JPH09192677A - ひ素含有廃水の処理方法 - Google Patents

ひ素含有廃水の処理方法

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JPH09192677A
JPH09192677A JP478896A JP478896A JPH09192677A JP H09192677 A JPH09192677 A JP H09192677A JP 478896 A JP478896 A JP 478896A JP 478896 A JP478896 A JP 478896A JP H09192677 A JPH09192677 A JP H09192677A
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守 横瀬
Hiroshi Fujita
浩 藤田
Kozo Tao
幸三 田尾
Hiroshi Baba
博 馬場
Hideki Kamiyoshi
秀起 神吉
Ranko Shikai
蘭子 四海
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃水中に含まれるひ素を高効率で除去して、
各種規制値を十分クリアできる処理水とし、さらに廃水
から分離除去されたＡｓ含有汚泥の無害化までを一貫し
て行うことのできるひ素含有廃水の処理方法を提供する
こと。 【解決手段】 ひ素含有廃水に、必要により酸化剤を添
加して廃水中の３価のひ素を５価のひ素に酸化した後、
カルシウム化合物を添加してｐＨ１２以上に調整し、固
液分離（第１固液分離）後、汚泥をか焼処理するととも
に、該固液分離後の処理液に第２鉄塩を添加してｐＨを
６〜９に調整し、固液分離（第２固液分離）することを
特徴とするひ素含有廃水の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はひ素を含有する廃水
を無害化処理する方法に関する。さらに詳しくは、ひ素
含有廃水を凝集処理してひ素含有量のきわめて低い処理
水を得るとともに、このとき排出されるひ素化合物を含
む汚泥を乾燥、か焼処理することにより、環境に無害な
組成物に変換する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ひ素を含有する廃水の無害化処理方法と
しては吸着法、イオン交換法、硫化物沈殿法、水酸化物
共沈法等によりひ素を除去する方法が知られている。こ
のうち、カルシウム化合物、マグネシウム化合物、鉄塩
等を用いて処理する水酸化物共沈法は最も代表的な処理
法である。この方法によるひ素含有廃水の処理工程の一
例について、その概略を示す図２を参照して説明する。
図２の工程において、各種工場等から排出されるひ素を
含有する廃水２４は、反応槽２１に流入する。ひ素はＡ
ｓ3+よりＡｓ5+の方が難溶性で沈殿物を除去しやすく、
廃水中に亜ひ酸イオン、すなわちＡｓ3+の含有量が多い
場合には、必要に応じて過酸化水素、次亜塩素酸塩等の
酸化剤を添加することにより、（１）式に示す反応でひ
酸イオン、すなわちＡｓ5+に酸化させて処理する方法を
採ることもある。
【化１】 ＡｓＯ3 3- ＋〔Ｏ〕 → ＡｓＯ4 3- （１）
【０００３】この廃水にカルシウム化合物又は鉄塩を添
加すると、（２）又は（３）式のように反応して難溶性
のひ酸カルシウム又はひ酸鉄を生成する。なお、図中に
は上記カルシウム化合物や鉄塩の中からこれらを代表す
るものとして消石灰２５を添加する場合を例示した。
【化２】 ３Ｃａ2+ ＋ ２ＡｓＯ4 3- → Ｃａ3 （ＡｓＯ4 ）2 （２） Ｆｅ3+ ＋ ＡｓＯ4 3- → ＦｅＡｓＯ4 （３） この反応に加えて、カルシウム化合物や鉄塩はともに凝
集剤として作用するため、上記（２）又は（３）式で生
成したひ素化合物を含む沈殿物は次第に粗大化する。次
に、この反応液を沈殿槽２２等に導入して固形分を分離
させ、上澄水は処理水２６として系外へ排出する。ひ素
化合物等を含む沈殿汚泥２７は下部から抜き出し、脱水
機２３を経て脱水ケーキ２９として排出される。なお、
沈殿汚泥２７の一部は返送汚泥２８として反応槽２１へ
返送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のひ
素含有廃水の処理方法は次のような問題点があった。 廃水処理から汚泥処理に至るまでの一貫した処理法
が確立されていない。すなわち、従来技術では廃水より
ひ素を汚泥中に取出すまでの処理工程に終始しており、
その際に発生した汚泥中のひ素を引き続き無害化するま
でのプロセスが未だ確立しているとはいえず、環境対策
上の問題点が多い。 廃水中のひ素の除去効率が低く、ひ素が高濃度に含
まれている場合は排出基準を満足させ得る程度にまで単
一の操作で処理することが困難である。 廃水の処理工程で発生するひ素化合物を含む汚泥
を、単に脱水又は乾燥した後、廃棄処分した場合、雨水
や地下水によってひ素が再度溶出し、新たな公害発生源
となる恐れがある。
【０００５】本発明はこのような従来技術における問題
点を解消し、廃水中に含まれるひ素を高効率で除去し
て、各種規制値を十分クリアできる処理水とし、さらに
廃水から分離除去されたＡｓ含有汚泥の無害化までを一
貫して行うことのできるひ素含有廃水の処理方法を提供
しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するためになされたもので、次のような構成を有するも
のである。 （１）ひ素含有廃水にカルシウム化合物を添加してｐＨ
１２以上に調整し、固液分離（第１固液分離）後、汚泥
をか焼処理するするとともに、該固液分離後の処理液に
第２鉄塩を添加してｐＨを６〜９に調整し、固液分離
（第２固液分離）することを特徴とするひ素含有廃水の
処理方法。 （２）ひ素含有廃水に酸化剤を添加して廃水中の３価の
ひ素を５価のひ素に酸化した後、カルシウム化合物を添
加してｐＨ１２以上に調整し、固液分離（第１固液分
離）後、汚泥をか焼処理するするとともに、該固液分離
後の処理液に第２鉄塩を添加してｐＨを６〜９に調整
し、固液分離（第２固液分離）することを特徴とするひ
素含有廃水の処理方法。
【０００７】（３）前記第２固液分離後の汚泥を、処理
前の廃水中あるいは前記第１固液分離後の廃水中に返送
することを特徴とする前記（１）又は（２）のひ素含有
廃水の処理方法。 （４）前記第２鉄塩の添加量が、廃水中のひ素と添加す
る第２鉄塩の重量比（Ｆｅ／Ａｓ）が５〜２０となるよ
うな量であることを特徴とする前記（１）〜（３）のい
ずれかのひ素含有廃水の処理方法。 （５）前記汚泥のか焼処理温度が５５０〜７００℃であ
ることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかのひ
素含有廃水の処理方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の作用を説明する。ひ
素含有廃水に、必要により過酸化物、次亜塩素酸塩等の
酸化物を添加してＡｓ3+をＡｓ5+に酸化し、カルシウム
化合物を添加してｐＨを１２以上に調整すると、ひ素イ
オン及びその他の重金属類は水酸化物となってフロック
を形成する。なお、カルシウム化合物としては水酸化カ
ルシウム（消石灰）、酸化カルシウム（生石灰）、炭酸
カルシウム、塩化カルシウムなどが例示され、これらの
混合物でもよい。反応液中よりこのフロックを分離し、
汚泥の一部を未処理の廃水中に返送するとともに、残部
は脱水、乾燥後か焼処理をする。それによって得られた
か焼生成物（焼成物）は、土壌中に埋立てた際にほとん
ど地中水に溶出することなく、環境への影響が最小限の
ものとなる。
【０００９】そして固液分離後の処理液に第２鉄塩と必
要に応じて酸を添加してｐＨ６〜９に調整すると、液中
に残存するひ素が、同時に生成する水酸化第２鉄フロッ
クに包含されて共沈し、さらに高分子凝集剤を添加する
ことによってフロックが粗大化して固液分離を一層容易
にすることができる。反応液からこのフロックを分離
し、汚泥は未処理の廃水中に返送するか、又はカルシウ
ム化合物処理後の反応液中に返送する。あるいは、原廃
水中に含まれるひ素が低濃度である場合には、この汚泥
を直接汚泥貯槽へ排出することによって、原廃水中のひ
素濃度に応じた安定した処理が可能となる。
【００１０】次に本発明の方法をその１実施態様を示す
工程説明図である図１に基づいて説明する。図１中、１
は廃水１１を導入し消石灰１２等を添加してｐＨ調整す
る第１反応槽、２は第１反応槽１で生成した凝集物を沈
殿分離する第１凝集沈殿槽、３は第１凝集沈殿槽２から
排出される上澄液を導入し凝集剤を添加するとともにｐ
Ｈ調整する第２反応槽、４は第２反応槽３で生成した凝
集生成物を沈殿分離する第２凝集沈殿槽であり、５は第
１凝集沈殿槽２及び第２凝集沈殿槽４で沈殿分離したひ
素化合物を含む汚泥（第１凝集沈殿汚泥１７及び第２凝
集沈殿汚泥１８）を受入れ貯留する汚泥貯槽である。そ
して６は汚泥貯槽５より供給される汚泥を脱水する脱水
機、７は脱水機６で生成したケーキを乾燥する乾燥機、
８は乾燥機７で生成した乾燥固形物をか焼するか焼炉で
ある。
【００１１】上記構成において、各種工場等から排出さ
れたひ素を含有する廃水１１は、第１反応槽１に流入す
る。なお、ひ素は一般的にＡｓ5+の方がＡｓ3+より溶解
度が低く除去しやすいため、Ａｓ3+が存在する場合は処
理に際して予め過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム等の
酸化剤を添加し酸化処理してもよい。この廃水１１に消
石灰１２を添加すると、ひ酸カルシウムの他に鉄、銅、
鉛等の重金属類の水酸化物フロックが生成する。このと
き、消石灰１２をｐＨ１２以上、好ましくはｐＨ１２．
５以上となるように添加すればひ酸カルシウムの沈殿が
生成しやすくなる。なお、ｐＨ１３以上とした場合には
処理性には影響はないものの薬品消費量が増大し経済的
でない。次にこの反応液を第１凝集沈殿槽２に導入し、
固液分離する（第１固液分離）。固液分離は本実施例の
方法に限定する必要はなく、例えばろ過であってもよ
い。第１凝集沈殿槽２で静置後、装置の底部から抜き出
した第１凝集沈殿汚泥１７は、その一部を返送汚泥１７
ａとして第１反応槽１に返送し、未処理の廃水中に混合
することによってフロックの生成を促進させるととも
に、残部は汚泥貯槽５に貯留する。
【００１２】汚泥貯槽５の汚泥が一定量になったとき、
汚泥を例えばフィルタープレス、遠心分離機等の脱水機
６に供給し脱水した後、乾燥機７に供給して２００℃付
近で乾燥させ、さらにか焼炉８に供給してか焼処理す
る。か焼温度は５５０℃以上とするのが好ましい。ま
た、過度に温度を高くする必要はないので５５０〜７０
０℃が好ましい範囲である。こうして得られた焼成物１
９は、土壌中に埋立てた際に、地中水へ有害成分が溶出
することはほとんどなく、環境への影響が最小限のもの
となる。
【００１３】前記第１凝集沈殿槽２で固液分離後の処理
液は第２反応槽３に導入され、鉄塩（例えば塩化第２鉄
１４）と必要に応じて酸（例えば塩酸１３）を添加して
ｐＨ６〜９に調整することにより、液中に残留するひ素
はひ酸鉄となり、同時に生成する水酸化第２鉄フロック
に包含されて共沈する。鉄塩としては塩化第２鉄、硫酸
第２鉄等が考えられるが、このうち硫酸第２鉄は硫酸カ
ルシウムを生成して汚泥量が増大するため好ましくな
く、塩化第２鉄が最適である。第２鉄塩の添加量はＦｅ
／Ａｓの重量比で５〜２０とするのが好ましい。この比
が５未満では効果が不十分な場合があり、また、通常の
場合２０を超えて添加する必要はない。
【００１４】この反応液を第２凝集沈殿槽４に導入す
る。このとき第２凝集沈殿槽４又はその入口管路の途中
で、さらに反応液中へ高分子凝集剤１５を添加するとフ
ロックが粗大化し沈降分離が一層容易となる。この場合
の固液分離（第２固液分離）も本実施例の方法に限定す
る必要はなく、例えばろ過であってもよい。第２凝集沈
殿槽４で静置後、装置の底部から抜き出した第２凝集沈
殿汚泥１８は、第１反応槽１に返送するか、もしくは第
２反応槽３に返送し、フロックの生成を促進させる。な
お、原廃水中に含まれるひ素が低濃度である場合には、
第２凝集沈殿汚泥１８を直接汚泥貯槽５へ排出してもよ
い。こうして第２凝集沈殿槽４で分離後の上澄水はひ素
がほぼ完全に除去されており、排出基準を満足し得る処
理水１６として放流することができる。
【００１５】
【実施例】
（実施例１）銅精錬工場から排出される、ひ素を含有す
る硫酸プラント廃水の１例である表１に示す組成の廃水
に、消石灰を添加して孔径１μｍのグラスフィルターで
ろ過し、消石灰添加量（廃水のｐＨで管理）と処理水中
のＡｓ含有量との関係を調べた。その実験結果を表２に
示す。その結果、処理水中に残留するＡｓ濃度は、消石
灰をｐＨ１２．０以上となるよう添加した場合５０ｍｇ
／リットル以下に、ｐＨ１２．５以上となるよう添加し
た場合５ｍｇ／リットル以下となりＡｓ濃度は大幅に減
少するものの、この処理だけでは総理府令で定められた
有害物質の排出基準値であるＡｓ０．１ｍｇ／リットル
以下を達成することは困難であることが判明した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】（実施例２）そこで実施例１と同じ廃水
に、消石灰をｐＨ１２．０となるように添加して孔径１
μｍのグラスフィルターでろ過した後、そのろ液に第２
鉄塩として塩化第２鉄を添加して同じく孔径１μｍのグ
ラスフィルターでろ過し、第２鉄塩の添加量と処理水の
Ａｓ含有量との関係を調べた。その実験結果を表３に示
す。その結果、原廃水中にＡｓ濃度が１１０００ｍｇ／
リットルと高濃度に含有される場合でも、消石灰で処理
した後、第２鉄塩をＦｅ／Ａｓ重量比で５倍以上添加し
て２段処理することにより、処理水中のＡｓ濃度は０．
１ｍｇ／リットル以下となり、総理府令で定められた有
害物質の排出基準値であるＡｓ０．１ｍｇ／リットル以
下を容易に達成できることが判明した。
【００１９】
【表３】
【００２０】（実施例３）実施例１と同じ廃水に、消石
灰をｐＨ１２．０となるように添加して孔径１μｍのグ
ラスフィルターでろ過し、得られた汚泥を２００℃で含
水率が２０％以下となるまで乾燥し、その後か焼炉でか
焼処理し、か焼条件とか焼焼成物の溶出濃度との関係を
調べた。その結果を表４及び図３に示す。その結果、か
焼焼成物からのひ素溶出濃度はか焼温度によって大きく
変化し、５００℃で長時間か焼した場合でも処理前の値
とほとんど変わらないが、５５０℃以上とした場合急激
に低下し、５５０℃で１．５時間程度、６００〜７００
で１時間程度で、廃棄物処理法施行令で定められたＡｓ
０．３ｍｇ／リットル以下を容易に達成できることが判
明した。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【発明の効果】本発明の方法は次のような効果を奏する
ものである。 廃水の処理だけではなく、ひ素を含む汚泥の完全無
害化処理に至るまでの一貫したプロセスが確立され、従
来技術における環境対策上の問題点を解消することがで
きる。 排水中にひ素が高濃度に含まれている場合でも高度
に処理することができ、総理府令で定められた有害物質
の許容限度値であるＡｓ０．１ｍｇ／リットル以下を達
成し、環境保全に貢献することができる。 廃水処理工程で発生する、ひ素化合物を含む汚泥を
適切な条件でか焼処理することにより、廃棄処分した場
合に、汚泥から有害なひ素が雨水や地下水に再溶出する
ことがなくなり、廃棄物処理法施行令で定められたＡｓ
０．３ｍｇ／リットル以下の値を満足させることがで
き、新たな公害源となるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のひ素含有廃水の処理方法の１実施態様
を示す工程説明図。
【図２】従来のひ素含有廃水の処理方法の１例を示す工
程説明図。
【図３】か焼条件とか焼焼成物から溶出するＡｓ濃度と
の関係を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 博 兵庫県神戸市兵庫区小松通五丁目１番16号 株式会社神菱ハイテック内 (72)発明者 神吉 秀起 兵庫県神戸市兵庫区小松通五丁目１番16号 株式会社神菱ハイテック内 (72)発明者 四海 蘭子 兵庫県神戸市兵庫区小松通五丁目１番16号 株式会社神菱ハイテック内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ひ素含有廃水にカルシウム化合物を添加
    してｐＨ１２以上に調整し、固液分離（第１固液分離）
    後、汚泥をか焼処理するとともに、該固液分離後の処理
    液に第２鉄塩を添加してｐＨを６〜９に調整し、固液分
    離（第２固液分離）することを特徴とするひ素含有廃水
    の処理方法。
  2. 【請求項２】 ひ素含有廃水に酸化剤を添加して廃水中
    の３価のひ素を５価のひ素に酸化した後、カルシウム化
    合物を添加してｐＨ１２以上に調整し、固液分離（第１
    固液分離）後、汚泥をか焼処理するとともに、該固液分
    離後の処理液に第２鉄塩を添加してｐＨを６〜９に調整
    し、固液分離（第２固液分離）することを特徴とするひ
    素含有廃水の処理方法。
  3. 【請求項３】 前記第２固液分離後の汚泥を、処理前の
    廃水中あるいは前記第１固液分離後の廃水中に返送する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のひ素含有廃水
    の処理方法。
  4. 【請求項４】 前記第２鉄塩の添加量が、廃水中のひ素
    と添加する第２鉄塩の重量比（Ｆｅ／Ａｓ）が５〜２０
    となるような量であることを特徴とする請求項１〜３の
    いずれかに記載のひ素含有廃水の処理方法。
  5. 【請求項５】 前記汚泥のか焼処理温度が５５０〜７０
    ０℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
    記載のひ素含有廃水の処理方法。
JP478896A 1996-01-16 1996-01-16 ひ素含有廃水の処理方法 Pending JPH09192677A (ja)

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US08/761,858 US5840194A (en) 1996-01-16 1996-12-09 Process for treating arsenic-containing waste water
CA 2193557 CA2193557C (en) 1996-01-16 1996-12-20 A process for treating arsenic-containing waste water
CN96116742A CN1100008C (zh) 1996-01-16 1996-12-27 处理含砷废水的方法
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