TWI409225B - 含磷處理液之廢液濃度控制方法 - Google Patents

含磷處理液之廢液濃度控制方法 Download PDF

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Description

含磷處理液之廢液濃度控制方法
本發明係關於含磷處理液之廢液濃度控制方法(a method for controlling a waste water concentration of cleaning solution containing phosphorus)。
鋼鐵產品係在製造步驟中施行各種處理，隨該等處理而排放出各種廢液。該廢液(waste water)中，若未處理則可能含有有害物質。含有害物質的廢液係從各製造步驟輸送給廢水處理步驟(waste water treatment process)，並在廢水處理場施行中和處理、沈澱處理等處理，而將有害成分形成難溶性物質後再施行沈澱分離處理(參照專利文獻1、2等)。
例如在熔融鍍鋅生產線上，作為鍍鋅步驟的後處理，係施行將鍍鋅鋼板利用含磷之表面調整液施行洗淨處理後，再施行水洗(rinsing)的表面調整步驟(Surface treatment or activating process)(例如參照專利文獻3)。因為該表面調整步驟的表面調整液及水洗水的廢水係含有磷成分，因而不能直接排放。所以，將表面調整步驟的廢液排放於鍍鋅生產線內的廢水坑(waste water pit)中，再從廢水坑輸送至廢水處理場，在廢水處理場施行中和處理、沈澱處理等處理，而將磷成分形成難溶性物質並施行沈澱分離處理。
但是，輸送給廢水處理場的廢液若磷濃度偏高，便無法在廢 水處理場中施行中和處理、沈澱處理等處理，因而係取決於能輸送給廢水處理場的廢液之磷濃度上限。若廢水坑中的廢液磷濃度超過該磷濃度上限，必需馬上停止對廢水處理場的廢液輸送。若停止對廢水處理場的廢液輸送，則鍍鋅生產線亦不得已必需停止操作。
為防止當發生超越磷濃度上限的廢液時熔融鍍鋅生產線停止操作，係設置可儲存廢液的廢液緩衝槽，當廢液的磷濃度超過磷濃度上限時，停止對廢水處理場的廢液輸送，施行將廢液儲存於廢液緩衝槽中之動作。
但是，在停止對廢水處理場輸送廢液的狀態下進行操作，僅能在廢液緩衝槽呈滿槽為止前的短暫時間內進行操作。
再者，將稀釋水投入於廢液緩衝槽中，依使廢液的磷濃度成為低於可輸送給廢水處理場的磷濃度上限之濃度狀態進行稀釋，便可將該稀釋廢液輸送給廢水處理場。但是，該方法係有廢液量增加的問題。
專利文獻1：日本專利特開平7-268659號公報
專利文獻2：日本專利特開2002-200494號公報
專利文獻3：日本專利特開2007-92093號公報
本發明之目的在於提供：當使用含磷處理液對被處理物施行處理之際，能防止對廢水處理場輸送磷濃度偏高的廢液、大量含磷廢液，且不致因磷濃度偏高的廢液無法輸送給廢水處理 場，導致引發操作停止情況的含磷處理液之廢液濃度控制方法。
為達成上述目的，本發明係提供由下述構成的含磷處理液之廢液濃度控制方法：一種含磷處理液之廢液濃度控制方法，係具備有：承接含磷處理液的廢液之後，可輸送給廢水處理場或將廢液儲存的廢液緩衝槽；將含磷處理液的濃度形成在目標濃度範圍內，並將被處理物施行處理；在廢液緩衝槽中施行含磷處理液的廢液磷濃度測定；當磷濃度的測定值未滿容許上限時，將含磷處理液的廢液從廢液緩衝槽中輸送給廢水處理場；當磷濃度的測定值達容許上限以上時，停止將含磷處理液的廢液輸送給廢水處理場，並儲存於廢液緩衝槽中，且使含磷處理液的濃度降低至目標濃度範圍內的值，對被處理物施行處理。
上述廢液濃度控制方法中，最好若在廢液緩衝槽中所儲存的含磷處理液之廢液磷濃度測定值未滿容許上限，便施行從廢液緩衝槽中將含磷處理液的廢液輸送給廢水處理場。
再者，上述廢液濃度控制方法中，最好若開始從廢液緩衝槽中將含磷處理液的廢液輸送給廢水處理場時，便將含磷處理液的磷濃度上升至目標範圍內的值。
根據本發明，因為當含磷處理液的廢液磷濃度達容許上限時，係藉由使處理液的磷濃度降低至目標下限而可使廢液的磷濃度降低至未滿容許上限，因而可一邊持續進行操作，一邊防止磷濃度偏高的廢液或大量含磷廢液被輸送入廢水處理場中的情況發生。
針對本發明實施形態，舉出熔融鍍鋅生產線中，熔融鍍敷步驟之後處理的表面調整步驟為例進行說明。表面調整步驟係為提升客戶端的沖壓成形性而實施。
圖1所示係熔融鍍鋅生產線的表面調整步驟之說明概略圖。圖1中，1係鋼板(熔融鍍鋅鋼板)，2係表面調整裝置，3係水洗裝置，4係乾燥機，5係廢水坑，6係廢液緩衝槽，7係表調槽。
表調槽7係收容含磷表面調整液。表面調整液的磷濃度係經考慮鍍鋼板的品質、操作性等之後，再決定目標濃度中間值CM 、目標上限值CU 、目標下限值CL 。目標上限值CU 、目標下限值CL 係設定於即使表面調整液的磷濃度設定值(後述)採用該範圍內的濃度，在操作、品質上均不會構成問題的濃度，將CU ~CL 設為目標濃度範圍。
表調槽7係具備有將表面調整液原液儲存於表調槽7中的表調原液補給槽11、補充純水的純水供應管12、磷濃度計14以及檢測出液位的液位計(未圖示)，對施行表面調整液的濃度控 制與液面進行控制。
液面控制係設定為低液位、高液位等2種液位，若液位呈低液位便補充純水，若為高液位便停止純水的補充，將液位控制為大概在低液位與高液位之間。
濃度控制係相對所控制的表面調整液之磷濃度設定值(將該濃度稱「磷濃度設定值」)，當由磷濃度計14所測得磷濃度未滿磷濃度設定值時，根據磷濃度設定值與磷濃度測定值的差值，依表調槽7的磷濃度成為磷濃度設定值之方式，從表調原液補給槽11中補充表面調整液原液。通常的操作中，表面調整液的磷濃度設定值係採用目標濃度中間值CM 。
表面調整裝置2係將表調槽7中所收容的含磷表面調整液，使用泵22從噴霧裝置13朝鋼板1施行噴射，並利用出口的絞扭輥25施行絞乾。接著，將從表面調整裝置2中送出的鋼板1導入於水洗裝置3中。水洗裝置3係將從純水供應管15所供應的純水，從噴霧裝置16朝鋼板1噴射，並利用出口的絞扭輥25施行絞乾。將鋼板1從水洗裝置3中導出並利用乾燥機4施行乾燥後，再利用出口側的捲繞裝置進行捲繞。
對表面調整裝置2所供應的含磷表面調整液、水洗裝置3的洗淨水，分別經由在各裝置下端所連接的排放管18流入於廢水坑5中。廢水坑5的廢水被輸送入廢液緩衝槽6中。
廢水坑5係具備有將廢液輸送給廢液緩衝槽6中的泵23與檢測廢液液位的液位計(未圖示)，若廢液的液位已達預設的高 液位，泵23便運轉並將廢液輸送入廢液緩衝槽6中，若達預設低液位便將泵23停止。
廢液緩衝槽6係從廢水坑5承接廢液，並將所承接的廢液輸送入廢水處理場或儲存於廢液緩衝槽6中。廢液緩衝槽6的槽容量係構成為大於廢水坑5，槽容量係經考慮所儲存的廢液量之後再適當決定。可從廢液緩衝槽6輸送入廢水處理場的廢液磷濃度上限(以下稱「容許上限」)係事先已決定。
廢液緩衝槽6係具備有將廢液輸送入廢水處理場中的泵24、檢測出廢液緩衝槽6的廢液磷濃度之磷濃度計17及檢測出廢液液位的液位計(未圖示)。液位係設定為將廢液輸送入廢水處理場時所使用的低液位1與低液位2(低液位1係較低於低液位2)及最高液位(儲液極限液位)。從增加廢液緩衝槽6儲液量的觀點而言，低液位1、低液位2的位置相對於最高液位的位置設定於越低位置係越有利。
廢液緩衝槽6係利用磷濃度計17測定廢液的磷濃度，當磷濃度的測定值未滿容許上限時，利用泵24將廢液輸送入廢水處理場。在將廢液輸送入廢水處理場之際，若廢液的液位到達低液位2，則泵24運轉，若到達低液位1則將泵24停止。
當由磷濃度計17所測得磷濃度到達容許上限以上時，停止泵24，停止朝廢水處理場的送液，並將廢液儲存於廢液緩衝槽6中。
若施行上述處理，因為表調槽7的表面調整液液位降低，因 而依下述施行液面控制與濃度控制。若液位到達低液位，則從純水供應管12中補充純水，若液位已達高液位則停止純水的供應。利用純水的補充，表面調整液的磷濃度降低。接著，從表調原液補給槽11補充表面調整液原液。配合由磷濃度計14所測得磷濃度的測定值與磷濃度設定值的差值，使用泵21從表調原液補給槽11補充含高濃度磷的表面調整液原液，並依表調槽7的磷濃度成為預設磷濃度設定值的方式進行控制。
若利用表調槽7施行此種控制，當進行表面調整液原液補充時，磷濃度成為高濃度。若表調槽7的磷濃度成為高濃度，配合此現象，輸送入廢液緩衝槽6中的廢液磷濃度便上升。
廢液緩衝槽6係當由磷濃度計17所測得磷濃度已達容許上限以上時，便停止泵24，而停止朝廢水處理場的送液，並將廢液儲存於廢液緩衝槽6中。
同時，變更表調槽7的磷濃度設定值，使目標濃度範圍內的值降低。該磷濃度最好設定於目標下限值CL 。使表調槽7的磷濃度設定值降低，最好藉由變更至目標下限值CL ，馬上利用純水進行稀釋，而流入於廢液緩衝槽6中的廢液磷濃度便降低至未滿容許上限。
在廢液緩衝槽6中所儲存的磷濃度達容許濃度以上的廢液，係被新送入之磷濃度未滿容許上限的廢液所稀釋。若廢液緩衝槽6利用磷濃度計17所測得磷濃度未滿容許上限，便將泵24運轉，將廢液緩衝槽6中所儲存的廢液輸送給廢水處理 場。若液位降低至低液位1，便停止泵24，以後依照在到達低液位2時便運轉泵24、在低液位1時則停止泵24的普通廢液方法，將廢液輸送入廢水處理場中。
若廢液緩衝槽6由磷濃度計17所測得磷濃度未滿容許上限、或廢液緩衝槽6的泵24再度開始運轉時，則變更表調槽7的磷濃度設定值，從目標下限值CU 上升至目標濃度範圍內的值。最好設定為原本的目標濃度中間值CM 。
藉由如上述實施，便可一邊繼續進行操作，一邊防止磷濃度偏高的廢液或大量含磷廢液被輸送入廢水處理場中。另外，在由磷濃度計17所測得磷濃度未滿容許上限之前，若廢液緩衝槽6的廢液量已達最高液位，便停止操作，並停止在表面調整步驟中施行的廢液排出。
本發明方法並不僅侷限於從上述處理步驟所產生的含磷廢水，可利用為一般含磷處理液的廢水磷濃度控制方法。
[實施例]
圖1所示熔融鍍鋅生產線之表面調整步驟係依以下條件進行處理。本實施例中，可輸送入廢水處理場中的廢液磷濃度上限(容許上限)係6massppm。
(1)表面調整裝置
表面調整液磷濃度：10massppm(目標濃度中間值)±5massppm(目標範圍)
目標下限值CL ：5massppm
表面調整液流量：5m3 /Hr
(2)水洗裝置
純水流量：5m3 /Hr
(3)廢液緩衝槽
容量：100m3
槽容量100m3 係經考慮表面調整處理必要材料與不需要材料的處理，可施行約10小時操作的容量。
將表調槽7的磷濃度設定值設定為10massppm(目標濃度中間值)，並施行表面調整步驟時，廢液緩衝槽6的磷濃度上升，當到達廢液緩衝槽6的容許上限之6massppm時，停止朝廢水處理場的廢液送液，並儲存於廢液緩衝槽6中，同時變更表調槽7的磷濃度設定值10massppm，改為設定成5massppm(目標下限值)。
將表調槽7的磷濃度設定值從10massppm變更為5massppm的前後，表調槽7的表面調整液之磷濃度設定值、由磷濃度計所測得磷濃度及廢液緩衝槽6由磷濃度計所測得磷濃度的過程一例，係如圖2所示。本實施例的廢液緩衝槽6之磷濃度目標值(廢液處理的較佳濃度)係3massppm。
藉由將表調槽7的磷濃度設定值從10massppm變更為5massppm，廢液緩衝槽6的磷濃度從6massppm降低至3massppm。在廢液緩衝槽6的磷濃度降低至3massppm時，再度開始朝廢液處理場進行廢液送液。在此期間，廢液緩衝槽的 廢液液位係低於最高液位，可在不停止生產線的情況下持續進行操作。
另外，在表調槽7的磷濃度設定值10massppm之條件下，廢液緩衝槽6的磷濃度上升至6massppm的理由係表調槽7的液位降低，經純水補充後，藉由從表調原液補給槽11補充表面調整液原液，而使磷濃度上升。
(產業上之可利用性)
本發明係可利用為當使用含磷處理液對被處理物施行處理之際，可防止朝廢水處理場輸送入磷濃度偏高的廢液或大量含磷廢液，且不會發生因磷濃度偏高的廢液被輸送入廢水處理場中，而引發操作停止情況的廢液濃度控制方法。
1‧‧‧熔融鍍鋅鋼板
2‧‧‧表面調整裝置(surface treatment or activating apparatus)
3‧‧‧水洗裝置(rinsing apparatus)
4‧‧‧乾燥機
5‧‧‧廢水坑
6‧‧‧廢液緩衝槽
7‧‧‧表調槽
11‧‧‧表調原液補給槽
12、15‧‧‧純水供應管
13、16‧‧‧噴霧裝置
14、17‧‧‧磷濃度計
18‧‧‧排放管
21~24‧‧‧泵
25‧‧‧絞扭輥
圖1為熔融鍍鋅鋼板之製造步驟的表面調整步驟之說明概略圖。
圖2為依照本發明方法所施行的廢液之磷濃度過程說明圖。
無

Claims (3)

  1. 一種含磷處理液之廢液濃度控制方法，係具備有：在屬於前步驟之使表調槽之含磷表面調整液成為磷濃度範圍之目標中間值，並噴射至熔融鍍鋅鋼板而進行表面調整處理後，將表面調整處理後的廢液輸送給屬於後步驟之可將廢液儲存的廢液緩衝槽；將含磷表面調整液的濃度形成在目標濃度範圍內，並對被處理物施行處理；在屬於後步驟之廢液緩衝槽中測定含磷廢液之磷濃度；當磷濃度的測定值未滿容許上限時，將含磷廢液從屬於後步驟之廢液緩衝槽輸送給屬於更後步驟之廢水處理場；當磷濃度的測定值為容許上限以上時，停止將含磷廢液輸送給廢水處理場而儲存於屬於後步驟之廢液緩衝槽中，同時在屬於前步驟之表調槽中所儲存之表面調整液之液位到達所設定之高液位之位置之前，對上述屬於前步驟之表調槽之表面調整液，由純水供給管補充純水，在使含磷表面調整液的濃度降低至所設定之目標下限值後，將該表面調整液噴射而對熔融鍍鋅銅施行表面調整處理，並將表面調整處理後的廢液輸送給屬於後步驟之廢液緩衝槽。
  2. 如申請專利範圍第1項之含磷處理液之廢液濃度控制方法，其中，若屬於後步驟之廢液緩衝槽中所儲存的含磷廢液的磷濃度測定值未滿容許上限，則僅在上述屬於後步驟之廢液緩 衝槽之廢液的液位位於所設定之最低液位與最高液位之間的中間液位的期間，再度開始進行將含磷廢液從屬於後步驟之廢液緩衝槽輸送給屬於更後步驟之廢水處理場。
  3. 如申請專利範圍第2項之含磷處理液之廢液濃度控制方法，其中，若開始將含磷廢液從屬於後步驟之廢液緩衝槽輸送給屬於更後步驟之廢水處理場，則將屬於前步驟之表調槽中所儲存之含磷表面調整處理液的磷濃度上升至目標中間值。
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