JPS6369589A - 染色廃水処理方法およびそれに用いる染色廃水処理装置 - 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〕 本発明は、薬剤を投入して染色廃水の処理を行う染色廃
水処理方法およびそれに用いる染色廃水処理装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

一般に、染色工程に用いられる染料や染色助剤等は自然
環境下では分解しにくいものであり、これを多量に含有
する染色廃水をそのまま河川等に放流することは禁止さ
れている。したがって、染色工程から排出される染色廃
水は、必ず染料等の除去もしくは分解等の処理を行う必
要がある。上記染色廃水の処理方法としては、水酸化ア
ルミニウム等の凝集剤を用いて染料等を凝集沈澱あるい
は加圧浮上させて除去したり活性炭等の吸着剤に染料等
を吸着させて除去する物理的処理方法、活性汚泥を用い
て染料等を分解させる生物学的処理方法、薬剤の投入に
よって染料等を還元分解したり酸化分解したりする化学
的処理方法等をあげることができる。

しかしながら、上記各種の方法のうち、凝集剤や活性炭
を用いる方法は経費が高くつき、活性汚泥法は広いスペ
ースを要するため、色相以外の廃水処理負荷の少ない廃
水については、通常、薬剤の投入によって染料等を分解
する化学的処理法が多く用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記化学的処理方法の代表的なものとしては、ハイドロ
サルファイドによる還元分解法をあげることができる。

この方法は、分解反応が速く短時間で染色廃水の脱色を
行うことができるとともに、低〜中温で分解できる染料
種が多いという利点を有する。

しかし、ハイドロサルファイド自体の安定性が悪く、空
気中で経時的に分解して有効成分量が減少するため、実
用上定量的な取り扱いが不可能で、作業者は大過剰の投
入を行うか、染色廃水の脱色状況を確認しながら勘にも
とづいて投入しており、投入されるハイドロサルファイ
ド量は染色廃水負荷量に対して過剰となりがちであった
。この場合、廃水処理後に残留する未反応ハイドロサル
ファイドを分解除去しなければならず、この工程に大き
な負荷がかかつているのが実情である。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、投入
する薬剤量を最小とし、廃水処理後に残留する未反応薬
剤の除去工程の負荷を皆無もしくは僅少とすることので
きる染色廃水処理方法およびそれに用いる染色廃水処理
装置の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、薬剤を投入して
染色廃水の処理を行う染色廃水処理方法であって、上記
薬剤としてナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ溶
液と重亜硫酸ソーダの水溶液とを用い、染色廃水中の残
留色素を分解するのに必要であると予測される上記薬剤
の最低量を廃水に注入する薬剤注入工程と、上記薬剤注
入後、適宜廃水を抜き取って廃水の処理状態を測定する
測定工程と、上記測定工程において廃水の処理が不充分
であると測定された場合に不足量の薬剤を再度廃水に注
入する薬剤追加注入工程とを備える染色廃水処理方法を
第１の要旨とし、染色廃水を導入するための廃水路と、
上記廃水路から染色廃水を導入して染色廃水を貯留する
第１の廃水処理槽と、上記第１の廃水処理槽に貯留する
染色廃水の一部を抜き取って廃水の処理状態を測定する
処理状態測定手段と、上記第１の廃水処理槽から染色廃
水を導入して貯留する第２の廃水処理槽と、薬剤として
のナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液を貯
蔵する２個の供給口を有する貯蔵タンクと、薬剤として
の重亜硫酸ソーダの水溶液を貯蔵する２個の供給口を有
する貯蔵タンクとを備え、上記ナトリウムボロハイドラ
イドの苛性ソーダ水溶液貯蔵タンクの第１の供給口と重
亜硫酸ソーダの水溶液貯蔵タンクの第１の供給口のそれ
ぞれを流量計および自動開閉バルブを介して上記廃水路
に連通ずる第１の供給路と、上記ナトリウムボロハイド
ライドの苛性ソーダ水溶液貯蔵タンクの第２の供給口と
重亜硫酸ソーダの水溶液貯蔵タンクの第２の供給口のそ
れぞれを流量計および自動開閉バルブを介して上記第２
の廃水処理槽に連通ずる第２の供給路と、上記各流量計
および自動開閉バルブに接続されて上記流量計から上記
薬剤の経時的流量信号を入力されその入力信号にもとづ
き上記自動開閉バルブの開度制御を行う供給量制御手段
とを備え、上記第１の供給路における上記両薬剤の供給
量が、染色廃水中の残留色素を分解するのに必要な薬剤
最低量になるよう上記供給量制御手段によって自動的に
制御され、上記第２の供給路における上記両薬剤の供給
量が、第１の廃水処理槽の処理状態の測定結果にもとづ
き薬剤不足量を補う量になるよう上記供給量制御手段に
よって自動的に制御されるようになっている染色廃水処
理装置を第２の要旨とする。

すなわち、本発明は、染色廃水を処理するための薬剤と
して、従来のような不安定な還元物質や酸化物質ではな
く、反応することにより還元物質を生成する安定な二つ
の溶液を組み合わせて用い、廃水内に上記再溶液を必要
な時期に必要なだけ注入するようにしたものである。こ
のようにすると、従来のように過剰な薬剤投入を行うこ
となく必要最少塵の薬剤量で染色廃水を処理できるため
、過剰の未反応薬剤自体の処理を不要にし、もしくは最
少限にとどめることができ、処理効率の向上および処理
コストの低減化を図ることができる。これが本発明の最
大の特徴である。しかも、用いる薬剤が上記安定な二つ
の溶液であり、自動計量。

自動輸送に適しているため、必要であれば処理工程の自
動化を実現することができる。

つぎに、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の染色廃水処理方法では、投入する薬剤と
してナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と
重亜硫酸ソーダの水溶液とを用いる０両溶液は経時的に
安定で、かつ混合反応させると下記の化学反応によって
強力な還元剤であるハイドロサルファイドＣＮａｔＳｚ
Ｏａ　）を生成する。

なお、この反応は吸熱反応である。

ＮａＢ１１．　＋３．４ＮａＯＨ＋１３．４ＮａＨ５Ｏ
４→４ＮａｚＳｚＯａ　＋　３．４ＮａｚＳＯ３＋　２
ＮａＨ５Ｏ１＋ＮａＢＯｚ　＋９．４１１ｚＯ 上記ハイドロサルファイドは従来から染色廃水の化学的
処理方法に用いられているもので、その還元力によって
染料等を還元分解して処理することができる。また、上
記反応の副生成物である亜硫酸ナトリウム（ＮａｚＳＯ
＊）と亜硫酸ナトリウム（ＮａＨＳＯｓ）も還元剤とし
て働き、上記ハイドロサルファイドとともに染色廃水処
理に有用である。

そして、上記ナトリウムハイドロサルファイドの苛性ソ
ーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液を用いた染色廃水
処理は、例えばつぎのような方法で行う。すなわち、ま
ず、染色廃水中に残留する色素量を予測し、上記色素量
を分解するのに必要な最低限度量の還元物質を生成する
だけのナトリウムハイドロサルファイドの苛性ソーダ水
溶液量と重亜硫酸ソーダの水溶液量を算出する。上記残
留色素量の予測は、染色時の使用染料の種類と濃度に応
じて経験的に、あるいは実験にもとづいて概略的に行う
ことができる。

このようにして算出された量の再溶液を、染色工程から
排出される染色廃水の廃水路に注入する。

このとき、染色工程から排出された直後の染色廃水は一
般に高温であり、上記再溶液のハイドロサルファイド生
成反応が吸熱反応であることから、染色廃水の還元反応
は急速に進行する。

そして、上記還元反応の終了した染色廃水の一部を適宜
抜き取って廃水の処理状態を測定し、上記予測に基づく
必要最低量の薬剤投入で充分処理できたかどうかを測定
する。上記測定方法としては、廃水中の色素を直接検出
する、吸光度や光反射率を測定する方法があるが、これ
に代えてＣＯＤ、ＴＯＤあるいは透過度、懸濁塵等の測
定を行うこともできる。上記測定は、単独に行っても２
種以上の測定を併用してもよい。

このようにして得られた測定値を、放流できる廃水の水
質として設定した基準値と比較し、基準値を超える場合
、処理が不充分であるから上記超過量を処理しうるだけ
の薬剤（ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶
液と重亜硫酸ソーダの水溶液）をさらに投入するように
する。

上記薬剤投入を終えて基準値を下回るようになった染色
廃水には、ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水
溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液の副反応生成物であるＮ
ａＨＳＯ３，ＮａＨＳＯ３あるいは若干のＮａｔＳｔＯ
ａ等が残留しているので、これら還元剤をも完全に分散
してから放流することが好ましい。

そこで、上記染色廃水をエアレーション（空気吹き込み
）にかけ空気中の酸素を利用して、上記残留還元剤を芒
硝等の無機塩に変える操作を行うことが好適である。ま
た、薬剤の使用量が多く、残留薬剤の量も多いと判断さ
れる場合には、上記エアレーションに先立ち、上記染色
廃水に過酸化水素（ｆｈＯｚ）を供給して空気酸化を進
めるようにしてもよい。そして、上記一連の薬剤投入と
残留薬剤処理が終わった染色廃水を外系に放流する。

上記染色廃水処理方法によると、薬剤として経時的に安
定なナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と
重亜硫酸ソーダの水溶液を用い、これらを、まず必要最
低量だけ投入したのちその処理状態を測定し、処理が不
充分であれば不足分の量を投入する、という２段階投入
を行うため、従来のように、染色廃水中において、投入
薬剤に由来する還元物質が大過剰となることがない。し
たがって、染色廃水処理後の残留薬剤を処理する負荷が
不要となり、もしくは最小限ですみ、処理効率の向上化
および処理コストの低減化を図ることができる。

なお、上記染色廃水処理方法において、必要最低限度の
薬剤量の予測と、上記最低量薬剤投入後の不足量決定は
、コンピュータ等を用いて自動的に演算させるようにし
てもよい。

上記染色廃水処理方法の実施例について説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明に用いる染色廃水処理装置を示してい
る。この装置は、染色機１ａから排出される染色廃水を
導入する廃水路１と、上記廃水路ｌから染色廃水を導入
して染色廃水を貯留する第１の廃水処理槽２と、上記第
１の廃水処理槽２から導入される染色廃水を貯留する第
２の廃水処理Ｉ！３と、重亜硫酸ソーダの水溶液を貯蔵
する２個の供給口４ａ、４ｂを有する貯蔵タンク４と、
ナトリウムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液を貯蔵
する２個の供給口５ａ、５ｂを有する貯蔵タンク５を備
えている。なお、図においてＧは地上面高さで、上記廃
水路ｌは地上面高さに配置され、上記貯蔵タンク４．５
は地上面よりも高い位置に配置されていることを示して
いる。また、２ａは、廃水路１から流入する染色廃水を
一旦貯留し第１の廃水処理槽２内にオーバーフローさせ
ることにより廃水を均一化させるためのオーバーフロ一
槽である。

そして、上記貯蔵タンク４．５の一方の供給口４ａ、５
ａがそれぞれ単位パルス発信型遠隔計測用タービン流量
計（以下「流量計」と略す）６゜７と自動開閉バルブ８
，９とを介して上記廃水路１に連通されて、ナトリウム
ボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液と重亜硫酸ソーダ
の水溶液（以下、再溶液をまとめて「薬剤」と略す）を
廃水路ｌに供給する第１の供給路Ａを形成している。ま
た、上記貯蔵タンク４．５の他方の供給口４ｂ。

５ｂがそれぞれ流量計１０．１１と自動開閉バルブ１２
．１３とを介して上記第２の廃水処理槽３に連通されて
、薬剤を第２の廃水処理槽に供給する第２の供給路Ｂを
形成している。

上記第１の供給路Ａにおける薬剤供給量の設定は、上記
流量計６．７および自動開閉バルブ８゜９に接続される
コンピュータ１５の指示によって自動的に行われる。す
なわち、上記コンピュータ１５は、染色時の使用染料の
種類と濃度の入力により、その染色廃水中の残留色素を
分解するのに必要な最低薬剤量を出力するように設定さ
れているとともに、流量計６，７によって測定される貯
蔵タンク４，５からの薬剤流出量を読み取るようになっ
ている。そして、流量計６．７から入力される薬剤流出
量が上記最低薬剤量に達するまで自動開閉バルブ８．９
を開くようにコンピュータから指示が与えられるように
なっている。上記自動開閉バルブ８，９が開くと、すで
に述べたように薬剤の貯蔵タンク４．５が地上面よりも
高く配置されているため、重力によって薬剤が供給路内
に自然送液される。したがって、廃水路１には、第１の
供給路Ａから自動的に最低量の薬剤が供給され、廃水路
ｌ内およびオーバーフロ一槽２ａ内で前記薬剤によるハ
イドロサルファイド生成反応が生起し、このハイドロサ
ルファイドと副反応生成物の還元力によって、染色廃水
中の残留色素が還元分解される。そして、上記還元分解
反応は、オーバーフロ一槽２ａ内で充分に進行して終了
し、一定の処理が完結した状態の均斉化した染色廃水が
第１の廃水処理槽２に流入するようになっている。

また、上記第２の供給路Ｂにおける薬剤供給量の設定も
、上記第１の供給路Ａにおける供給と同様に、流量計１
０．１１および自動開閉バルブ１２．１３に接続される
コンピュータ１５の指示によって自動的に行われる。た
だし、第２の供給路Ｂでは、上記最低量の薬剤供給を受
けた染色廃水の処理が不充分な場合にのみその不足量の
薬剤を供給する供給路であり、上記不足量の薬剤供給を
指示するためのデータが、第１の廃水処理槽２に設けら
れた処理状態測定手段２０によって与えられるようにな
っている。すなわち、上記処理状態測定手段２０は、第
１の廃水処理槽２から微少量を絶えず汲み出して第２の
廃水処理槽３に排出する測定用廃水取り出し流路２１と
、上記測定用廃水取り出し流路２１からさらに分岐した
測定流路２２とから構成される。上記測定流路２２には
、第２図に示すように２方弁２３と３方弁２４．２５が
設けられており、予めコンピュータに入力された時間（
例えば５分ごと）に上記２方弁２３と３方弁２４がコン
ピュータの指示に従い作動して染色廃水を測定部２６に
供給するようになっている。上記測定部２６には、光色
比色計が組み合わされており、２７がその受光面である
。そして、この測定部２６において廃水を測色し、その
データをコンピュータ１５に入力するようになっている
。なお、３方弁２５は潤色終了後上記測色部２６を洗浄
するための弁で、矢印へからは水が、矢印Ｂからはメタ
ノールが供給されるようになっている。そして、上記測
色データの入力を受けて、コンピュータ１５が、基準値
と上記データを比較して染色廃水の処理状態を評価し、
処理が不充分である場合には不足量の薬剤供給を第２の
供給路Ｂにおいて指示するのである。したがって、第１
の廃水処理槽２からポンプ３０によって移送され貯留さ
れた第２の廃水処理槽３内の染色廃水に、第２の供給路
Ｂから自動的に不足量の薬剤が供給される。そして、こ
の第２の廃水処理槽３内で染色廃水が充分に還元処理さ
れる。

なお、この装置では、上記第２の廃水処理槽３のつぎに
、酸化槽３１およびエアレーション槽３２を備えている
。そして、上記第２の廃水処理槽３から酸化槽３１への
染色廃水の移送はポンプ３３によって行われ、上記酸化
槽３１から上記エアレーション槽３２への染色廃水の移
送はオーバーフローによって行われる。上記酸化槽３１
では、上記第２の廃水処理槽３への不足量の薬剤供給量
が一定量を超えた場合に、コンピュータ１５（７）指示
により過酸化水素の貯蔵タンク３３゛から過酸化水素が
供給されるようになっており、薬剤供給によって染色廃
水中に副生もしくは残留する還元物質を酸化分解する。

上記エアレーション槽３２では、底部、に設けられたパ
イプ３４から加圧空気が吐出するようになっており、槽
内の染色廃水を攪拌しながら空気酸化して、残留還元物
質の完全な分解を行う。そして、上記エアレーション槽
３２でのエアレーションを終えた染色廃水はポンプ３５
で汲み上げられて放流路３６から外系に放流される。

したがって、この装置を用いると、染色廃水処理をコン
ピュータ制御によって自動的に行うことができ、工程の
無人化を図ることができる。

なお、上記装置において、薬剤の貯蔵クンク４゜５は地
上面よりも高く配置する必要はない、ただし、この場合
には重力を利用した自然送液ができないので、送液のた
めに各供給路Ａ、Ｂにはポンプを取り付ける必要がある
。

また、処理状態測定手段２０における測定部２６には、
光色比色計に限らず、吸光度分析計やＣＯＤ測定器、Ｔ
ＯＤ測定器等、各種の水質汚濁測定用計器を組み込むこ
とができる。

さらに、上記装置における過酸化水素の貯蔵タンク３３
゛　と酸化槽３１とエアレージコン槽３４は、薬剤投入
量が一定量を超えた場合のみ特に必要となるものであっ
て、必ずしも常に必要なものではない。

また、染色時に使用する助剤等の関係でｐｌ＋調整が必
要な場合には、例えば第１の廃水処理槽２にｐＨメータ
を取り付け、上記ｐＨメータの測定結果にもとづき、コ
ンピュータ１５で必要に応じて酸もしくはアルカリを供
給するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の染色廃水処理方法は、薬剤とし
て経時的に安定なナトリウムボロハイドライドの苛性ソ
ーダ水溶液と重亜硫酸ソーダの水溶液を用い、これらを
、まず必要最低量だけ投入したのち、その処理状態を測
定し、処理が不充分であれば不足分の量を投入する、と
いう２段階で投入するため、従来のように薬剤が大過剰
とならない。したがって、染色廃水処理後の残留薬剤を
処理する負荷が不要となり、もしくは最小限ですみ、処
理効率の向上化および処理コストの低減化を図ることが
できる。そして、この方法の実施に際しては、特に本発
明者らが案出した上記染色廃水処理装置を用いると、上
記薬剤投入量の計算。

投入操作等が自動制御手段によって行われるため、従来
、熟練した人間の手によるところの大きかった染色廃水
処理を、全く無人化システムのもとに行うことができる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の染色廃水処理装置を示す構成図、第２
図はその処理状態測定手段を説明する説明図である。 １・・・廃水路　２・・・第１の廃水処理槽　３・・・
第２の廃水処理［４・・・重亜硫酸ソーダの水溶液貯蔵
クンク　５・・・ナトリウムボロハイドライドの苛性ソ
ーダ水溶液貯蔵タンク　ｄ　ａｔ　　４　ｂｙ　　Ｄ　
ａｔ　　５ｂ・・・供給口　６，７，１０．１１・・・
流量計　８゜９．１２．１３・・・自動開閉バルブ　１
５・・・コンピュータ　２０・・・処理状態測定手段 第２図 手□甫正書（方式） 昭和６１年１２月５日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）薬剤を投入して染色廃水の処理を行う染色廃水処
   理方法であつて、上記薬剤としてのナトリウムボロハイ
   ドライドの苛性ソーダ水溶液および重亜硫酸ソーダの水
   溶液を準備する工程と、染色廃水中の残留色素を分解す
   るのに必要な上記薬剤の最低量を予測する薬剤最低量予
   測工程と、上記予測される薬剤の最低量を廃水に注入す
   る薬剤注入工程と、上記薬剤注入後廃水を抜き取つて廃
   水の処理状態を測定する測定工程と、上記測定工程にお
   いて廃水の処理が不充分であると測定された場合に不足
   量の薬剤を再度廃水に注入する薬剤追加注入工程とを備
   えることを特徴とする染色廃水処理方法。
2. （２）染色廃水を導入するための廃水路と、上記廃水路
   から染色廃水を導入して染色廃水を貯留する第１の廃水
   処理槽と、上記第１の廃水処理槽に貯留する染色廃水の
   一部を抜き取つて廃水の処理状態を測定する処理状態測
   定手段と、上記第１の廃水処理槽から染色廃水を導入し
   て貯留する第２の廃水処理槽と、薬剤としてのナトリウ
   ムボロハイドライドの苛性ソーダ水溶液を貯蔵する２個
   の供給口を有する貯蔵タンクと、薬剤としての重亜硫酸
   ソーダの水溶液を貯蔵する２個の供給口を有する貯蔵タ
   ンクとを備え、上記ナトリウムボロハイドライドの苛性
   ソーダ水溶液貯蔵タンクの第１の供給口と重亜硫酸ソー
   ダの水溶液貯蔵タンクの第１の供給口のそれぞれを流量
   計および自動開閉バルブを介して上記廃水路に連通する
   第１の供給路と、上記ナトリウムボロハイドライドの苛
   性ソーダ水溶液貯蔵タンクの第２の供給口と重亜硫酸ソ
   ーダの水溶液貯蔵タンクの第２の供給口のそれぞれを流
   量計および自動開閉バルブを介して上記第２の廃水処理
   槽に連通する第２の供給路と、上記各流量計および自動
   開閉バルブに接続されて上記流量計から上記薬剤の経時
   的流量信号を入力されその入力信号にもとづき上記自動
   開閉バルブの開度制御を行う供給量制御手段とを備え、
   上記第１の供給路における上記両薬剤の供給量が、染色
   廃水中の残留色素を分解するのに必要な薬剤最低量にな
   るよう上記供給量制御手段によつて自動的に制御され、
   上記第２の供給路における上記両薬剤の供給量が、第１
   の廃水処理槽の処理状態の測定結果にもとづき薬剤不足
   量を補う量になるよう上記供給量制御手段によつて自動
   的に制御されるようになつていることを特徴とする染色
   廃水処理装置。