JPS61234998A - クロム含有廃水の処理方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はクロムを含む廃水の処理方法、特にクロムお
よび有機物を含み錯体を形成した廃水の処理方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

クロム含有廃水は６価クロムを含有する廃水であり、従
来の一般的な処理方法は、中性または酸性領域において
ＮａＨ３Ｏ３、Ｎａ２ＳＯ３、ＦｅＳＯ４などの還元剤
で６価クロムを３価クロムに還元したのち、アルカリ沈
殿法すなわち消石灰等でｐＨ７，５〜１０に調整してク
ロム水酸化物の形で固液分離することにより処理を行っ
ている。メッキ廃水等の通常のクロム含有廃水はこのよ
うな方法で放流可能な程度にまでクロムを除去すること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、半導体製造工程から排出されるホトエツ
チング廃水などのクロム含有廃水は上記のような従来法
では処理困難であり、処理水中に全クロムとして数ｍｇ
／　Ｑないし数十ｍｇ／　（Ａ程度残留し、そのままで
は放流できない。

このようなりロム含有廃水の処理方法として蒸発−同化
法があるが、多大のエネルギを必要とし、また活性炭、
ベントナイト、イオン交換樹脂などでは吸着分離が困難
である。

この発明は以上のような問題点を解決するためのもので
、有機物を含み安定な錯体を形成している場合でも、簡
単な操作により多大のエネルギを使用することなく、効
率良くクロムを除去することができるクロム含有廃水の
処理方法を提案することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、クロム含有廃水を還元処理する工程と、還
元処理を経た廃水を生物処理する工程と。

生物処理を経た廃水に過酸化水素および鉄塩を加えｐＨ
２〜５で酸化処理する工程と、酸化処理を経た廃水をｐ
Ｈ７以上で固液分離する工程とを含むクロム含有廃水の
処理方法である。

クロム含有廃水が従来の還元−アルカリ沈殿法で処理で
きない原因を調べたところ、上記廃水には有機酸等のク
ロムと錯体を形成する有機物が含まれており、これがク
ロムと安定な錯体を形成するため処理が困難になると推
定された。

そこで本発明では生物処理で有機物を分解するとともに
、フェントン処理により安定な錯体を分解することによ
り、クロム含有廃水を効率よく処理する。クロム含有廃
水を直接フェントン処理すると、安定な錯体を形成しな
い有機物の分解に多量の薬剤が消費されて好ましくない
が、フェントン処理の前に生物処理を行うと、錯体の分
解が効率よく行われる。また生物処理に先立って還元処
理を行うと、安定な錯体を形成しない６価クロムを３価
クロムに還元して除去可能にするとともに、生物処理に
対する阻害性を減少させることができる。

本発明の処理対象となる廃水はクロムを含む廃水であり
、特にクロムおよび有機物を含み、錯体を形成した廃水
が処理対象として適している。このような廃水としては
、例えば前述の半導体製造工程から排出される廃水があ
るが、これに限定されない。

以下、本発明の処理方法を図面に基づいて説明する。図
面は本発明の一実施態様を示す系統図である。

処理方法はクロム含有廃水を還元処理工程１において還
元処理する。還元処理は廃水に還元剤を添加して攪拌す
る。還元剤としては、例えば硫酸第１鉄、重亜硫酸塩、
亜硫酸塩など、従来より還元処理に使用されているもの
が使用できる。還元時のｐＨは任意でよいが、酸性の方
が反応速度が速い。この工程は６価クロムが生物処理を
阻害しないように３価クロムに還元するものであるが、
３価クロムはアルカリ沈殿法により除去可能である。

還元処理を行った廃水をｐｌ（調整工程２において２１
１７以上、好ましくはＰＨ７，５〜ｌＯに調整して、３
価クロムを水酸物として不溶性化し、固液分離工程３に
おいて固液分離する。ｐＨ調整剤としては消石灰、水酸
化ナトリウムなどのアルカリ剤が使用できる。これらの
工程により安定な錯体を形成しないクロムが除去され、
後工程の負荷となって処理効率を下げるのを防止できる
が、場合によってはこれらの工程を省略することもでき
る。原廃水中のクロム濃度が低い場合は、還元処理のみ
を行ってｐＨｍＷｉおよび固液分離を省略してもよく、
また生物処理工程で固液分離が可能な場合にも同様に省
略してもよい。

続いて生物処理工程４において生物処理を行い、安定な
錯体を形成していない有機物を分解する。

生物処理は微生物を利用して有機物を分解するもので、
特に好気的処理が好ましく、通常の活性汚泥処理法、接
触酸化法（回転円板式、固定床式、流動床式など）、そ
の他任意の方法が採用できる。

生物処理では一般に固液分離が行われるので、この段階
で３価クロムの不溶性析出物を除去することもできる。

生物処理により有機物が分解されるため、次の酸化処理
が効率化する。

次に酸化処理工程５において過酸化水素および鉄塩を加
えＰ［１２〜５で酸化処理を行う。この処理はフェント
ン試薬の水酸基ラジカルによる酸化処理である。過酸化
水素は酸化処理工程５に入る廃水のＣ０Ｄｃｒの１〜５
倍当量程度添加する。鉄塩は硫酸第１鉄、塩化第１鉄等
の２価の鉄塩の場合に強力な酸化力を発揮するが、硫酸
第２鉄、塩化第２鉄等の３価の鉄塩でもよい。鉄塩の添
加量は過酸化水素１に対し重量比でｌ／１０以上が好ま
しい。

酸化処理（フェントン処理）によりクロムと有機物の安
定な錯体は分解し、３価クロムが遊離する。

この処理においてクロムは６価に酸化されることはなく
、３価の状態で溶解する。

次いでｐＨ調整工程６においてｐＨ７以上、好ましくは
ｐＨ７，５〜１０に調整すると、３価クロムが水酸化物
として不溶性化する。これを固液分離工程７において固
液分離し、分離液を処理水として放流し、固形分は汚泥
として排出するが、共存する鉄の沈殿物は酸化処理工程
５に返送し、触媒として再利用することができる。

〔作　用〕

以上の処理では予め還元処理を行うので生物処理への阻
害性をなくすとともに、安定な錯体を形成しないクロム
が除去可能となり、後工程への悪影響を防止できる。ま
た生物処理により安定な錯体を形成しない有機物を除去
するため、次の酸化処理を効率的に行うことができる。

生物処理を行わないで直接酸化処理を行うと、錯体の分
解により遊離したクロムが残留する有機物と錯体を形成
することになり、処理効率が悪い。

錯体の分解に過酸化水素と鉄塩の組合せで酸化処理する
と、遊離するクロムは３価の状態であって、後処理が極
めて容易になる。これに対して類似の塩素およびニッケ
ル酸化物の組合せで酸化処理すると、クロムは６価の状
態で溶解するので、再度還元処理および分離を行う必要
がある。

〔実施例〕

クロムを含むエツチング廃水に、還元剤として硫酸第１
鉄（Ｐｅｓ０４−７Ｈ２０、以下間）を１０００ｍｇ＃
ｌ加えて還元処理し、３０分後に消石灰を１０００ｍｇ
／Ｑ加えて固液分離したところ、全クロムは６ｍｇ／Ｑ
残留した。続いてこの処理水を活性汚泥処理したところ
、全クロムは全く除去できなかった。次にこの処理水に
過酸化水素を４５Ｏｎ＋ｇ／Ｑおよび硫酸第１鉄を１０
００＋ｗｇ／Ｑ添加し、２１１２〜４で酸化処理し、そ
の後ｐｉ（１０に調整して固液分離を行ったところ、全
クロムは０．０７ｍｇ／１２になった。

比較例１として、上記活性汚泥処理水にニッケル触媒と
して硫酸ニッケルを２００ｖｇ／Ｑ（Ｎｉとして）およ
び次亜塩素酸ナトリウムを１０００ｍｇ／Ｑ添加し、ｐ
ｉ（１０〜１１で酸化処理を行ったところ、６価クロム
が６　ｒａｇ／Ｑ残留した。比較例２としてこの処理水
に硫酸第１鉄を２００＋ｉｇ／Ｑ加え固液分離したとこ
ろ、全クロムは０．０５以下となった。また比較例３と
して上記活性汚泥処理水に硫酸第１鉄を１０００ｍｇ／
Ｑ加えて固液分離したところ、全クロムは４．２ａ＋ｇ
／Ｑであった。

以上の結果をまとめて表１に示す。

表１　　　　　　　　（■／Ｑ） 以上の結果より、本発明の処理方法によれば。

クロムを放流可能な程度に除去できることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クロム含有廃水を還元処理後生物処理
し、さらにフェントン処理するようにしたので、有機物
を含み安定な錯体を形成している廃水の場合でも、簡単
な操作で効率的にクロムを除去することができ、多大の
エネルギを消費することなく、放流可能な処理水を得る
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施態様を示す系統図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）クロム含有廃水を還元処理する工程と、還元処理
   を経た廃水を生物処理する工程と、生物処理を経た廃水
   に過酸化水素および鉄塩を加えｐＨ２〜５で酸化処理す
   る工程と、酸化処理を経た廃水をｐＨ７以上で固液分離
   する工程とを含むクロム含有廃水の処理方法。
2. （２）還元処理がｐＨ７以上で固液分離する工程を含む
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）生物処理が活性汚泥処理である特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の方法。
4. （４）酸化処理が後の固液分離工程から返送される鉄塩
   を加えて行うものである特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれかに記載の方法。