JPH02222774A - 酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法 - Google Patents
酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法Info
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- JPH02222774A JPH02222774A JP4160589A JP4160589A JPH02222774A JP H02222774 A JPH02222774 A JP H02222774A JP 4160589 A JP4160589 A JP 4160589A JP 4160589 A JP4160589 A JP 4160589A JP H02222774 A JPH02222774 A JP H02222774A
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Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
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。
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〕
本発明は酸化還元反応における酸化剤又は還元剤の添加
量の制御方法に関する。
量の制御方法に関する。
浄水場や下水処理場などでの塩素滅菌、プール循還水の
次亜塩素酸ソーダやオゾンによる殺菌、廃水中のシアン
化合物の次亜塩素酸ソーダによる酸化分解、６価クロム
の亜硫酸ソーダによる還元などには、酸化還元反応が利
用されている。
次亜塩素酸ソーダやオゾンによる殺菌、廃水中のシアン
化合物の次亜塩素酸ソーダによる酸化分解、６価クロム
の亜硫酸ソーダによる還元などには、酸化還元反応が利
用されている。
一方、被酸化物質又は被還元物質を含有する酸化還元反
応系に酸化剤又は還元剤を添加していくと酸化還元電位
が変化し、−船釣には第１図に示すような酸化還元電位
曲線を描くことができる。
応系に酸化剤又は還元剤を添加していくと酸化還元電位
が変化し、−船釣には第１図に示すような酸化還元電位
曲線を描くことができる。
酸化還元電位曲線は５種の領域から或る。すなわち、酸
化剤（又は還元剤）の添加量が増加しても電位変化がほ
とんど認められない上方安定領域（点ＡＢ間）、添加量
の小量の増加によって急激な電位降下の徴候が認められ
る層領域（点ＢＣ間）、添加量の小量の増加によって電
位が急激に降下する垂直的降下領域（点ＣＥ間）、添加
量の増加に伴う電位降下が緩かになる足元領域（点ＥＦ
間）、及び添加量を増加しても電位降下がほとんど認め
られない下方安定領域（点ＦＧ間）である。前記の垂直
的降下領域のほぼ中央部に変曲点（点Ｄ）があり、この
変曲点は被酸化物質及び酸化剤（又は被還元物質及び還
元剤）の当量点を意味する。
化剤（又は還元剤）の添加量が増加しても電位変化がほ
とんど認められない上方安定領域（点ＡＢ間）、添加量
の小量の増加によって急激な電位降下の徴候が認められ
る層領域（点ＢＣ間）、添加量の小量の増加によって電
位が急激に降下する垂直的降下領域（点ＣＥ間）、添加
量の増加に伴う電位降下が緩かになる足元領域（点ＥＦ
間）、及び添加量を増加しても電位降下がほとんど認め
られない下方安定領域（点ＦＧ間）である。前記の垂直
的降下領域のほぼ中央部に変曲点（点Ｄ）があり、この
変曲点は被酸化物質及び酸化剤（又は被還元物質及び還
元剤）の当量点を意味する。
従来、前記の廃水処理等に酸化還元反応を利用する場合
は、使用する酸化剤又は還元剤が有効に作用するｐＨ範
囲に反応系を保ち、そのｐＨ範囲内の或る代表的なｐａ
ｌ値（固定値）における酸化還元電位曲線の肩領域、変
曲点又は足元領域の電位を目標電位とし、前記反応系の
酸化還元電位を監視してその電位が前記の目標電位と一
致するように酸化剤又は還元剤の添加量を調整していた
。前記の目標電位の選定は、酸化還元反応を完結させて
被酸化物質（又は被還元物質）及び酸化剤（又は還元剤
）をまったく残存させない理想的な状態にすることを目
標として行うが、個々の酸化還元反応の目的や条件によ
って、酸化還元反応が完結するか又はその直前で停止さ
せて被酸化物質（又は被還元物質）を残存させるような
傾向の電位を選択する場合、被酸化物ｔ（又は被還元物
質）と酸化剤（又は還元剤）とを混在させるような傾向
の電位を選択する場合、そして酸化剤（又は還元剤）を
過剰量まで加えるような傾向の電位を選択する場合があ
る。
は、使用する酸化剤又は還元剤が有効に作用するｐＨ範
囲に反応系を保ち、そのｐＨ範囲内の或る代表的なｐａ
ｌ値（固定値）における酸化還元電位曲線の肩領域、変
曲点又は足元領域の電位を目標電位とし、前記反応系の
酸化還元電位を監視してその電位が前記の目標電位と一
致するように酸化剤又は還元剤の添加量を調整していた
。前記の目標電位の選定は、酸化還元反応を完結させて
被酸化物質（又は被還元物質）及び酸化剤（又は還元剤
）をまったく残存させない理想的な状態にすることを目
標として行うが、個々の酸化還元反応の目的や条件によ
って、酸化還元反応が完結するか又はその直前で停止さ
せて被酸化物質（又は被還元物質）を残存させるような
傾向の電位を選択する場合、被酸化物ｔ（又は被還元物
質）と酸化剤（又は還元剤）とを混在させるような傾向
の電位を選択する場合、そして酸化剤（又は還元剤）を
過剰量まで加えるような傾向の電位を選択する場合があ
る。
例えば、毒性の高い６価クロムを亜硫酸塩還元剤で還元
して毒性の低い３価クロムに変化させる場合には、亜硫
酸塩還元剤が有効に作用するｐＨ２〜３の範囲内に反応
系を維持すると共に、例えばｐＨ３における酸化還元電
位曲線の足元領域の電位を目標電位として選定しく還元
剤がたとえ過剰量になったとしても６価クロムは残存さ
せない条件を選定し）、反応系の酸化還元電位の変化を
連続的に監視及び測定し、その電位と目標電位とを定常
的に一致させるように亜硫酸塩還元剤の添加量を調整し
ていた。
して毒性の低い３価クロムに変化させる場合には、亜硫
酸塩還元剤が有効に作用するｐＨ２〜３の範囲内に反応
系を維持すると共に、例えばｐＨ３における酸化還元電
位曲線の足元領域の電位を目標電位として選定しく還元
剤がたとえ過剰量になったとしても６価クロムは残存さ
せない条件を選定し）、反応系の酸化還元電位の変化を
連続的に監視及び測定し、その電位と目標電位とを定常
的に一致させるように亜硫酸塩還元剤の添加量を調整し
ていた。
しかしながら、従来の酸化剤又は還元剤の添加量の制御
方法では、いずれの場合であっても、被酸化物質（又は
被還元物質）及び酸化剤（又は還元剤）の両者をまった
く残存さゼないという理想的状態にすることは実際上不
可能であり、被酸化物質又は被還元物質の残存や酸化剤
又は還元剤の過剰使用による２次汚染の問題等があった
。
方法では、いずれの場合であっても、被酸化物質（又は
被還元物質）及び酸化剤（又は還元剤）の両者をまった
く残存さゼないという理想的状態にすることは実際上不
可能であり、被酸化物質又は被還元物質の残存や酸化剤
又は還元剤の過剰使用による２次汚染の問題等があった
。
従って本発明の目的は、被酸化物質又は被還元物質及び
酸化剤又は還元剤を残存させない状態にする、酸化剤又
は還元剤の添加量の制御方法を堤供することにある。
酸化剤又は還元剤を残存させない状態にする、酸化剤又
は還元剤の添加量の制御方法を堤供することにある。
前記の目的は、本発明により、酸化還元反応において酸
化剤又は還元剤の添加量を調整するにあたり、その酸化
還元反応系におけるｐＨ値を測定し、測定したｐＨ値に
固有の酸化還元電位曲線の肩領域、垂直的降下領域又は
足元領域内の或る電位を目標電位として設定し、当該酸
化還元反応系の酸化還元電位を前記の目標電位に一致さ
せるように酸化剤又は還元剤の添加量を調整することを
特徴とする、酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法によ
って達成することができる。
化剤又は還元剤の添加量を調整するにあたり、その酸化
還元反応系におけるｐＨ値を測定し、測定したｐＨ値に
固有の酸化還元電位曲線の肩領域、垂直的降下領域又は
足元領域内の或る電位を目標電位として設定し、当該酸
化還元反応系の酸化還元電位を前記の目標電位に一致さ
せるように酸化剤又は還元剤の添加量を調整することを
特徴とする、酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法によ
って達成することができる。
以下、本発明の好ましい一態様に沿って本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第２図は廃水の還元処理に本発明方法を利用する場合の
工程図を示す。
工程図を示す。
例えば金属表面処理工場から排出される６価クロム（Ｃ
ｒ６°）を含む廃水を廃水槽（１０）から還元槽（１２
）へ導入し、６価クロムの還元処理を行う。
ｒ６°）を含む廃水を廃水槽（１０）から還元槽（１２
）へ導入し、６価クロムの還元処理を行う。
Ｃｒ”はｐＨ３，０以下で亜硫酸塩還元剤（例えばＮａ
、ＳＯ，、Ｎａ１ｌＳＯ，など）と反応してＣｒ” と
なる。
、ＳＯ，、Ｎａ１ｌＳＯ，など）と反応してＣｒ” と
なる。
この還元反応においては、反応液のｐＦｌ値と酸化還元
電位とを連続的に測定し、変化するｐＨ値に相関させて
変化する酸化還元電位の目標電位と前記反応液の酸化還
元電位とが一致するように還元剤の添加量を制御するこ
とにより、常に還元反応を完了させると共に過剰の還元
剤を残留させない状態に維持する。
電位とを連続的に測定し、変化するｐＨ値に相関させて
変化する酸化還元電位の目標電位と前記反応液の酸化還
元電位とが一致するように還元剤の添加量を制御するこ
とにより、常に還元反応を完了させると共に過剰の還元
剤を残留させない状態に維持する。
ｐＨ値変比変化関させて変化させる酸化還元電位の目標
電位は、還元処理を行う前に予め実施する予備試験の結
果から設定する。例えば、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ１Ｓ
Ｏ３）でＣｒ’°をＣｒ”に還元する場合には、その還
元処理中に現われることが予想されるｐ１１範囲の全領
域（例えばｐＨ２，０〜３．０）においてｐＨ値を少し
ずつ（例えばｐＨ０，２単位ずつ）変化させ、あるいは
代表的な２点のｐＨ値を選んで、各ｐＨ値における酸化
電位曲線を作成する。次に、各酸化還元電位曲線から、
足元領域の電位を読み取り、各ｐＨ値における目標電位
とする。こうして得られた各ｐＨ値ごとの目標電位を第
２図の制御器（１４）に記憶させる。
電位は、還元処理を行う前に予め実施する予備試験の結
果から設定する。例えば、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ１Ｓ
Ｏ３）でＣｒ’°をＣｒ”に還元する場合には、その還
元処理中に現われることが予想されるｐ１１範囲の全領
域（例えばｐＨ２，０〜３．０）においてｐＨ値を少し
ずつ（例えばｐＨ０，２単位ずつ）変化させ、あるいは
代表的な２点のｐＨ値を選んで、各ｐＨ値における酸化
電位曲線を作成する。次に、各酸化還元電位曲線から、
足元領域の電位を読み取り、各ｐＨ値における目標電位
とする。こうして得られた各ｐＨ値ごとの目標電位を第
２図の制御器（１４）に記憶させる。
還元処理槽（１２）内にはｐＨ値測定器（１６）及び酸
化還元電位測定器（１８）が設けてあり、各々の測定値
は線（２０）及び（２２）を介して制御器（１４）へ送
られる。制御器（１４）は、還元処理槽内ｐＨ値範囲を
予め設定された範囲内（例えばｐ１１２〜３）に維持す
るように、ｐＨ値測測定器］６）からの測定値に応じて
ｐＨ調整液タンク（２４）用のポンプ（２６）の動作を
制御する信号を線（２Ｂ）を介して送る。
化還元電位測定器（１８）が設けてあり、各々の測定値
は線（２０）及び（２２）を介して制御器（１４）へ送
られる。制御器（１４）は、還元処理槽内ｐＨ値範囲を
予め設定された範囲内（例えばｐ１１２〜３）に維持す
るように、ｐＨ値測測定器］６）からの測定値に応じて
ｐＨ調整液タンク（２４）用のポンプ（２６）の動作を
制御する信号を線（２Ｂ）を介して送る。
更に制御器（１４）は、ｐＨ値測測定器１６）からの測
定値からその測定ｐＨ値値における酸化還元電位の目標
電位を設定し、その目標電位と酸化還元電位測定ｆｆＷ
（１８）からの電位とを比較し、両者を一致させるため
に還元剤タンク（３０）用のポンプ（３２）へ線（３４
）を介して信号を送り、還元剤添加量を調整する。こう
して、還元処理槽内でｐＨ値が変化しても、その各々の
ｐＨ値に応じて適切な量の還元剤を添加することができ
、６価クロムをすべて３価クロムに変化させると共に過
剰の還元剤を残存させない理想状態にすることができる
。
定値からその測定ｐＨ値値における酸化還元電位の目標
電位を設定し、その目標電位と酸化還元電位測定ｆｆＷ
（１８）からの電位とを比較し、両者を一致させるため
に還元剤タンク（３０）用のポンプ（３２）へ線（３４
）を介して信号を送り、還元剤添加量を調整する。こう
して、還元処理槽内でｐＨ値が変化しても、その各々の
ｐＨ値に応じて適切な量の還元剤を添加することができ
、６価クロムをすべて３価クロムに変化させると共に過
剰の還元剤を残存させない理想状態にすることができる
。
こうして処理した廃水を後処理槽（３６）へ送り、凝集
体沈殿処理やｐＨ値調整等を実施することができる。
体沈殿処理やｐＨ値調整等を実施することができる。
本発明方法は前記の還元反応だけでなく酸化反応にも全
く同様に利用することができる。また、酸化還元反応の
種類に応じて、酸化還元電位曲線の層領域、垂直的降下
領域及び足元領域の任意の点から目標電位を選択するこ
とができる。
く同様に利用することができる。また、酸化還元反応の
種類に応じて、酸化還元電位曲線の層領域、垂直的降下
領域及び足元領域の任意の点から目標電位を選択するこ
とができる。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
これは本発明の範囲を限定するものではない。
これは本発明の範囲を限定するものではない。
第２図に示す工程を実施する装置を用い、Ｃｒ”を０．
０３重世％含有する金属表面処理廃液を還元処理した。
０３重世％含有する金属表面処理廃液を還元処理した。
ｐＨ１ｌ整液として１０％Ｈ，Ｓ０４を用い、還元処理
槽のｐＨ範囲を２．０〜３．０に維持した。
槽のｐＨ範囲を２．０〜３．０に維持した。
一方、前記の廃液を１０％Ｉ１．ＳＯ４でｐＨ２，０お
よびｐＨ値３．０に調整した予備試験液を調製し、これ
を１０％Ｎａ、ＳＯ，水溶液で還元して酸化還元電位曲
線を得た。結果を第３図及び第４図に示す。第３図及び
第４図から、ｐＩ（２，０及びｐＨ３，０での目標電位
を＋ ３５０ｍＶ及び＋２８０ｍＶと設定し、その他の
範囲を直線的に制御するように制御器（１４）に情報を
インプットした。
よびｐＨ値３．０に調整した予備試験液を調製し、これ
を１０％Ｎａ、ＳＯ，水溶液で還元して酸化還元電位曲
線を得た。結果を第３図及び第４図に示す。第３図及び
第４図から、ｐＩ（２，０及びｐＨ３，０での目標電位
を＋ ３５０ｍＶ及び＋２８０ｍＶと設定し、その他の
範囲を直線的に制御するように制御器（１４）に情報を
インプットした。
前記廃液の還元処理を３日間実施した。第１０目はｐＨ
値値化化応じて目標電位を変化させる本発明方法によっ
て還元剤添加量を制御した。第２日目及び第３日目は、
ｐＨ値値化化は無関係に、目標型（立を＋３５０ｍＶ
（第２日目）および十２８０ｍＶ （第３日目）の一定
にして還元剤添加量を調整した。処理水についてＣｒ”
濃度、残留ｓｏ、”−濃度及びＳＯｘ臭を調べた。結果
を第１表に示す。
値値化化応じて目標電位を変化させる本発明方法によっ
て還元剤添加量を制御した。第２日目及び第３日目は、
ｐＨ値値化化は無関係に、目標型（立を＋３５０ｍＶ
（第２日目）および十２８０ｍＶ （第３日目）の一定
にして還元剤添加量を調整した。処理水についてＣｒ”
濃度、残留ｓｏ、”−濃度及びＳＯｘ臭を調べた。結果
を第１表に示す。
１−麦
第１表から明らかなように、従来法では処理水に６価ク
ロムが残留する（２日目）か、還元剤の使用量が過剰に
なる（第３日目）のに対し、本発明方法では６価クロム
が残留しないと共に還元剤使用量も決して過剰にはなら
ない。
ロムが残留する（２日目）か、還元剤の使用量が過剰に
なる（第３日目）のに対し、本発明方法では６価クロム
が残留しないと共に還元剤使用量も決して過剰にはなら
ない。
第１図は酸化還元電位曲線の模式図であり、第２図は本
発明方法の一態様の工程図であり、第３図及び第４図は
酸化還元電位曲線のグラフである。 １２・・・還元処理槽、 １４・・・制御器、１６
・・・ｐＨ値；測定器、 １８・・・酸化還元電位測定器。
発明方法の一態様の工程図であり、第３図及び第４図は
酸化還元電位曲線のグラフである。 １２・・・還元処理槽、 １４・・・制御器、１６
・・・ｐＨ値；測定器、 １８・・・酸化還元電位測定器。
Claims (1)
- １、酸化還元反応において酸化剤又は還元剤の添加量を
調整するにあたり、その酸化還元反応系におけるｐＨ値
を測定し、測定したｐＨ値に固有の酸化還元電位曲線の
肩領域、垂直的降下領域又は足元領域内の或る電位を目
標電位として設定し、当該酸化還元反応系の酸化還元電
位を前記の目標電位に一致させるように酸化剤又は還元
剤の添加量を調整することを特徴とする、酸化剤又は還
元剤の添加量の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160589A JP2836838B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160589A JP2836838B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02222774A true JPH02222774A (ja) | 1990-09-05 |
| JP2836838B2 JP2836838B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=12613000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160589A Expired - Fee Related JP2836838B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 酸化剤又は還元剤の添加量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836838B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10128347A (ja) * | 1996-11-05 | 1998-05-19 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 硝酸性窒素含有水の処理方法 |
| JP2008212915A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Yoshizaki Mekki Kakosho:Kk | 六価クロム含有排水の還元処理後の排水に含まれる還元剤の適正濃度維持方法および装置 |
| JP2009189933A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Metawater Co Ltd | 還元処理装置および還元処理方法 |
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1989
- 1989-02-23 JP JP4160589A patent/JP2836838B2/ja not_active Expired - Fee Related
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