JPH10314715A - 塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムが共存する廃水の処理方法および処理システム - Google Patents
塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムが共存する廃水の処理方法および処理システムInfo
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Abstract
いる排水から、硝酸ナトリウムと塩化ナトリウムを別々
に析出させて回収することにより排水の浄化と硝酸ナト
リウムおよび塩化ナトリウムを高純度で回収して、その
有効利用をはかる処理方法および排水の処理システムの
提供。 【解決手段】 塩化ナトリウムおよび硝酸ナトリウムを
含有する廃水を(1)塩化ナトリウムが析出しない範囲
内で予備濃縮し、(2)ついで、これを90〜110℃
の高温下でさらに濃縮して塩化ナトリウムを析出させ、
塩化ナトリウムを回収後、(3)系の温度を0〜60℃
に冷却して硝酸ナトリウムを析出させて回収することを
特徴とする塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムが共存する
廃水の処理方法および排水の処理システム。
Description
硝酸ナトリウムが共存する廃水の処理方法に関する。
は、しばしば硝酸を使用する。例えば黄鉛やクロムバー
ミリオンを製造するときは、鉛または一酸化鉛を硝酸で
溶解して硝酸鉛などの可溶性塩溶液をつくり、これにク
ロム酸ナトリウム、重クロム酸ナトリウム、モリブデン
酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸などを加えて反応
させ、その際いろいろな理由で塩化ナトリウムを添加す
ることが多い。そのため、これらの工程から生じる廃水
中には、硝酸ナトリウムと塩化ナトリウムが含まれてお
り、黄鉛1tを製造すると、全窒素2310mg/リッ
トル(硝酸ナトリウム換算6.1wt%)を含む廃水を
9m3排出することになる。これに対して、水質汚濁防
止法による規制値は全窒素濃度が120mg/リットル
以下であるため、硝酸塩の大幅な除去が必要である。
は、硝酸ナトリウムと塩化ナトリウムが共存している廃
水から、硝酸ナトリウムと塩化ナトリウムを別々に析出
させて回収することにより廃水の浄化と硝酸ナトリウム
および塩化ナトリウムを高純度で回収する点にある。
トリウムおよび硝酸ナトリウムを含有する廃水を(1)
塩化ナトリウムが析出しない範囲内で予備濃縮し、
(2)ついで、これを90〜110℃の高温下でさらに
濃縮して塩化ナトリウムを析出させ、塩化ナトリウムを
回収後、(3)系の温度を0〜60℃に冷却して硝酸ナ
トリウムを析出させて回収することを特徴とする塩化ナ
トリウムと硝酸ナトリウムが共存する廃水の処理方法に
関する。
リウムおよび硝酸ナトリウムを含有する廃水を(1)塩
化ナトリウムの濃度が下記式
開始濃度 x0:排液中の硝酸ナトリウムの濃度(wt%) y0:排液中の塩化ナトリウムの濃度(wt%) aとbは、 y0/x0≧ 0.1 a=−0.40 b= 0.02t + 26 であり、tは系の温度℃である。)で示される濃度
(y)の0.7〜0.9倍の濃度になるまで濃縮し、
(2)90〜110℃の高温下で塩化ナトリウムを充分
析出させて塩化ナトリウムを回収し、ついで、(3)系
の温度を0〜60℃に冷却し、系中の硝酸ナトリウムを
析出させて回収することを特徴とする塩化ナトリウムと
硝酸ナトリウムが共存する廃水の処理方法である。
よび硝酸ナトリウムを含有する廃水を予備濃縮器におい
て塩化ナトリウムが析出しない範囲内で予備濃縮する工
程、(B)前記工程で得られた濃縮液を高温濃縮晶析器
中で90〜110℃の高温に保ちつつさらに蒸発濃縮し
て塩化ナトリウムを析出させる工程、(C)塩化ナトリ
ウム結晶を分離する工程、(D)塩化ナトリウム結晶を
分離した1次処理液を低温冷却晶析器中で0〜60℃の
低温に保ちつつ硝酸ナトリウムを析出させる工程、
(E)硝酸ナトリウム結晶を分離する工程、(F)硝酸
ナトリウム結晶を分離した2次処理液を予備濃縮器、高
温濃縮晶析器および低温冷却晶析器よりなる群から選ば
れた少なくとも1つに返送する工程、よりなることを特
徴とする塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムが共存する廃
水の処理システムに関する。
示すように処理廃水として排出される成分は、予備濃縮
器から発生した蒸発水および高温濃縮晶析器から発生し
た蒸発水が主体であり、窒素分の多くは硝酸ナトリウム
として除去されるので、排出する水の全窒素量は著しく
低減される。
範囲内で予備濃縮する。濃縮の程度は安定して操作でき
る範囲内でできるだけ塩化ナトリウムの析出点近くの濃
度まで濃縮するのが望ましい。予備濃縮器のタイプに制
限はないが、通常は蒸発濃縮が好ましく、とくに多管式
蒸発器により濃縮すると装置を小型化することができ
る。濃縮条件には格別の制限はないが、高温濃縮晶析器
における温度とほぼ同じ温度あるいはやや高めの温度を
使用することが好ましい。
効用、蒸気圧縮などの方法により蒸発に必要なエネルギ
ーの節減をはかることができる。
プなどで高温濃縮晶析器に送り、ここで90〜110℃
の温度でさらに蒸発濃縮し、塩化ナトリウムを析出させ
る。塩化ナトリウム結晶を含むスラリーは遠心分離器の
ような分離手段により塩化ナトリウム結晶と硝酸ナトリ
ウム含有1次処理液とを分離し、塩化ナトリウム結晶は
回収する。
り、ここで0〜60℃に冷却して硝酸ナトリウムを析出
させる。硝酸ナトリウム結晶を含むスラリーは遠心分離
器のような分離手段により硝酸ナトリウム結晶と残液で
ある2次処理液に分離する。
却晶析器は、ジャケットを設けるとともに内部に二重の
コイルを設けて伝熱面積を大きくすることが好ましい。
コイルはモーターなどにより回転して内部の液を撹拌す
ることもできる。
じて予備濃縮器、濃縮晶析器、冷却晶析器のいずれかの
任意のところにフィードバックすることにより、濃縮原
液の濃度を調節したり、晶析しなかった塩化ナトリウム
や硝酸ナトリウムをこの形で回収する。
れの工程を回分または連続のいずれでも操作することが
できる。また、スムーズに操作するための受槽を設ける
ことがある。その一例は、予備凝縮を連続で実施し、蒸
発濃縮による塩化ナトリウムの析出を回分または半回分
で実施するときに、濃縮廃水の受槽を設けることであ
る。
ムの共存する液においては表1のように、高温領域で
は、硝酸ナトリウムの溶解度が増大することにより、塩
化ナトリウムの溶解度は低下するという事実を利用して
塩化ナトリウムの析出を行い、一方、低温領域では硝酸
ナトリウムの溶解度が低下するため塩化ナトリウムの溶
解度がかえって増大するという事実を利用して塩化ナト
リウムの析出を防いで硝酸ナトリウムのみを析出するこ
とにより塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムを廃水から別
々に分離し、廃水中の全窒素を削減するものである。
はこれにより何ら限定されるものではない。
%、硝酸ナトリウム5wt%を含有する廃水(以下原廃
水という)を図2に示された廃水処理システムにより廃
水処理を行った。予備濃縮器としては多管式蒸発器を用
いた。蒸発器の下部から供給された原廃水は蒸発器内で
加熱、濃縮されながら蒸発器上部から噴出して気液分離
器に移る。このときの原廃水中の塩化ナトリウム濃度
は、前記式〔I〕で示されるyの値の0.7〜0.9倍
の濃度になるよう調節されている。調節の手段は原廃水
の流量および/または加熱スチームの量による。
つぎの濃縮晶析器に送られる。一方、上部の水蒸気は気
液分離器の上方からつぎのコンデンサーに送られ、ここ
で冷却されて水となり、排出あるいは工場用水として再
利用される。なお、下部に留った濃縮原廃水の濃度が低
すぎるときは、予備濃縮器に戻すこともできる。
は、ジャケットとコイルの2つの手段で加熱を行うもの
である。また、このコイルは、それ自体がモーターによ
り回転(30回/分)し、器内の濃縮原廃水を撹拌す
る。系内の温度は常圧の沸点とした。器内には、60リ
ットルの濃縮原廃水が導入されており、晶析に用いる時
間は、約1時間とした。一方、濃縮晶析器で発生した水
蒸気はこれもコンデンサーに送られ、ここで冷却されて
水となり、排出あるいは工場用水として再利用される。
離器に送られ、ここで塩化ナトリウム結晶と水溶液に分
離し、水溶液側は1次処理液としてつぎの冷却晶析器に
送り、一方回収された塩化ナトリウム結晶は必要に応じ
て再結晶するなどして任意の用途に再利用を計る。
構造は、基本的には濃縮晶析器と同じである。ただし、
濃縮晶析器における加熱ジャケットおよびコイルは冷却
ジャケットおよびコイルとして使用する。本実施例にお
いては冷却晶析器内の処理水の最終温度は30℃とし
た。1回の処理液の容積は30リットル、コイル回転数
30回/分、処理時間は約2時間であった。
遠心分離器に送られ、ここで硝酸ナトリウム結晶を分離
し、残液は2次処理水として、一部を濃縮晶析器に、他
の一部をスラリー濃度調節のため冷却晶析器にフィード
バックした。硝酸ナトリウム結晶は必要に応じて再結晶
などして、任意の用途に再利用する。
リウムとして除去されるので排出する水の全窒素量は著
しく低減される。 (2)本発明の蒸発により得られた処理廃水は、水質が
よいので工場用水として再利用することができる。 (3)本発明で得られた塩化ナトリウムや硝酸ナトリウ
ムは結晶として得られるから、それ自体でも純度が高
く、有用性が高い。
である。
す。
Claims (3)
- 【請求項1】 塩化ナトリウムおよび硝酸ナトリウムを
含有する廃水を(1)塩化ナトリウムが析出しない範囲
内で予備濃縮し、(2)ついで、これを90〜110℃
の高温下でさらに濃縮して塩化ナトリウムを析出させ、
塩化ナトリウムを回収後、(3)系の温度を0〜60℃
に冷却して硝酸ナトリウムを析出させて回収することを
特徴とする塩化ナトリウムと硝酸ナトリウムが共存する
廃水の処理方法。 - 【請求項2】 塩化ナトリウムおよび硝酸ナトリウムを
含有する廃水を(1)塩化ナトリウムの濃度が下記式 【数1】 y=b÷{1−a(x0/y0)} …………〔I〕 (式中、y :その温度における塩化ナトリウムの析出
開始濃度 x0:排液中の硝酸ナトリウムの濃度(wt%) y0:排液中の塩化ナトリウムの濃度(wt%) aとbは、 y0/x0≧ 0.1 a=−0.40 b= 0.02t + 26 であり、tは系の温度℃である。)で示される濃度
(y)の0.7〜0.9倍の濃度になるまで濃縮し、
(2)90〜110℃の高温下で塩化ナトリウムを充分
析出させて塩化ナトリウムを回収し、ついで、(3)系
の温度を0〜60℃に冷却し、系中の硝酸ナトリウムを
析出させて回収することを特徴とする塩化ナトリウムと
硝酸ナトリウムが共存する廃水の処理方法。 - 【請求項3】(A)塩化ナトリウムおよび硝酸ナトリウ
ムを含有する廃水を予備濃縮器において塩化ナトリウム
が析出しない範囲内で予備濃縮する工程、 (B)前記工程で得られた濃縮液を高温濃縮晶析器中で
90〜110℃の高温に保ちつつさらに蒸発濃縮して塩
化ナトリウムを析出させる工程、 (C)塩化ナトリウム結晶を分離する工程、 (D)塩化ナトリウム結晶を分離した1次処理液を低温
冷却晶析器中で0〜60℃の低温に保ちつつ硝酸ナトリ
ウムを析出させる工程、 (E)硝酸ナトリウム結晶を分離する工程、 (F)硝酸ナトリウム結晶を分離した2次処理液を予備
濃縮器、高温濃縮晶析器および低温冷却晶析器よりなる
群から選ばれた少なくとも1つに返送する工程、 よりなることを特徴とする塩化ナトリウムと硝酸ナトリ
ウムが共存する廃水の処理システム。
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