JPS60132695A - 硫黄化合物を含む排水の処理方法 - Google Patents

硫黄化合物を含む排水の処理方法

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JPS60132695A
JPS60132695A JP58241732A JP24173283A JPS60132695A JP S60132695 A JPS60132695 A JP S60132695A JP 58241732 A JP58241732 A JP 58241732A JP 24173283 A JP24173283 A JP 24173283A JP S60132695 A JPS60132695 A JP S60132695A
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ion
exchange resin
ion exchange
waste water
acid
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Toshimitsu Hayashida
俊光 林田
Masa Iwai
岩井 雅
Ichiro Nakajima
一郎 中島
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Hitachi Plant Construction Co Ltd
Hitachi Plant Technologies Ltd
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Hitachi Plant Construction Co Ltd
Hitachi Plant Technologies Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野〕 本発明は作置化合物を含む排水の処理方法に係り、特に
石炭9石油を燃焼した際に発生するガスを処理する湿式
排ガス脱硫装置からブローダウンされるチオン酸イオン
等の硫黄化合物を含む排水の処理方法に関するものであ
る。
〔従来技術〕
湿式排ガス脱硫装置から排出されるブローダウン水(以
下脱硫排水と記す)は1石灰石−石膏法を例にとると、
排ガス全除塵あるいは冷却する循環系から排出されるも
の、および排ガスと石灰石スラリーとを接触させ、更に
空気酸化して排ガス中の二酸化硫黄を亜硫酸カルシウム
を経由して石膏にする反応過程から排出されるものとが
ある。
この脱硫排水中には、懸濁物、溶解無機物、溶゛蟹有機
物などの汚濁・汚染物質が含まれており。
′特に通常の手段では除去困難なCOD成分が含まれて
いる。
このCOD成分は、主にチオン酸イオン(主七してジチ
オン酸イオン52082)等の硫黄化合物からなり、一
般にCOD成分の除去法として知られている凝集沈殿法
、薬品酸化法、オゾン酸化法。
活性炭吸着法、紫外線照射法々どでは除去困難である。
従来、このような脱硫排水を処理する方法としては、あ
らかじめ排水に消石灰、塩化カルシウム。
苛性ソーダ、炭酸ソーダなどのカルシウム塩及びアルカ
リ剤を単独あるいは二種類以」ニ添加して。
排水をアルカリ性、好ましくはp)(,10以上に調整
して凝集沈殿、濾過などの処理法でふっ素9重金属並び
に懸濁物質の大部分を除去したのち9次に残留している
COD成分をpHが中性あるいは弱酸性領域において強
塩基型、中塩基型あるいは弱塩基型のうちいずれかの活
性基を有する陰イオン交換樹脂に接触させて、COD成
分を選択的に除去している。
COD成分の吸着を終えたイオン交換Ij脂は次に再生
を行って脱着させる。再生は強塩基型J陰イオン交換樹
脂の場合硫酸、塩酸などの鉱酸を用いて行い、中塩基型
あるいは弱塩基型陰イオン交換樹脂の場合苛性ソーダな
どのアルカリ剤と鉱酸を順次用いて脱着、交換基の置換
を行う。
COD成分が濃縮された脱着液(以下再生濃厚排液と記
す)の分解処理方法は、特開昭52−113058、特
開昭52−]、 46962 、特公昭56−5063
7などで公知と外っている鉱酸を加えてPH≦]5とし
80〜100℃の高温で加熱分解する方法が実用化され
ている。
第1図はCOD 成分(主としてジチオン酸イオン82
062)含有排水の従来の処理フローノー1・を示す。
図においてCOD成分含有排水1を中塩基型あるいは弱
塩基型の陰イオン交換樹脂を充填したイオン交換塔2に
通水することにより(1)式に示すイオン交換反応によ
りジチオン酸イオン52062U吸着除去され処理水3
が得られる。この際切替弁6および7を開放する。
(1)式のR−804のうちRはイオン交換附脂の固定
イオン部分を示し、 −5O4は対立イオンS04を示
す。(以下回帰) R−8O4+8206” R−8206+ SO4”−
(1)ジチオン酸イオンS 20 a 2−の吸着を終
えたイオン交換樹脂は苛性ソーダ4及び硫酸5により切
替弁8.9を開き切替弁7を閉じ、切替弁]Oまたは1
]を開いて12L (3)式に示す脱着反応及び交換基
の置換反応を行う。
R−320a+2NaOH÷R−20H+N(Z2S2
06 (2+R−20H+H2SO4−→R−SO4+
 2 H2Ot31(2)式による再生濃厚排液(主成
分ジチオン酸ナトリウムNazSz06)は槽12に貯
留され、(3)式による再生希薄排液は槽]3に貯留さ
れ返送される。
(2)式により脱着され再生濃厚排液(主成分ンチオン
酸ナトリウムN(Z2S206 )は硫酸5を添加して
p■)≦1.5以下とし加熱分解槽14において蒸気1
5により温度80〜100℃に加熱して(4)式に、示
す反応により分解処理する。
N(Z2S206−→N(Z2SO4+SO2(41(
4)式の反応は温度が高いほど、又硫酸の添加量が多い
ほど反応速度が太きい。更に苛性ソーブ4を添加して中
和槽16において中和して返送する。
従来加熱分解槽14は温度80〜100℃において加熱
分解するため大気開放で行い、そのため分解反応時に発
生する亜硫酸ガスSO2を主成分とする制ガスの処理が
必要であった。
刊ガスの処理方法どしては、排ガスファン17により湿
式排ガス脱硫装置へ返送して再処理する方法又は第1図
のガス吸収塔工8において苛性ソーダ4により亜硫酸ガ
スSO2を吸収したのち酸化槽19において空気酸化し
て無害化する方法が採用されていた。
しかし前者の場合1通常脱硫排水処理装置と湿式排ガス
脱硫装置とは設置場所が大きく隔っていることが多く、
そのため排ガスの長距離輸送を必要とし、さらに高価な
耐蝕性のダクト選定を余義なくされるため多大な建設費
を必要とする欠点を有した。
その上、加熱分解槽設備の運転は排ガス脱硫装置の稼動
状況に制約されるため脱硫排水処騨装置全体の運用上支
障があった。
また後者の場合、籾ガス処理のための建設費並びにユー
ティリティの消費量が多大となる欠点を有しており、あ
るいは保守管理及び運転操作Kl雑fトし、その上安全
衛生上の問題点が指摘されていた。
さらに従来加熱分解処理水をノイオン交換の再生脱着用
鉱酸あるいは脱着後のイオン交$48脂の置換液として
使用することが提案されていたが(特公昭、56−50
637)、従来の大気開放状態での加熱分解温度80〜
]、 O0℃においてはジチオン酸イオン5206”−
の分解率が65〜90%程度で比較的低いため加熱分解
処理水中にジチオン酸イオン52062− が残留し実
用に供することが困難であった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記排ガス処理に係る従来技、;、術
の欠点を解消し、硫黄化合物を含む排水をより安定に処
理でき、さらにユーティリティの消費量を低減すること
ができる処理方法を提供することにある。
〔発明の要点〕
本発明はチオン酸イオン等の硫黄化合物を含む排水に鉱
酸及び過酸化水素あるいは過酸化水素のみを添加し、密
閉型加熱分解槽内においてpH≦]5及び100℃以上
の温度で加熱処理して前記硫黄化合物を分解することを
特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
本発明を第2図に示す処理フローシートに基づいて説明
する。
本発明において、イオン交換樹脂の再生によって脱着さ
れた再生濃厚排液に予め硫酸5と過酸化水素23とを添
加し、密閉型加熱分解槽14において蒸気により100
℃以上に加熱してジチオン酸イオン52062− を分
解処理する。
加熱分解槽14を密閉型にして(4)式の反応において
発生する亜硫酸ガスSO2のガス化を抑制しm液中に封
じ込めることにより、(5)式に示す反応が進行して硫
酸H2SO4が生成し亜硫酸ガスSO2を主成分とする
排ガスの発生を容易に阻止することができる。
SO2+ HzO2→H2SO415)(5)式で生成
した硫酸H2SO4はジチオン酸イオン52062− 
分解の反応促進に寄与するため、予め添加する硫酸の量
を低減することができる。
さらに加熱分解槽14を密閉型にすることにより加熱温
度’iz、100℃以上に安定して保持できるため、ジ
チオン酸イオン5206”−の分解率が95〜100%
に向」ニする。
従って加熱分解処理水を硫酸貯槽22に回収してイオン
交換の再生脱着用鉱酸あるいは脱着後のイオン交換樹脂
の置換液として使用することができる。
図中2]は苛性ソーダ貯槽を示す。
実施例1 ジチオン酸イオン5206”−を1140rn7/を含
有するA発電所の湿式排ガス脱硫装置のブローダウン水
を前処理(消石灰全添加してpHを約10に調整後、j
腎濁物をP別して得たF液に塩酸を添加してpHを4に
調整する)して9弱塩基性陰イオン交換樹脂VVA−3
0(三菱化成(株)の商品名)を充填したカラムに空間
速度5V4−1 で樹脂の貫流点に達するまで通水した
貫流点に達した樹脂に再生レベル80 ? /l−Rで
苛性ソーダ溶液を通水して脱着した再生濃厚排液中のン
チオン酸イオ7S206”−は35000mg/lであ
った。
この再生濃厚排液に第1図に示す従来処理フローシート
に従って98%硫酸を容量比5 vot%添加し、温度
95℃、加熱時間5hの条件で回分処理したところ、ジ
チオン酸イオン5205”−分解率885%、亜硫酸ガ
スSO2の発生率は理論発生量(ジチオン酸イオン52
06”−の分解によって生成する亜硫酸ガスSO2が1
00%ガス化した量)に対して55%であった。
実施例2 実施例1と同様の再生濃厚排液に第2図に示す本発明の
処理フローシートに従って98%硫酸を容量比5υ0t
%並びに過酸化水素を理論亜硫酸ガスSO2発生計に対
して当量比12添加し、温度105℃、加熱時間5hの
条件で回分処理したところ、ジチオン酸イオン5206
2− 分解率998%。
亜硫酸ガスSO2の発生率は理論発生量に対して01%
以下となった。
また加熱分解処理水中の残留+ 硫(IIガスSO2量
を推硫酸イオンSO3−として測定した結果不検出であ
った。同様に残留イ姶酸イオン5o42−の量を測定し
た結果、ジチオン酸イオン5206”−が分解して生じ
たiff’i &f酸ガスSO2鼠の96%に相当する
硫酸イオンso4”−の量の増加を確昭した。
〔発明の変形例、応用例〕
なお1本発明方法は、前記実施例においてイオン交換再
生濃厚排液につき説明したが加熱分解時に叱硫酸ガスS
O2を発生する硫黄化合物を含む排水であれば再生濃厚
排液に限らず適用できる。
寸だ過酸化水素の添加量は亜硫酸ガスSO2発生′テ、
許容値に従って増減可能であり、添加個所は加熱:; 酸分解槽前段設備に限らず加熱分解槽あるいは加熱分解
槽後段設イI7i+でも良い。
〔発明の効采〕
以上1本発明によれば硫黄化合物を含む排水の処理にお
いて1J1ガス処理に係るユーティリティ消費量の低減
を計り、さらに排水を安定に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は硫黄化合物を含む利水の従来の処理フローシー
ト、第2図は本発明を適用した処理フローシートを示す
図である。 ]・・COD成分含有排水 2・・・イオン交換塔3・
・処理水 4・・苛性ソーダ 5・・硫 酸 6,7,8,9,1○、11・・・切替
弁12・・再生濃厚排液槽 13・再生希薄刊液槽14
・・・加熱分解槽 15・・・蒸 気16・・・中和槽
 17・・排ガスファン18・・・カス吸収塔 19・
・酸化槽・20・・空 気 21・・・苛性ソーダ貯槽
22・・硫酸貯槽 23・・・過酸化水素。 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. チオン酸イオン等の硫黄化合物を含む排水に鉱酸及び過
    酸化水素あるいは過酸化水素のみを添加し、密閉型加熱
    分解槽内でpH≦15及び]、 O0℃以上の温度で加
    熱処理して前記硫黄化合物を分解することを特徴とする
    硫黄化合物を含む排水の処理方法。
JP58241732A 1983-12-21 1983-12-21 硫黄化合物を含む排水の処理方法 Granted JPS60132695A (ja)

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