JPH09253457A - 排煙処理廃液の処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排煙脱硫法、特に湿式の排煙脱硫法において
生ずる廃液の処理方法と、その処理装置に関し、設備費
や運転費等のコストの増大を低減でき、広大な設備を要
することがなく、また廃棄物や系外へ放流する廃水を発
生させることがなく、従って後工程に廃水の処理施設を
設置する必要がなく、さらに廃液処理後に回収される液
及び２価金属化合物を再利用することを可能ならしめる
ことを課題とする。 【解決手段】 排煙脱硫処理後の廃液を濃縮装置２によ
り濃縮し、次に濃縮された濃縮液を中和脱水した後、中
和脱水後の処理液からマグネシウムやカルシウム等の２
価金属陽イオンを除去し、その後、２価金属陽イオン除
去後の処理液を、バイポーラ膜10を備えたバイポーラ膜
装置５に供給して該バイポーラ膜装置５から酸とアルカ
リ溶液とを分離して酸を回収することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排煙処理廃液の処理
方法とその装置、さらに詳しくは、排煙脱硫法、特に湿
式の排煙脱硫法において生ずる廃液の処理方法と、その
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、排煙脱硫法としては種々の方
法が採用されているが、大別して湿式法と乾式法とがあ
る。

【０００３】このうち、湿式法の場合には液相でプロセ
スが進行するため、排煙処理後に生ずる廃液をさらに処
理することが要求される。

【０００４】そして、このような廃液の処理方法とし
て、一般には図１２に示すように、生物処理装置31によ
り窒素除去した後、フッ素除去装置32でフッ素除去を行
い、さらに分離装置33で固液分離してスラッジを沈澱さ
せるとともに、液は放流するという方法が採用されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】しかし、この方法によれ
ば、運転制御が複雑で、設備費と運転費が高くつき、ま
た設備に広大な敷地面積が必要になり、さらに放流する
廃液及び廃棄物としてのスラッジが生ずるため、後工程
に処理施設が必要になるという種々の問題点が生じてい
た。

【０００６】そこで、このような問題点を解消するた
め、図１３に示すような方法も採用されている。

【０００７】すなわち、この方法は、同図に示すよう
に、脱硫装置34から生ずる廃水を、濾過装置35に供給し
て濾過した後、電気透析装置36で電気透析を行い、透析
後の脱塩液は脱硫装置34に返送し、また透析後の濃縮液
は蒸発缶37に供給した後、コンクリート固化部38でコン
クリート固化して処理されていたものである。

【０００８】しかし、このような方法によれば、再利用
すべき回収物を得ることができず、またコンクリート固
化した廃棄物が発生するという問題点が生じていた。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、設備費や運転費等のコストの増大
を低減でき、広大な設備を要することがなく、また廃棄
物や系外へ放流する廃水を発生させることがなく、従っ
て後工程に廃水の処理施設を設置する必要がなく、さら
に廃液処理後に回収される液及び２価金属化合物を再利
用することを可能ならしめることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、排煙処理廃液の処理方法とその装
置としてなされたもので、排煙処理廃液の処理方法とし
ての特徴は、排煙脱硫処理後の廃液を濃縮装置２により
濃縮し、次に濃縮された濃縮液を中和脱水した後、中和
脱水後の処理液からマグネシウムやカルシウム等の２価
金属陽イオンを除去し、その後、２価金属陽イオン除去
後の処理液を、バイポーラ膜10を備えたバイポーラ膜装
置５に供給して該バイポーラ膜装置５から酸とアルカリ
溶液とを分離して酸を回収することにある。

【００１１】また、処理装置としての特徴は、排煙脱硫
処理後の廃液を濃縮するための濃縮装置２と、該濃縮装
置２で濃縮された濃縮液を中和脱水するための中和脱水
部３と、中和脱水後の処理液からマグネシウムやカルシ
ウム等の２価金属陽イオンを除去する２価金属陽イオン
除去装置４と、該２価金属陽イオンが分離除去された処
理液を、酸とアルカリ溶液とに分離すべく、バイポーラ
膜10を備えたバイポーラ膜装置５とからなることにあ
る。

【００１２】バイポーラ膜装置５で分離されたアルカリ
溶液は、中和脱水部に返送し、中和脱水用として再利用
することも可能である。

【００１３】また、バイポーラ膜装置５の中性塩ライン
からの脱塩液は、濃縮装置２又はその上流側に返送する
ことで再利用がが可能となる。

【００１４】さらに、２価金属陽イオン除去後の処理液
から分離された、２価金属陽イオンを含む液も、濃縮装
置２又はその上流側に返送して再利用することが可能で
ある。

【００１５】さらに、濃縮装置２で脱塩された脱塩液又
は水を、排煙脱硫を行う脱硫装置１に返送することで、
その脱塩液又は水が再利用される。

【００１６】濃縮装置２としては、電気透析装置2a、逆
浸透膜装置2b、或いは蒸発濃縮装置2c等を用いることが
可能である。

【００１７】また、２価金属陽イオン除去装置４として
は、キレート樹脂を備えた軟化器4a、ルーズ逆浸透膜装
置4b、１価陽イオン選択透過性電気透析装置4c等を用い
ることが可能である。

【００１８】上述のような排煙処理装置において、先ず
脱硫装置１での排煙処理後の廃液は図１に示すように濃
縮装置２へ供給され、その濃縮装置２で濃縮された濃縮
液が中和脱水部３へ供給される。

【００１９】そして、中和脱水部３で中和脱水された後
の処理液は、同図に示すように２価金属陽イオン除去装
置４へ供給され、該２価金属陽イオン除去装置４でカル
シウムやマグネシウム等の２価の金属陽イオンが除去さ
れた後、その除去後の処理液がバイポーラ膜装置５へ供
給される。

【００２０】バイポーラ膜装置５では酸、アルカリ溶
液、及び中性塩溶液が分離される。

【００２１】酸は回収され、アルカリ溶液は必要に応じ
て中和脱水部３に返送され、再利用される。

【００２２】また、中性塩溶液は必要に応じて濃縮装置
２へ返送され、再利用される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００２４】実施形態１ 図２は一実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の概
略ブロック図を示す。

【００２５】図２において、１は排煙脱硫を行うための
脱硫装置、2aは該脱硫装置１による脱硫後の廃液を電気
透析するための電気透析装置で、陽イオン交換膜及び陰
イオン交換膜を備え、脱塩室６と濃縮室７とに区画され
た構成からなる。

【００２６】３は、前記は電気透析装置2aによって処理
された濃縮液を中和脱水するための中和脱水部、4aは該
中和脱水部３で中和，脱水された液を軟化処理するため
の軟化器を示す。この軟化器4aはキレート樹脂を備えて
いる。

【００２７】５は、前記軟化器4aでの軟化処理後の液を
酸とアルカリ溶液に分離するためのバイポーラ膜装置
で、図３に示すように陽イオン交換膜８，陰イオン交換
膜９，バイポーラ膜10，陽極11，陰極12を備えた構成か
らなり、該バイポーラ膜装置５の酸ライン13は回収酸タ
ンク17に接続され、アルカリライン14は前記中和脱水部
３に接続され、さらに中性塩ライン15は、前記電気透析
装置2aの脱塩室７側に接続されている。

【００２８】また、前記電気透析装置2aの脱塩室７は、
返送ライン18を介して前記脱硫装置１に接続されてい
る。

【００２９】次に、上記のような構成からなる排煙処理
廃液装置で、廃液を処理する方法について説明する。

【００３０】先ず、脱硫装置１で排煙脱硫された廃液
を、電気透析装置2aに供給する。

【００３１】この廃液には、ＣａＣｌ₂やＭｇＣｌ₂が主
として含有され、これ以外に、Ｎａ ⁺，ＮＯ^3-，Ｓ
Ｏ^4-，等が含有されている。

【００３２】そして、電気透析装置2aの濃縮室６側を通
過した液には、ＣａＣｌ₂やＭｇＣｌ₂が含有され、脱塩
室７側を通過する液にはＮａＣｌと少量のＣａＣｌ₂,Ｍ
ｇＣｌ₂が含有され、その脱塩液は返送ライン18を介し
て前記脱硫装置１へ返送される。

【００３３】脱硫装置１に返送された脱塩液は、排煙処
理用の薬液濃度を調節するために使用できるので、前記
脱硫装置１において、系外からの水の供給が不要とな
る。

【００３４】次に、濃縮室６を通過した濃縮液は前記中
和脱水部３へ供給され、その中和脱水部３で、後述のバ
イポーラ膜装置５のアルカリライン14を介して中和に必
要な量だけ返送されるＮａＯＨによって中和，脱水され
る。

【００３５】これによって、Ｃａ（ＯＨ）₂やＭｇ（Ｏ
Ｈ）₂が沈澱する一方、濾液には主としてＮａＣｌが含
有されている。ただし、水中に溶解して残存するＣａ
（ＯＨ） ₂やＭｇ（ＯＨ）₂も含有されている。

【００３６】そして、この濾液は、軟化器4aへ供給さ
れ、残存するＣａ²⁺ やＭｇ²⁺ がキレート樹脂により除
去される。すなわち、軟化器4aのキレート樹脂は、再生
時にＮａＣｌ溶液が供給されることによりＮａ型となっ
ている。濾液に残存しているＣａ²⁺ とＭｇ²⁺ は、この
Ｎａと置換することにより、キレート樹脂に保持される
ことになる。

【００３７】すなわち、Ｃａ²⁺ やＭｇ²⁺ がバイポーラ
膜装置５に供給されるのが上記のような軟化器4aによっ
て未然に防止されるため、次工程のバイポーラ膜装置５
でのスケーリングの発生が防止されるのである。

【００３８】一方、軟化処理後でＣａ²⁺ やＭｇ²⁺ が除
去された液にはＮａＣｌが含有されている。この軟化処
理後の液がバイポーラ膜装置５に供給される。

【００３９】そして、該バイポーラ膜装置５で塩酸（Ｈ
Ｃｌ）と苛性ソーダ（ＮａＯＨ）に分離される。

【００４０】これをより詳細に説明すると、前記軟化器
4aからバイポーラ膜装置５へ供給される塩化ナトリウム
（ＮａＣｌ）を含む溶液は、そのバイポーラ膜装置５の
中性塩ライン15を通過するが、このとき中性塩ライン15
中のＮａＣｌは、図３に示すようにＮａ⁺イオンとＣｌ^-
イオンとに電離している。

【００４１】そして、陽イオンであるＮａ⁺は陽イオン
交換膜８を介してアルカリライン14側へ移動し、陰イオ
ンであるＣｌ^-は陰イオン交換膜９を介して酸ライン13
側へ移動する。

【００４２】一方、バイポーラ膜10に接液するアルカリ
ライン14と酸ライン13に存在する水の一部がバイポーラ
膜10の内部に浸透し、Ｈ⁺とＯＨ^-とに電離し、Ｈ⁺は陰
極側に移動し、ＯＨ^-は陽極側に移動する。

【００４３】従って、バイポーラ膜10内で電離したＨ⁺
は、バイポーラ膜10の陽イオン交換側を介して酸ライン
13側へ移動し、その酸ライン13において上記のようにし
て得られたＣｌ^-と結合してＨＣｌが生成され、そのＨ
Ｃｌが酸ライン13から酸貯留槽17に回収されることとな
る。

【００４４】また、バイポーラ膜10内で電離したＯＨ^-
は、バイポーラ膜10の陰イオン交換側を介してアルカリ
ライン14側へ移動し、そのアルカリライン14において上
記のようにして得られたＮａ⁺と結合してＮａＯＨが生
成され、中和に必要な量のＮａＯＨがアルカリライン14
から中和脱水部３に返送され、余剰のＮａＯＨは回収さ
れることとなる。このように、中和に必要な量のＮａＯ
Ｈはパイポーラ膜装置５から返送されるので、中和用に
別途アルカリを添加する必要がない。

【００４５】一方、中性塩ライン15では、ＮａＣｌが脱
塩され、前記電気透析装置2aの脱塩室７側に返送され
る。

【００４６】そして、脱塩室７を通過したＮａＣｌの脱
塩液は、さらに脱塩されて返送ライン18を介して前記脱
硫装置１へ返送され、排煙処理用の薬液濃度を調節する
ために再利用される。従って、系外からの水の供給が不
要となる。

【００４７】また、この脱塩された脱塩液の一部は、バ
イポーラ膜装置５の酸ライン13とアルカリライン14にも
供給され、再利用することができる。

【００４８】尚、本実施形態に用いられている軟化器4a
に含まれるキレート樹脂の再生において、樹脂再生用Ｎ
ａＣｌを用いるが、これで生じる再生廃水も中性塩ライ
ン15に導入されるため、系外に廃水を一切出すことがな
い。また、キレート樹脂に保持されているＣａ²⁺ やＭ
ｇ²⁺ は、再生時に供給されるＮａＣｌ溶液のＮａと置
換してＣａＣｌ₂,ＭｇＣｌ₂の形態となり、再生廃液と
して電気透析装置2aの脱塩ライン７へ供給される。尚、
このとき、再生に使用するＮａＣｌ溶液は、必要化学当
量以上の量を使用するため、再生廃液中にはＮａＣｌが
含まれることとなる。このように、再生作業を終了した
後のキレート樹脂は、Ｎａ型となっているので、再びＣ
ａ²⁺, Ｍｇ²⁺ を保持する能力を有することになる。

【００４９】上述のように、本実施形態においては、バ
イポーラ膜装置５を通過した後の酸が回収される他、ア
ルカリは中和脱水部３へ返送され、中和処理に再利用さ
れる。さらに脱塩後の中性塩が濃縮装置2aを通って脱硫
装置１へ返送されるため、全体がクローズドシステムと
なり、従って系外へ放流する廃液が発生しない。すなわ
ち、従来では後工程に必要であった廃水処理の施設が本
実施形態では不要となる。

【００５０】また、回収された酸やアルカリ、中和脱水
部で得られた２価金属化合物であるＣａ（ＯＨ）₂やＭ
ｇ（ＯＨ）₂は、廃液処理、特にフッ酸を含む廃液処理
において、中和用アルカリとして、又はフッ素成分の固
定化のため、再利用することができ、廃棄物も発生しな
い。

【００５１】さらに、バイポーラ膜装置５の通過後の脱
塩液等も、濃縮装置2aを通って脱硫装置１やバイポーラ
膜装置５へ返送して再利用することができるのである。

【００５２】実施形態２ 図４は、本発明の他の実施形態としての排煙処理廃液の
処理装置の概略ブロック図を示す。

【００５３】本実施形態では、上記実施形態１の電気透
析装置2aに代えて逆浸透膜装置2bを使用する点で、上記
実施形態１と相違する。

【００５４】すなわち、本実施形態では、脱硫装置１で
の脱硫後の廃液が逆浸透膜装置2aの濃縮室６供給され、
その逆浸透膜装置2bの濃縮室６を通過した液が中和脱水
部３へ供給される。

【００５５】その後の中和脱水処理工程，軟化処理工
程，バイポーラ膜装置５による酸，アルカリ，中性塩の
分離工程は上記実施形態１と同じである。

【００５６】尚、本実施形態では、バイポーラ膜装置５
を通過した脱塩液は、逆浸透膜装置2bの濃縮室６側へ返
送される。この点で、電気透析装置2aの脱塩室７側へ返
送される上記実施形態１の場合と相違している。

【００５７】その他の装置の構成と、廃液の処理方法と
しての工程は、上記実施形態１と同じであるため、その
説明は省略する。

【００５８】実施形態３ 図５は、本発明の他の実施形態としての排煙処理廃液の
処理装置の概略ブロック図を示したものである。

【００５９】本実施形態では、上記各実施形態の電気透
析装置2aや逆浸透膜装置2bに代えて蒸発濃縮装置2cを使
用する点で、上記各実施形態と相違する。

【００６０】すなわち、本実施形態では、脱硫装置１で
の脱硫後の廃液が蒸発濃縮装置2cへ供給され、その蒸発
濃縮装置2cを通過した液が中和脱水部３へ供給される。

【００６１】この蒸発濃縮装置2cでは、廃液の容積が約
50％に減少する程度まで、加熱により水蒸気を飛散させ
る。

【００６２】そして、その蒸発した水蒸気は凝縮装置19
へ供給し、その凝縮装置19で水として脱硫装置１へ返送
する。

【００６３】また、その凝縮装置19からの水の一部は、
バイポーラ膜装置５の酸ライン13とアルカリライン14と
に供給することも可能である。

【００６４】本実施形態では、上記実施形態１，２の電
気透析装置2aや逆浸透膜装置2bを用いる場合のように脱
塩液が生じることがなく、蒸発濃縮装置2cで水が生じる
だけであるので、仮に系外に排出しても問題となること
もない。

【００６５】ただし、水の再利用という観点から凝縮装
置19を経て脱硫装置１へ返送することとしている。

【００６６】その他の装置の構成と、廃液の処理方法と
しての工程は、上記実施形態１と同じであるため、その
説明は省略する。

【００６７】実施形態４ 図６は、本発明の他の実施形態としての排煙処理廃液の
処理装置の概略ブロック図を示したものである。

【００６８】本実施形態では、上記実施形態１の軟化器
4aに代えて一般にルーズＲＯ4bと称される逆浸透膜装置
を使用する点で、上記各実施形態と相違する。

【００６９】本実施形態では、ルーズＲＯ4bによってＣ
ａ²⁺ やＭｇ²⁺ がバイポーラ膜装置５に供給されるのを
防止することができる。

【００７０】さらに、本実施形態では、バイポーラ膜装
置５を通過した後の回収酸である塩酸の一部をルーズＲ
Ｏ4bの上流側へ返送し、ルーズＲＯ4bへ供給される難溶
性のＣａ（ＯＨ）₂とＭｇ（ＯＨ）₂を水溶性のＣａＣｌ
₂やＭｇＣｌ₂の形態に変化させることによってルーズＲ
Ｏ4b内のスケーリングの発生が防止されることとなる。

【００７１】その他の装置の構成と、廃液の処理方法と
しての工程は、上記実施形態１と同じであるため、その
説明は省略する。

【００７２】実施形態５ 図７は、本発明の他の実施形態としての排煙処理廃液の
処理装置の概略ブロック図を示したものである。

【００７３】本実施形態では、上記実施形態１の電気透
析装置2aに代えて逆浸透膜装置2bを使用し、さらに軟化
器4aに代えてルーズＲＯ4bを使用した実施形態である。

【００７４】逆浸透膜装置2bを使用したことに関しては
実施形態２で説明したとおりであり、またルーズＲＯ4b
を使用したことに関しては、実施形態４で説明したとお
りである。

【００７５】実施形態６ 図８は、本発明の他の実施形態としての排煙処理廃液の
処理装置の概略ブロック図を示したものである。

【００７６】本実施形態では、上記実施形態１の電気透
析装置2aに代えて蒸発濃縮装置2cを使用し、さらに軟化
器4aに代えてルーズＲＯ4bを使用した実施形態である。

【００７７】蒸発濃縮装置2cを使用したことに関しては
実施形態３で説明したとおりであり、またルーズＲＯ4b
を使用したことに関しては、実施形態４で説明したとお
りである

【００７８】実施形態７ 図９は、本発明の他の実施形態としての排煙処理廃液の
処理装置の概略ブロック図を示したものである。

【００７９】本実施形態では、上記実施形態１の軟化器
4aに代えて１価陽イオン選択透過性電気透析装置4cを使
用する点で実施形態１と相違する。

【００８０】この１価陽イオン選択透過性電気透析装置
4cは、一般のイオン交換膜電気透析装置と同様に陽イオ
ン交換膜と陰イオン交換膜とを具備した構成からなるも
のであるが、具備されている陽イオン交換膜は、１価の
陽イオンのみを透過し、２価の陽イオンは透過させない
点で一般のイオン交換膜電気透析装置と異なる。

【００８１】従って、陽イオン交換膜をＮａ⁺のみが通
過し、Ｃａ²⁺ やＭｇ²⁺ は通過しないため、上記１価陽
イオン選択透過性電気透析装置4cの濃縮室21側をＮａＣ
ｌが通過し、バイポーラ膜装置５に供給される。

【００８２】また、脱塩室20側からはＣａＣｌ₂やＭｇ
Ｃｌ₂が通過し、上記各実施形態と同様にバイポーラ膜
装置５の中性塩ライン15の途中部に供給される。

【００８３】本実施形態では、１価陽イオン選択透過性
電気透析装置4cに具備されている陰イオン交換膜が耐ア
ルカリ性に乏しいという欠点を有する。

【００８４】従って、バイポーラ膜装置５の酸ライン13
からの回収酸である塩酸の一部を、１価陽イオン選択透
過性電気透析装置4cの上流側に返送し、その１価陽イオ
ン選択透過性電気透析装置4cへ供給される液のｐＨを調
整することとしている。また、上記のように返送するこ
とによって、難溶性のＣａ（ＯＨ）₂,Ｍｇ（ＯＨ）₂を
水溶性のＣａＣｌ₂,ＭｇＣｌ₂に変化させ、前記１価陽
イオン選択透過性電気透析装置4c内のスケーリングの発
生を防止することができる。

【００８５】その他の装置の構成と、廃液の処理方法と
しての工程は、上記実施形態１と同じであるため、その
説明は省略する。

【００８６】実施形態８

【００８７】図１２は、本発明の他の実施形態としての
排煙処理廃液の処理装置の概略ブロック図を示したもの
である。

【００８８】本実施形態では、上記実施形態７の電気透
析装置2aに代えて逆浸透膜装置2bを使用した実施形態で
ある。

【００８９】逆浸透膜装置2bを使用したことに関しては
実施形態２で説明したとおりであり、１価陽イオン選択
透過性電気透析装置2cを使用したことに関しては実施形
態７で説明したとおりである。

【００９０】実施形態９

【００９１】図１１は、本発明の他の実施形態としての
排煙処理廃液の処理装置の概略ブロック図を示したもの
である。

【００９２】本実施形態では、上記実施形態７の電気透
析装置2aに代えて蒸発濃縮装置2cを使用した実施形態で
ある。

【００９３】蒸発濃縮装置2cを使用したことに関しては
実施形態３で説明したとおりであり、１価陽イオン選択
透過性電気透析装置2cを使用したことに関しては実施形
態７で説明したとおりである。

【００９４】その他の実施形態 尚、本発明は、ＣａＣｌ₂やＭｇＣｌ₂を含む廃液を主た
る対象とするものであるが、処理すべき廃液の種類はこ
れに限定されるものではなく、排煙処理後の廃液であれ
ば、本発明を適用することが可能である。

【００９５】従って、２価金属陽イオン除去装置４で除
去する陽イオンもカルシウムイオンやマグネシウムイオ
ンを主眼とするものの、これに限定されるものではな
い。

【００９６】さらに、バイポーラ膜装置５へ供給される
液の種類も、脱硫後の廃液の種類がある程度限定される
ため、上記実施例の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を主眼
とするが、これ以外の液を供給することも可能である。

【００９７】従って、バイポーラ膜装置５で分離する酸
やアルカリ溶液も、上記実施例の塩酸（ＨＣｌ）や水酸
化ナトリウム（ＮａＯＨ）に限定されない。

【００９８】従って、中和脱水工程での再生用若しくは
補給用のアルカリ溶液の種類も該実施例の水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）に限定されない。

【００９９】さらに、上記実施形態では、バイポーラ膜
装置５で分離されたアルカリ溶液を中和脱水部３に返送
して中和脱水用として再利用するとともに、バイポーラ
膜装置５の中性塩ラインからの脱塩液を濃縮装置２又は
その上流側に返送することで再利用し、また２価金属陽
イオン除去後の処理液から分離された２価金属陽イオン
を含む液を濃縮装置２又はその上流側に返送して再利用
し、さらに濃縮装置２で脱塩された脱塩液又は水を、脱
硫装置に返送することで、その脱塩液又は水が再利用す
ることとしたため、アルカリ溶液や脱塩液等の各種の液
の再利用を図れるとともに、廃液を系外へ一切出すこと
がないという好ましい効果が得られたが、このような各
種の返送ラインを設けることは本発明に必須の条件では
ない。

【０１００】さらに、濃縮装置２として上記各実施形態
では電気透析装置2a、逆浸透膜装置2b、及び蒸発濃縮装
置2cを用いたが、濃縮装置２の種類もこれにに限定され
ない。

【０１０１】また、２価金属陽イオン除去装置４として
上記各実施形態では軟化器4a、ルーズＲＯ4b、１価陽イ
オン選択透過性電気透析装置4cを用いたが、２価金属陽
イオン除去装置４の種類もこれらに限定されない。

【０１０２】

【実施例】実施例１ 上記実施形態１の処理装置を用いて、排煙処理廃液の処
理を行った。脱硫装置１の通過後の廃液100 kgを用いて
処理を行った。その廃液中のＣａの濃度は10g/kg、Ｍｇ
の濃度は10g/kg、Ｃｌの濃度は100g/kg 、Ｎａの濃度は
34.5g/kgであった。

【０１０３】電気透析装置2aによる濃縮、中和，脱水、
軟化、バイポーラ膜装置５による電気透析を経て、73.2
kgの塩酸（ＨＣｌ）溶液と、81.4kgの水酸化ナトリウム
（ＮａＯＨ）溶液が回収された。

【０１０４】また、31kgのＣａ（ＯＨ）₂ , Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）₂が回収された。このことは、２価の金属化合物が
再利用されるべく回収されることを示すものである。

【０１０５】尚、各工程で得られた溶液の濃度等の物質
収支を表１に示す。

【０１０６】

【表１】

【０１０７】表１において、ＮＯ(1) 〜(17)は、実施形
態１の装置における各ラインにおける溶液等を番号で特
定したもので、図２にその対応する番号を付している。
より具体的には次のとおりである。

【０１０８】 (1) 脱硫後の廃液 (2) 電気透析装置によ
る濃縮液 (3) 中和，脱水後の液 (4) 軟化処理後の液 (5) 回収酸 (6) 回収アルカリ (7) 中和，脱水工程へ返送するアルカリ (8) バイポーラ膜装置通過後の脱塩液 (9) 中和，脱水工程でのスラッジ (10) 中和，脱水工程における洗浄水 (11) 軟化処理後の再生廃液 (12) バイポーラ膜装置による脱塩液に軟化処理後の再
生廃液が合流した液 (13) 電気透析装置による脱塩液 (14) バイポーラ膜装置に供給される電気透析装置通過
後の脱塩液への補給水 (15) 電気透析装置通過後の脱塩液で、バイポーラ膜装
置の酸ライン側へ供給される液 (16) 電気透析装置通過後の脱塩液で、バイポーラ膜装
置のアルカリライン側へ供給される液 (17) 軟化処理工程における再生用ＮａＣｌ溶液

【０１０９】上記表１の物質収支から、実施例１での塩
酸と水酸化ナトリウムの回収率について考察する。

【０１１０】塩酸の回収率については、廃液中のＣｌが
ＨＣｌの形態でどの程度回収されたかを算出すればよ
い。

【０１１１】先ず、廃液中に含まれるＣｌの量は、表１
における(1) の廃液の重量と廃液中のＣｌの濃度とから
求められる。100kg ×100g/kg ＝10kg すなわち、廃液
中に含まれるＣｌの量は10kgである。

【０１１２】また、再生用ＮａＣｌに含まれるＣｌの量
は、表１における(17)の再生用ＮａＣｌの重量と、その
再生用ＮａＣｌ中のＣｌの濃度とから求められる。5.0k
g ×90.9g/kg＝0.45kg すなわち、廃液中に含まれるＣ
ｌの量は0.45kgである。

【０１１３】従って、ハイポーラ膜装置５への供給前の
Ｃｌの総量は、(1) と(17)とのＣｌ量の総計である10.4
5 kgとなる。

【０１１４】一方、ハイポーラ膜装置５の通過後の回収
塩酸溶液に含まれるＣｌの量は、表１における(5) の回
収塩酸溶液の重量と、その塩酸溶液中のＣｌの濃度とか
ら求められる。73.2kg×142g/kg ＝10.39kg すなわ
ち、塩酸溶液中に含まれるＣｌの量は10.39kg である。

【０１１５】従って、これらのＣｌの量から、塩酸の回
収率は99.4％となる。

【０１１６】次に、水酸化ナトリウムの回収率について
は、廃液中のＮａがＮａＯＨの形態でどの程度回収され
たかを算出すればよい。

【０１１７】先ず、廃液中に含まれるＮａの量は、表１
における(1) の廃液の重量と廃液中のＮａの濃度とから
求められる。100kg ×34.5g/kg＝3.45kg すなわち、廃
液中に含まれるＮａの量は3.45kgである。

【０１１８】また、再生用ＮａＣｌに含まれるＮａの量
は、表１における(17)の再生用ＮａＣｌの重量と、その
再生用ＮａＣｌ中のＮａの濃度とから求められる。5.0k
g ×58.9g/kg＝0.29kg すなわち、再生用ＮａＣｌ中に
含まれるＮａの量は0.29kgである。

【０１１９】従って、ハイポーラ膜装置５への供給前の
Ｎａの総量は、(1) と(17)とのＮａ量の総計である3.74
kgとなる。

【０１２０】一方、ハイポーラ膜装置５の通過後の回収
水酸化ナトリウム溶液に含まれるＮａの量は、表１にお
ける(6) の回収水酸化ナトリウム溶液の重量と、その水
酸化ナトリウム溶液中のＮａの濃度とから求められる。
81.4kg×46g/kg＝3.74kg すなわち、水酸化ナトリウム
溶液中に含まれるＮａの量は3.74kgである。

【０１２１】従って、これらのＮａの量から、水酸化ナ
トリウムの回収率は100 ％となる。

【０１２２】実施例２ 上記実施形態５の処理装置を用いて、排煙処理廃液の処
理を行った。脱硫装置１の通過後の廃液の量や、その廃
液中のＣａの濃度、Ｍｇの濃度、Ｃｌの濃度、Ｎａの濃
度は、上記実施例１と同じ条件とした。

【０１２３】本実施例では、70kgの塩酸（ＨＣｌ）溶液
と、74kgの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）溶液が回収さ
れた。

【０１２４】また、31.5kgのＣａ（ＯＨ）₂ , Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）₂が回収された。このことは、２価の金属化合物が
再利用されるべく回収されることを示すものである。

【０１２５】尚、各工程で得られた溶液の濃度等の物質
収支を表２に示す。

【０１２６】

【表２】

【０１２７】表２において、ＮＯ(1) 〜(19)は、実施形
態５の装置における各ラインにおける溶液等を番号で特
定したもので、図７にその対応する番号を付している。
より具体的には次のとおりである。

【０１２８】 (1) 脱硫後の廃液 (2) 逆浸透膜装
置へ供給される液 (3) 逆浸透膜装置通過後の濃縮液 (4) 中和，脱水
後の液 (5) ルーズＲＯ通過後のＮａＣｌ液 (6) バイポーラ膜装置の酸ライン通過後の液 (7) 回収酸 (8) バイポーラ膜装置通過後にルーズＲＯの上流側に返
送される酸 (9) 回収アルカリ (10) 中和，脱水工程へ返
送するアルカリ (11) バイポーラ膜装置通過後の脱塩液 (12) ルーズＲＯ通過後のＭｇ，Ｃａ濃縮液 (13) バイポーラ膜装置による脱塩液に軟化処理後の再
生廃液が合流した液 (14) 中和，脱水工程でのスラッジ (15) 中和，脱水工程における洗浄水 (16) 逆浸透膜装置通過後の脱塩液 (17) バイポーラ膜装置に供給される逆浸透膜装置通過
後の脱塩液への補給水 (18) 電気透析装置通過後の脱塩液で、バイポーラ膜装
置のアルカリライン側へ供給される液 (19) 電気透析装置通過後の脱塩液で、バイポーラ膜装
置の酸ライン側へ供給される液

【０１２９】上記表２の物質収支から、実施例２での塩
酸と水酸化ナトリウムの回収率を上記実施例１と同様に
して算出する。

【０１３０】先ず、表２における(1) の廃液の重量と廃
液中のＣｌの濃度とから、100kg ×100g/kg ＝10kg す
なわち、廃液中に含まれるＣｌの量は10kgである。

【０１３１】実施例２では、軟化器4aが用いられず、従
って再生用ＮａＣｌが添加されないため、上記10kgがハ
イポーラ膜装置５への供給前のＣｌの総量となる。

【０１３２】一方、ハイポーラ膜装置５の通過後の回収
塩酸溶液に含まれるＣｌの量は、表１における(7) の回
収塩酸溶液の重量と、その塩酸溶液中のＣｌの濃度とか
ら、70kg×142g/kg ＝9.94kg すなわち、9.94kgであ
る。

【０１３３】従って、塩酸の回収率は99.4％となる。

【０１３４】次に、表２における(1) の廃液の重量と廃
液中のＮａの濃度とから、100kg ×34.5g/kg＝3.45kg
すなわち、廃液中に含まれるＮａの量は3.45kgである。

【０１３５】再生用ＮａＣｌが用いられないので、ハイ
ポーラ膜装置５への供給前のＮａの総量は、3.45kgであ
る。

【０１３６】一方、ハイポーラ膜装置５の通過後の回収
水酸化ナトリウム溶液に含まれるＮａの量は、表２にお
ける(9) の回収水酸化ナトリウム溶液の重量と、その水
酸化ナトリウム溶液中のＮａの濃度とから、74kg×46g/
kg＝3.40kg すなわち、水酸化ナトリウム溶液中に含ま
れるＮａの量は3.40kgである。

【０１３７】従って、これらのＮａの量から、水酸化ナ
トリウムの回収率は98.6％となる。

【０１３８】実施例３ 上記実施形態９の処理装置を用いて、排煙処理廃液の処
理を行った。脱硫装置１の通過後の廃液の量や、その廃
液中のＣａの濃度、Ｍｇの濃度、Ｃｌの濃度、Ｎａの濃
度は、上記実施例１，２と同じ条件とした。

【０１３９】本実施例では、70kgの塩酸（ＨＣｌ）と、
74kgの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が回収された。

【０１４０】また、31kgのＣａ（ＯＨ）₂ , Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）₂が回収された。このことは、２価の金属化合物が
再利用されるべく回収されることを示すものである。

【０１４１】尚、各工程で得られた溶液の濃度等の物質
収支を表３に示す。

【０１４２】

【表３】

【０１４３】表３において、ＮＯ(1) 〜(19)は、実施形
態９の装置における各ラインにおける溶液等を番号で特
定したもので、図11にその対応する番号を付している。
より具体的には次のとおりである。

【０１４４】 (1) 脱硫後の廃液 (2) 蒸発濃縮装
置へ供給される液 (2) 蒸発濃縮装置通過後の濃縮液 (3) 中和，脱水
後の液 (5) １価陽イオン選択透過性電気透析装置通過後の脱塩
液 (6) バイポーラ膜装置の酸ライン通過後の液 (7) 回収酸 (8) バイポーラ膜装置通過後に１価陽イオン選択透過性
電気透析装置の上流側に返送される酸 (9) 回収アルカリ (10) 中和，脱水工程へ返送す
るアルカリ (11) バイポーラ膜装置通過後の脱塩液 (12) １価陽イオン選択透過性電気透析装置通過後のＭ
ｇ，Ｃａ濃縮液 (13) バイポーラ膜装置による脱塩液に軟化処理後の再
生廃液が合流した液 (14) 中和，脱水工程でのスラッジ (15) 中和，脱水工程における洗浄水 (16) 蒸発濃縮装置通過後の脱塩液 (17) バイポーラ膜装置に供給される凝縮装置通過後の
液への補給水 (18) 蒸発濃縮装置通過後の液で、バイポーラ膜装置の
アルカリライン側へ供給される液 (19) 蒸発濃縮装置通過後の液で、バイポーラ膜装置の
酸ライン側へ供給される液

【０１４５】上記表３の物質収支から、実施例３での塩
酸と水酸化ナトリウムの回収率を上記実施例１，２と同
様にして算出する。

【０１４６】先ず、表３における(1) の廃液の重量と廃
液中のＣｌの濃度とから、100kg ×100g/kg ＝10kg す
なわち、廃液中に含まれるＣｌの量は10kgである。

【０１４７】実施例３でも、再生用ＮａＣｌが添加され
ないため、上記10kgがハイポーラ膜装置５への供給前の
Ｃｌの総量となる。

【０１４８】一方、ハイポーラ膜装置５の通過後の回収
塩酸溶液に含まれるＣｌの量は、表３におけるの回収
塩酸溶液の重量と、その塩酸溶液中のＣｌの濃度とか
ら、70kg×142g/kg ＝9.94kg すなわち、9.94kgであ
る。

【０１４９】従って、塩酸の回収率は99.4％となる。

【０１５０】次に、表３における(1) の廃液の重量と廃
液中のＮａの濃度とから、100kg ×34.5g/kg＝3.45kg
すなわち、廃液中に含まれるＮａの量は3.45kgである。

【０１５１】再生用ＮａＣｌが用いられないので、ハイ
ポーラ膜装置５への供給前のＮａの総量は、3.45kgであ
る。

【０１５２】一方、ハイポーラ膜装置５の通過後の回収
水酸化ナトリウム溶液に含まれるＮａの量は、表３にお
ける(9) の回収水酸化ナトリウム溶液の重量と、その水
酸化ナトリウム溶液中のＮａの濃度とから、74kg×46g/
kg＝3.40kg すなわち、水酸化ナトリウム溶液中に含ま
れるＮａの量は3.40kgである。

【０１５３】従って、これらのＮａの量から、水酸化ナ
トリウムの回収率は98.6％となる。

【０１５４】

【発明の効果】叙上のように、本発明においては、排煙
脱硫処理後の廃液を濃縮装置により濃縮し、次に濃縮さ
れた濃縮液を中和脱水した後、中和脱水後の処理液から
マグネシウムやカルシウム等の２価金属陽イオンを除去
し、その後、２価金属陽イオン除去後の処理液を、バイ
ポーラ膜装置に供給して該バイポーラ膜装置から酸とア
ルカリ溶液とを分離して酸を回収するものであるため、
その回収酸を別途再利用することが可能となり、またア
ルカリ溶液は中和脱水用として再利用することが可能に
なるという効果がある。

【０１５５】さらに、バイポーラ膜装置の中性塩ライン
からの脱塩液を濃縮装置やその上流側に返送し、或いは
濃縮装置で脱塩された脱塩液等を脱硫処理工程に返送す
ることで、全体をクローズドシステムとすれば、廃液は
一切系外に排出されることがないという効果がある。

【０１５６】さらに、上記のような返送ラインを設ける
ことで、脱塩液等の再利用も図れるという効果がある。

【０１５７】さらに、２価金属陽イオン除去後の処理液
から分離された、２価金属陽イオンを含む液を、前記濃
縮装置又はその上流側に返送することにより、その２価
金属陽イオンを含む液も再利用されることになるという
効果がある。

【０１５８】このように廃水，廃棄物を一切出さないの
で、後工程にそれらを処理するための施設が必要なく、
敷地面積の減少や建設費等の費用の低減を図れるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理工程の概略を示すブロック図。

【図２】一実施例としての排煙処理廃液の処理装置の概
略ブロック図。

【図３】バイポーラ膜装置の内部構造を示す概略図。

【図４】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の
概略ブロック図。

【図５】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の
概略ブロック図。

【図６】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の
概略ブロック図。

【図７】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の
概略ブロック図。

【図８】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の
概略ブロック図。

【図９】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置の
概略ブロック図。

【図１０】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置
の概略ブロック図。

【図１１】他実施形態としての排煙処理廃液の処理装置
の概略ブロック図。

【図１２】従来の排煙処理廃液の処理装置の概略ブロッ
ク図。

【図１３】従来の排煙処理廃液の処理装置の概略ブロッ
ク図。

【符号の説明】

１…脱硫装置 ２…濃縮装置 ３…中和脱水部 ４…２価金属陽イオ
ン除去装置 ５…バイポーラ膜装置 ８…陽イオン交換膜 ９…陰イオン交換膜 10…バイポーラ膜 14…アルカリライン 15…中性塩ライン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排煙脱硫処理後の廃液を濃縮装置２によ
   り濃縮し、次に濃縮された濃縮液を中和脱水した後、中
   和脱水後の処理液からマグネシウムやカルシウム等の２
   価金属陽イオンを除去し、その後、２価金属陽イオン除
   去後の処理液を、バイポーラ膜10を備えたバイポーラ膜
   装置５に供給して該バイポーラ膜装置５から酸とアルカ
   リ溶液とを分離して酸とアルカリを回収することを特徴
   とする排煙処理廃液の処理方法。
2. 【請求項２】 前記バイポーラ膜装置５で分離されたア
   ルカリ溶液の一部が、前記中和脱水用として再利用され
   る請求項１記載の排煙処理廃液の処理方法。
3. 【請求項３】 前記バイポーラ膜装置５の中性塩ライン
   15からの脱塩液が、前記濃縮装置２又はその上流側に返
   送される請求項１又は２記載の排煙処理廃液の処理方
   法。
4. 【請求項４】 前記２価金属陽イオン除去後の処理液か
   ら分離された、２価金属陽イオンを含む液が、前記濃縮
   装置２又はその上流側に返送される請求項１乃至３のい
   ずれかに記載の排煙処理廃液の処理方法。
5. 【請求項５】 前記濃縮装置２で脱塩又された脱塩液又
   は水が、前記脱硫処理工程に返送される請求項１乃至４
   のいずれかに記載の排煙処理廃液の処理方法。
6. 【請求項６】 排煙脱硫処理後の廃液を濃縮するための
   濃縮装置２と、該濃縮装置２で濃縮された濃縮液を中和
   脱水するための中和脱水部３と、中和脱水後の処理液か
   らマグネシウムやカルシウム等の２価金属陽イオンを除
   去する２価金属陽イオン除去装置４と、該２価金属陽イ
   オンが分離除去された処理液を、酸とアルカリ溶液とに
   分離すべく、バイポーラ膜10を備えたバイポーラ膜装置
   ５とからなることを特徴とする排煙処理廃液の処理装置
7. 【請求項７】 前記バイポーラ膜装置５のアルカリライ
   ン14が前記中和脱水部３に接続されてなる請求項６記載
   の排煙処理廃液の処理装置。
8. 【請求項８】 前記バイポーラ膜装置５の中性塩ライン
   15が、前記濃縮装置２又はその上流側のラインに接続さ
   れてなる請求項６又は７記載の排煙処理廃液の処理装
   置。
9. 【請求項９】 前記２価金属陽イオン除去後の処理液か
   ら分離された２価金属陽イオンを含む液を前記濃縮装置
   ２又はその上流側に返送する返送ラインが、前記２価金
   属陽イオン除去装置４と前記濃縮装置２又はその上流側
   のラインに接続されている請求項６乃至８のいずれかに
   記載の排煙処理廃液の処理装置。
10. 【請求項１０】 前記濃縮装置２で脱塩された脱塩液又
    は水を、排煙脱硫を行う脱硫装置１へ返送する返送ライ
    ンが、前記濃縮装置２と前記脱硫装置１に接続されてな
    る請求項６乃至９のいずれかに記載の排煙処理廃液の処
    理装置。