JPH09253660A - アルミン酸塩含有水の処理方法 - Google Patents

アルミン酸塩含有水の処理方法

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JPH09253660A
JPH09253660A JP6291996A JP6291996A JPH09253660A JP H09253660 A JPH09253660 A JP H09253660A JP 6291996 A JP6291996 A JP 6291996A JP 6291996 A JP6291996 A JP 6291996A JP H09253660 A JPH09253660 A JP H09253660A
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JP
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tank
sludge
water
aluminate
neutralization
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JP6291996A
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Inventor
Takafumi Murakami
孝文 村上
Isamu Kato
勇 加藤
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高pHのアルミン酸塩含有水を処理して脱水
性に優れた高濃度汚泥を得る。 【解決手段】 アルミン酸塩含有水を2段階で中和して
不溶化し、不溶化物を固液分離し、分離した汚泥の一部
を中和工程に返送する。 【効果】 第1段目の中和工程で遊離のアルカリを中和
した後、第2段目の中和工程でアルミン酸塩を中和する
ことにより、結晶性の良いAl(OH)3 が生成し、生
成汚泥の濃縮性、沈降性、脱水性が良好なものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミン酸塩含有水
の処理方法に係り、特に、アルミン酸塩(AlO2 -又は
[Al(OH)4- )を含有する高pH排水を処理し
て、脱水性に優れた高濃度水酸化アルミニウム(Al
(OH)3 )汚泥を得る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミン酸塩含有水は、一般に、酸を添
加することによりpH6〜7に中和して水酸化アルミニ
ウムの不溶化物を生成させ、これを固液分離することに
より処理されている。
【0003】このようなアルミン酸塩含有水の処理方法
において、生成した汚泥を効率的に処理するためには、
沈降性、濃縮性、脱水性に優れた汚泥を得る必要がある
が、アルミン酸塩含有水に単に酸を添加して中和する方
法では、沈降性、濃縮性、脱水性が極めて悪いゲル状の
汚泥しか得ることができない。即ち、例えば、アルミン
酸塩含有水(pH:13.0,Al:1100mg/
L)にH2 SO4 を添加してpH6.6に中和後、高分
子凝集剤を2mg/L加えて3時間凝集沈殿処理する場
合、沈殿槽内液の汚泥容積は70%にもなり、汚泥濃度
は5.1g/Lと著しく低い。
【0004】なお、この方法において、分離した汚泥の
一部を中和工程に返送することも行われており、この場
合には、返送汚泥が種晶として作用し、不溶化が促進さ
れ、得られる汚泥の脱水性等は若干改善される。
【0005】また、このような汚泥返送を行う方法にお
いて、生成汚泥の沈降性、濃縮性、脱水性のより一層の
向上を目的として、従来、次のような方法が提案されて
いる。
【0006】 中和反応の温度を40℃以上とすると
共に、中和時間を2時間以上とする(特公昭51−15
652号公報)。 中和反応槽内の固形物濃度が100g/L以上とな
るように汚泥を返送すると共に、反応槽滞留時間を10
分以上とする(特開平5−76875号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、ゲ
ル状の汚泥の生成が防止され、低含水率の汚泥を得るこ
とができるが、中和反応温度を40℃以上とするために
加熱(通常の場合、スチームが使用される。)を要し、
特に、排水量が多い場合には加熱コストが高騰するた
め、実用上、排水量の少ない場合にしか適用し得ないと
いう問題がある。
【0008】また、の方法では、加熱を要することな
く、汚泥の沈降性、濃縮性、脱水性をある程度向上させ
ることができるが、より一層の改善を図り、特に、高p
Hのアルミン酸塩含有水の処理に当り、脱水性に優れた
高濃度汚泥を得ることができる方法の開発が望まれてい
る。
【0009】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、アルミン酸塩を含有する高pH排水を
処理して、脱水性に優れた高濃度汚泥を得る方法を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミン酸塩含
有水の処理方法は、アルミン酸塩含有水を中和して不溶
化し、生成した不溶化物を固液分離する方法であって、
分離した不溶化物の一部を中和工程に返送するアルミン
酸塩含有水の処理方法において、アルミン酸塩含有水の
中和を少なくとも2段階で行うことを特徴とする。
【0011】本発明においては、アルミン酸塩含有水の
中和に当り、中和を2段階以上、実用的には2段階で行
う。この場合、第1段目の中和工程において、下記
(1)式の反応で排水中の遊離のアルカリが中和され、
2段目の中和工程で下記(2)式の反応で排水中のアル
ミン酸塩が中和されてAl(OH)3 が生成するものと
考えられる。
【0012】 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O …(1) 2Na[Al(OH)4]+H2SO4 → 2Al(OH)3 ↓+ Na2SO4 + 2H2O …(2) このように、中和を2段階で行い、第1段目の中和工程
で遊離のアルカリを中和した後、第2段目の中和工程で
アルミン酸塩を中和することにより、結晶性の良いAl
(OH)3 が生成し、生成汚泥の濃縮性、沈降性、脱水
性が良好なものとなる。
【0013】本発明においては、この中和工程のうち、
少なくともAl(OH)3 が生成する第2の中和工程に
汚泥を返送することにより、返送汚泥の種晶作用で結晶
化反応を促進することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
【0015】図1〜3は、本発明のアルミン酸塩含有水
の処理方法の実施例方法を示す系統図であり、図1〜3
において、1は第1中和槽、2は第2中和槽、3は凝集
槽、4は沈殿槽、5は汚泥反応槽を示す。
【0016】図1に示す方法においては、原水(アルミ
ン酸塩含有水)をまず第1中和槽1に導入し、H2 SO
4 を添加して第1段目の中和を行う。本発明において、
この第1段目の中和は排水中の遊離のOH- を中和する
ものであり、H2 SO4 等の酸の添加により、pH10
〜13、特にpH11〜12に調整するのが好ましい。
【0017】即ち、この第1中和槽1における中和は、
遊離のOH- が可能な限り少なくなるように行うもので
あり、そのためには低pHに調整することが望ましい
が、pH11未満になると、Al(OH)3 が析出し始
めるため、pH11以上とするのが好ましい。この第1
中和槽1のpHが10未満であると、この第1中和槽1
における析出物量が多くなり、ゲル状の沈殿物が生成し
て脱水性の良い高濃度汚泥を得ることができなくなる。
【0018】第1中和槽1の流出水は、次いで第2中和
槽2に導入され、沈殿槽4からの返送汚泥の存在下、H
2 SO4 により第2段目の中和を受ける。この第2中和
槽2における中和は、排水中のアルミン酸塩を中和して
Al(OH)3 を生成させるものであり、H2 SO4
の添加によりpH5〜8、特にpH6〜7に調整するの
が好ましい。このpH範囲は、Al(OH)3 の溶解度
が最も小さい範囲であり、このようなpH範囲に調整す
ることにより、汚泥回収効率を高めることができる。
【0019】この第2中和槽2への返送汚泥量は、原水
量に対して0.1〜10倍、特に1〜5倍とするのが好
ましい。
【0020】第2中和槽2の流出水は次いで凝集槽3に
導入され、凝集槽3内で高分子凝集剤(ポリマー)等の
凝集剤が添加されて凝集処理される。
【0021】ここで使用される凝集剤としては、特に制
限はないが、一般にはノニオン系、アニオン系又はカチ
オン系ポリマー、好ましくはノニオン系又はアニオン系
ポリマーが挙げられ、その添加量は1〜5mg/L程度
とするのが好ましい。
【0022】凝集槽3内で凝集処理された液は、沈殿槽
4で沈殿処理され、上澄水は処理水として系外へ排出さ
れる。一方、分離汚泥は、その一部が第2中和槽2に返
送され、残部は系外に排出されて、脱水、乾燥処理され
た後、アルミニウム回収工程等に供給される。
【0023】図2に示す方法は、汚泥反応槽5を設け、
沈殿槽4からの返送汚泥を、この汚泥反応槽5に送給
し、予めH2 SO4 等の酸と反応させた後、第2中和槽
2に添加する点が図1に示す方法と異なり、その他の操
作や処理条件については、上述の図1の方法と同様に実
施される。このように、返送汚泥を酸と反応させて、予
めH+ を吸着させ、このH+ 吸着汚泥を第2中和槽2に
添加して中和を行うことにより、汚泥表面での結晶化反
応をより一層効果的に行うことができる。
【0024】なお、本発明においては、第2中和槽2に
おいてAl(OH)3 の結晶生成を行うため、種晶とし
ての返送汚泥は、この第2中和槽2にのみ返送しても、
十分な種晶効果を得ることができるが、返送汚泥は図3
に示す如く、第1中和槽1及び第2中和槽3の双方に返
送するようにしても良い。
【0025】この図3に示す方法は、第1中和槽1にも
汚泥を返送する点のみが図1に示す方法と異なり、その
他の操作や処理条件については、前述の図1の方法と同
様に実施することができる。
【0026】このような本発明の方法は、5〜60℃の
幅広い温度で実施することができ、20℃以下の比較的
低温条件においても良好な処理効果を得ることができ
る。
【0027】本発明の方法は、特に、pH10以上の高
pHアルミン酸塩含有水、例えば、アルミ建材製造排水
等に有効に適用可能である。
【0028】なお、図1〜3においては、中和用の酸と
してH2 SO4 を添加しているが、本発明においては、
2 SO4 に限らず、HCl,HNO3 等の他の酸を用
いることもできる。
【0029】また、凝集槽3は必ずしも必要とされず、
第2中和槽2内の液は直接沈殿槽に供給しても良い。し
かしながら、凝集槽3を設けて凝集剤を添加して凝集処
理を行った後、沈殿処理することにより、汚泥の沈殿性
や処理水の清澄性が向上するため、本発明に極めて有効
である。
【0030】また、沈殿槽4は清澄水の分離と汚泥の濃
縮を目的とするものであるから、本発明においては、沈
殿槽4の代りに膜分離装置、例えば、MF(精密濾過)
又はUF(限外濾過)膜分離装置を用いても良い。
【0031】本発明の方法によれば、アルミン酸塩含有
水を2段階で中和することにより、脱水性の良い高濃度
汚泥を得ることが可能となるが、運転開始後、定常状態
になるのも早く、通常の場合、運転開始後1〜2日程度
で高濃度汚泥を得ることができるようになる。
【0032】このような本発明の方法によれば、通常、
200g/L以上の高濃度汚泥を得ることができるが、
特に、図2に示す如く、H+ 吸着汚泥を第2中和槽に添
加して中和を行うようにすることにより、300g/L
以上の極めて濃度の高い汚泥を得ることが可能となる。
【0033】本発明で得られる汚泥は、脱水性が極めて
良好で、フィルタープレス、ベルトプレス、遠心脱水機
などの任意の脱水手段で脱水することにより、容易かつ
効率的に低含水率(例えば含水率50%以下)の脱水ケ
ーキを得ることができる。
【0034】
【実施例】以下、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。なお以下において、ポリマーとし
てはポリアクリルアミド系のアニオンポリマーを用い
た。また、中和用の酸としてはH2 SO4 を用いた。
【0035】実施例1 図1に示す方法に従って、下記条件でアルミン酸塩含有
水(pH:13.0,Al:1100mg/L)の連続
処理を行い、沈殿槽の濃縮汚泥濃度及び処理水Al濃度
を調べ、結果を表1に示した。
【0036】処理条件 原水量:700mL/hr 第1中和槽pH:11〜12 第2中和槽pH:6〜7 第2中和槽への返送汚泥量:1400mL/hr 凝集槽へのポリマー添加量:2.5mg/L 温度:11〜15℃ 実施例2 図2に示す方法に従って、下記条件で実施例1で処理し
たものと同水質のアルミン酸塩含有水の連続処理を行
い、処理結果を表1に示した。
【0037】処理条件 原水量:700mL/hr 第1中和槽pH:11〜12 第2中和槽pH:6〜7 汚泥反応槽への返送汚泥量:1500mL/hr 凝集槽へのポリマー添加量:2.5mg/L 温度:13〜15℃ 比較例1 第1中和槽を省略し、中和処理を1段で行い、下記条件
で処理したこと以外は、実施例1と同様にしてアルミン
酸塩含有水を連続処理し、処理結果を表1に示した。
【0038】処理条件 原水量:700mL/hr 中和槽pH:6〜7 中和槽への返送汚泥量:1400mL/hr 凝集槽へのポリマー添加量:2.5mg/L 温度:12〜16℃
【0039】
【表1】
【0040】表1より、本発明によれば、11〜15℃
という比較的低い温度で、極めて濃縮性の良い、従っ
て、沈降性、脱水性も良好な高濃度汚泥を得ることがで
きることがわかる。
【0041】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のアルミン酸
塩含有水の処理方法によれば、アルミン酸塩含有水を効
率的に処理して、沈降性、濃縮性、脱水性に優れた高濃
度、低含水率汚泥を得ることができ、汚泥中のアルミニ
ウムを効率的に回収して再利用することが可能となる。
しかも、このような脱水性に優れた高濃度汚泥を得るに
当り、加熱を行う必要がないため、安価に処理すること
ができ、大容量の排水にも有効に適用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアルミン酸塩含有水の処理方法の一実
施例方法を示す系統図である。
【図2】本発明のアルミン酸塩含有水の処理方法の他の
実施例方法を示す系統図である。
【図3】本発明のアルミン酸塩含有水の処理方法の別の
実施例方法を示す系統図である。
【符号の説明】
1 第1中和槽 2 第2中和槽 3 凝集槽 4 沈殿槽 5 汚泥反応槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミン酸塩含有水を中和して不溶化
    し、生成した不溶化物を固液分離する方法であって、分
    離した不溶化物の一部を中和工程に返送するアルミン酸
    塩含有水の処理方法において、 アルミン酸塩含有水の中和を少なくとも2段階で行うこ
    とを特徴とするアルミン酸塩含有水の処理方法。
JP6291996A 1996-03-19 1996-03-19 アルミン酸塩含有水の処理方法 Pending JPH09253660A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11114598A (ja) * 1997-10-15 1999-04-27 Kurita Water Ind Ltd アルミニウム含有汚泥の処理方法
JP2017100119A (ja) * 2015-10-19 2017-06-08 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH 中和、ろ過、並びに下流の化学酸化プロセス及びその後の還元によるイソホロン製造からの排水の処理

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