成する不溶性の水酸化
物量または硫化物量をSS値として測定し、このSS値
から全重金属量を演算し、水銀の凝集分離に必要な硫化
物および鉄塩の添加量を演算して添加することを特徴と
する水銀含有排水の処理方法。 - 【請求項2】 水銀含有排水に硫化物および鉄塩を添加
して反応させる反応槽と、 この反応槽に硫化物および鉄塩を添加する硫化物添加装
置および鉄塩添加装置と、 前記反応槽で生成するフロックを分離する固液分離装置
と、 被処理水の一部にアルカリまたは硫化物を添加して、生
成する不溶性の水酸化物量または硫化物量をSS値とし
て測定する全重金属量測定装置と、 この全重金属量測定装置で得られたSS値から被処理水
中の全重金属量を演算し、水銀の凝集分離に必要な硫化
物および鉄塩の添加量を演算し、この値に基づいて前記
硫化物添加装置および鉄塩添加装置における硫化物およ
び鉄塩添加量を制御する制御装置とを有する水銀含有排
水の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14195594A JP3635678B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 水銀含有排水の処理方法および装置 |
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JP4135261B2 (ja) | クロム含有排水の処理装置 |
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