JPH1034161A - ＳｉＯ２ 含有廃水の処理方法 - Google Patents
ＳｉＯ２ 含有廃水の処理方法Info
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- JPH1034161A JPH1034161A JP20940996A JP20940996A JPH1034161A JP H1034161 A JPH1034161 A JP H1034161A JP 20940996 A JP20940996 A JP 20940996A JP 20940996 A JP20940996 A JP 20940996A JP H1034161 A JPH1034161 A JP H1034161A
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳｉＯ2 含有廃水を従来より低コスト、且つ
効率よく除去することができるＳｉＯ2 含有廃水の処理
方法を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2 を含有する廃水からＳｉＯ2 を
凝集して分離する処理方法において、該廃水に、アルミ
ニウム化合物と硫酸を添加して、ｐＨを３．８〜４．８
に数分間維持し、前記ＳｉＯ2 粒子を粒径数〜数十μｍ
に凝集させ、次に、アルカリ剤を添加しｐＨ６〜８に調
整した後、高分子凝集剤を添加した凝集沈殿分離、又は
１μｍ以下のポアサイズの膜を使用した固液分離を行う
こととしたものであり、前記処理する廃水は、予かじめ
前処理として粒径０．０３〜０．６μｍの微粒子が添加
されているのがよく、添加する微粒子はコロイド状のＳ
ｉＯ2 がよく、また、前記方法で処理した処理水を、更
にＲＯ膜及び／又はイオン交換樹脂により処理すると、
よりＳｉＯ2 を除去できる。
効率よく除去することができるＳｉＯ2 含有廃水の処理
方法を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2 を含有する廃水からＳｉＯ2 を
凝集して分離する処理方法において、該廃水に、アルミ
ニウム化合物と硫酸を添加して、ｐＨを３．８〜４．８
に数分間維持し、前記ＳｉＯ2 粒子を粒径数〜数十μｍ
に凝集させ、次に、アルカリ剤を添加しｐＨ６〜８に調
整した後、高分子凝集剤を添加した凝集沈殿分離、又は
１μｍ以下のポアサイズの膜を使用した固液分離を行う
こととしたものであり、前記処理する廃水は、予かじめ
前処理として粒径０．０３〜０．６μｍの微粒子が添加
されているのがよく、添加する微粒子はコロイド状のＳ
ｉＯ2 がよく、また、前記方法で処理した処理水を、更
にＲＯ膜及び／又はイオン交換樹脂により処理すると、
よりＳｉＯ2 を除去できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＳｉＯ2 含有廃水
の処理方法に係り、特に、ＳｉＯ2 を含有する地下水及
び産業廃水等から、ＳｉＯ2 を効率よく凝集して分離除
去する方法に関するものである。
の処理方法に係り、特に、ＳｉＯ2 を含有する地下水及
び産業廃水等から、ＳｉＯ2 を効率よく凝集して分離除
去する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】廃水中のＳｉＯ2 を除去する方法として
は、溶解性のＳｉＯ2 は、ＲＯ膜による膜分離除去とア
ニオン交換樹脂による吸着除去の２種類が一般的であ
り、コロイド状のＳｉＯ2 は、ポアサイズが０．０１μ
ｍ以下の限外ろ過膜（以下、ＵＦ膜とする）による固液
分離が一般的であった。上記の従来法の内、アニオン樹
脂による吸着では、溶解性ＳｉＯ2 以外に他のイオン性
物質が吸着されてしまうため、これらの方法は純水製造
用として使用する場合には適しているが、溶解性ＳｉＯ
2 のみを除去することが主目的である場合はあまり効率
的ではなく、場合によっては吸着された有用なイオンを
再度添加する必要が生じることもあった。また、溶解性
ＳｉＯ2 が高濃度である場合は、必要樹脂容量が大き
い、再生頻度が多い、コスト高等の問題があった。ＲＯ
膜、ＵＦ膜では、ＳｉＯ2 粒子が膜表面に徐々に堆積
し、緻密な層を形成してろ過効率を悪くするために、膜
ユニットを頻繁に交換する必要があり、コスト高である
上、膜の交換頻度を特定しにくい等のメンテナンス上の
問題があった。
は、溶解性のＳｉＯ2 は、ＲＯ膜による膜分離除去とア
ニオン交換樹脂による吸着除去の２種類が一般的であ
り、コロイド状のＳｉＯ2 は、ポアサイズが０．０１μ
ｍ以下の限外ろ過膜（以下、ＵＦ膜とする）による固液
分離が一般的であった。上記の従来法の内、アニオン樹
脂による吸着では、溶解性ＳｉＯ2 以外に他のイオン性
物質が吸着されてしまうため、これらの方法は純水製造
用として使用する場合には適しているが、溶解性ＳｉＯ
2 のみを除去することが主目的である場合はあまり効率
的ではなく、場合によっては吸着された有用なイオンを
再度添加する必要が生じることもあった。また、溶解性
ＳｉＯ2 が高濃度である場合は、必要樹脂容量が大き
い、再生頻度が多い、コスト高等の問題があった。ＲＯ
膜、ＵＦ膜では、ＳｉＯ2 粒子が膜表面に徐々に堆積
し、緻密な層を形成してろ過効率を悪くするために、膜
ユニットを頻繁に交換する必要があり、コスト高である
上、膜の交換頻度を特定しにくい等のメンテナンス上の
問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の欠点に鑑み、ＳｉＯ2 含有廃水を従来より低
コスト、且つ効率よく除去することを可能にした処理方
法を提供することを課題とする。
従来技術の欠点に鑑み、ＳｉＯ2 含有廃水を従来より低
コスト、且つ効率よく除去することを可能にした処理方
法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、ＳｉＯ2 を含有する廃水からＳｉＯ2
を凝集して分離する処理方法において、該廃水に、アル
ミニウム化合物と硫酸を添加して、ｐＨを３．８〜４．
８に数分間維持し、前記ＳｉＯ2 粒子を粒径数〜数十μ
ｍに凝集させ、次に、アルカリ剤を添加しｐＨ６〜８に
調整した後、高分子凝集剤を添加した凝集沈殿分離、又
は１μｍ以下のポアサイズの膜を使用した固液分離を行
うことを特徴とするＳｉＯ2 含有廃水の処理方法とした
ものである。前記処理方法において、膜を使用した固液
分離では、膜表面に形成されるケーキ層の厚さを１〜１
０ｍｍに制御する機構を備えた膜分離装置を用いるのが
よい。また、前記処理方法で処理する廃水には、予かじ
め前処理として粒径０．０３〜０．６μｍの微粒子が添
加されているのがよく、該添加する微粒子はコロイド状
のＳｉＯ2 がよい。更に、本発明では、前記のＳｉＯ2
含有廃水の処理方法で処理した処理水を、更にＲＯ膜及
び／又はイオン交換樹脂により処理することにより、Ｓ
ｉＯ2 を極微量まで除去することができる。
に、本発明では、ＳｉＯ2 を含有する廃水からＳｉＯ2
を凝集して分離する処理方法において、該廃水に、アル
ミニウム化合物と硫酸を添加して、ｐＨを３．８〜４．
８に数分間維持し、前記ＳｉＯ2 粒子を粒径数〜数十μ
ｍに凝集させ、次に、アルカリ剤を添加しｐＨ６〜８に
調整した後、高分子凝集剤を添加した凝集沈殿分離、又
は１μｍ以下のポアサイズの膜を使用した固液分離を行
うことを特徴とするＳｉＯ2 含有廃水の処理方法とした
ものである。前記処理方法において、膜を使用した固液
分離では、膜表面に形成されるケーキ層の厚さを１〜１
０ｍｍに制御する機構を備えた膜分離装置を用いるのが
よい。また、前記処理方法で処理する廃水には、予かじ
め前処理として粒径０．０３〜０．６μｍの微粒子が添
加されているのがよく、該添加する微粒子はコロイド状
のＳｉＯ2 がよい。更に、本発明では、前記のＳｉＯ2
含有廃水の処理方法で処理した処理水を、更にＲＯ膜及
び／又はイオン交換樹脂により処理することにより、Ｓ
ｉＯ2 を極微量まで除去することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるＳｉＯ2 含有廃水に添加するアルミニウ
ム化合物としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド
等が有効であり、その添加率はポリ塩化アルミニウムの
場合、溶液中のＳｉＯ2 に対してＡｌ2 Ｏ3 換算で０．
５〜３．０重量％が適正な範囲である。硫酸を添加して
ｐＨを３．８〜４．８にした状態で、凝集体の粒子径は
数〜数十μｍまで成長しているが、このままでは機械的
強度が小さく、大きい攪拌力で壊れやすい傾向がある。
また、ｐＨが３．８以下になると、凝集体の粒径は再び
小さくなる傾向がある。
本発明で用いるＳｉＯ2 含有廃水に添加するアルミニウ
ム化合物としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド
等が有効であり、その添加率はポリ塩化アルミニウムの
場合、溶液中のＳｉＯ2 に対してＡｌ2 Ｏ3 換算で０．
５〜３．０重量％が適正な範囲である。硫酸を添加して
ｐＨを３．８〜４．８にした状態で、凝集体の粒子径は
数〜数十μｍまで成長しているが、このままでは機械的
強度が小さく、大きい攪拌力で壊れやすい傾向がある。
また、ｐＨが３．８以下になると、凝集体の粒径は再び
小さくなる傾向がある。
【０００６】アルカリ剤は、水酸化ナトリウム、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウム等いずれも有効であ
る。凝集体の強度から判断すると、水酸化マグネシウム
による凝集体が最も優れている。アルカリ剤を添加した
時点で、凝集体は攪拌機の攪拌力に壊れない程度の強度
を持ち、ろ過性に優れ、スケールを形成しにくい性質を
もった粒子に変化している。この凝集体を以下に凝集体
Ａとする。凝集体Ａは、高分子凝集剤により凝集沈殿が
可能である。特にアニオンポリマーによる凝集性能は高
く、０．２（％ｔｏ−ＴＳ）の添加率で、フロック径；
１０ｍｍ以上、沈降速度；１００ｍｍ／ｍｉｎ以上の凝
集フロックが形成される。また、凝集体Ａは精密ろ過
法、ダイナミックろ過法、または真空ろ過による膜分離
が可能になる。特に、膜表面に堆積したケーキ層を一定
厚に制御する運転方式を行うことにより、ろ過効率の低
下を防ぎ長期間の連続運転が可能になる。
カルシウム、水酸化マグネシウム等いずれも有効であ
る。凝集体の強度から判断すると、水酸化マグネシウム
による凝集体が最も優れている。アルカリ剤を添加した
時点で、凝集体は攪拌機の攪拌力に壊れない程度の強度
を持ち、ろ過性に優れ、スケールを形成しにくい性質を
もった粒子に変化している。この凝集体を以下に凝集体
Ａとする。凝集体Ａは、高分子凝集剤により凝集沈殿が
可能である。特にアニオンポリマーによる凝集性能は高
く、０．２（％ｔｏ−ＴＳ）の添加率で、フロック径；
１０ｍｍ以上、沈降速度；１００ｍｍ／ｍｉｎ以上の凝
集フロックが形成される。また、凝集体Ａは精密ろ過
法、ダイナミックろ過法、または真空ろ過による膜分離
が可能になる。特に、膜表面に堆積したケーキ層を一定
厚に制御する運転方式を行うことにより、ろ過効率の低
下を防ぎ長期間の連続運転が可能になる。
【０００７】また、廃液中のＳｉＯ2 が溶解性ＳｉＯ2
のみであり、且つ高濃度である場合は、粒径０．０３〜
０．６μｍの微粒子を添加した後に上記の凝集操作を行
うことで、微粒子の表面に溶解性ＳｉＯ2 の凝集が促進
され、処理効率が大きくなる。特に添加する微粒子とし
て０．１〜０．４μｍのコロイド状のＳｉＯ2 を採用す
ると、ＳｉＯ2 の凝集反応速度が大きくなり、且つ生成
された凝集体の粒子径が均一でろ過分離しやすい性質を
もつようになる。コロイド状のＳｉＯ2 の適正添加量の
範囲は、溶解性ＳｉＯ2 の濃度によって異なる。溶解性
ＳｉＯ2 が数十ｍｇ／リットルの場合は、その１／１０
程度のコロイド状ＳｉＯ2 を添加すると効果的である。
また、溶液中のＳｉＯ2 をｐｐｂ以下の極微量なレベル
まで除去する場合は、ＲＯ膜や、アニオン交換樹脂を用
いる方法が一般的である。この場合においても、原液の
濃度が大きい場合は、上記の処理法を前処理として採用
することは有効である。
のみであり、且つ高濃度である場合は、粒径０．０３〜
０．６μｍの微粒子を添加した後に上記の凝集操作を行
うことで、微粒子の表面に溶解性ＳｉＯ2 の凝集が促進
され、処理効率が大きくなる。特に添加する微粒子とし
て０．１〜０．４μｍのコロイド状のＳｉＯ2 を採用す
ると、ＳｉＯ2 の凝集反応速度が大きくなり、且つ生成
された凝集体の粒子径が均一でろ過分離しやすい性質を
もつようになる。コロイド状のＳｉＯ2 の適正添加量の
範囲は、溶解性ＳｉＯ2 の濃度によって異なる。溶解性
ＳｉＯ2 が数十ｍｇ／リットルの場合は、その１／１０
程度のコロイド状ＳｉＯ2 を添加すると効果的である。
また、溶液中のＳｉＯ2 をｐｐｂ以下の極微量なレベル
まで除去する場合は、ＲＯ膜や、アニオン交換樹脂を用
いる方法が一般的である。この場合においても、原液の
濃度が大きい場合は、上記の処理法を前処理として採用
することは有効である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 従来法と実施例により、同一のＳｉＯ2 含有廃水の連続
処理を行った。コロイダルシリカが主成分である半導体
工場の廃水で、平均ＴＳ濃度が１４．５ｇ／リットル、
全蒸発残留物の中の０．４μｍ以下の粒径のコロイド状
ＳｉＯ2 含有率が９５％以上である溶液を原水とした。
処理速度は平均１２４リットル／ｈとし、３０日間の連
続運転を行った。処理条件を表１に示す。
る。 実施例１ 従来法と実施例により、同一のＳｉＯ2 含有廃水の連続
処理を行った。コロイダルシリカが主成分である半導体
工場の廃水で、平均ＴＳ濃度が１４．５ｇ／リットル、
全蒸発残留物の中の０．４μｍ以下の粒径のコロイド状
ＳｉＯ2 含有率が９５％以上である溶液を原水とした。
処理速度は平均１２４リットル／ｈとし、３０日間の連
続運転を行った。処理条件を表１に示す。
【０００９】
【表１】 実施例１は、ポリ塩化アルミニウムを溶液中のＳｉＯ2
に対して、Ａｌ2 Ｏ3換算で２．０重量％添加し、硫酸
によりｐＨを４．０に調製し、水酸化マグネシウムでｐ
Ｈ７．０にした後、回転平膜型ＭＦ膜を装填した濃縮機
に供給し、膜分離を行う方式とした。この装置は、膜表
面上に形成されるケーキ層の厚みを６ｍｍに制御する機
構をもっている。従来例は、原水を無薬注でキャピラリ
ー型ＵＦ膜を装填した膜モジュールに供給し、濃縮水を
再び原水タンクにもどし、定期的に濃縮水の一部を排出
する方式とした。
に対して、Ａｌ2 Ｏ3換算で２．０重量％添加し、硫酸
によりｐＨを４．０に調製し、水酸化マグネシウムでｐ
Ｈ７．０にした後、回転平膜型ＭＦ膜を装填した濃縮機
に供給し、膜分離を行う方式とした。この装置は、膜表
面上に形成されるケーキ層の厚みを６ｍｍに制御する機
構をもっている。従来例は、原水を無薬注でキャピラリ
ー型ＵＦ膜を装填した膜モジュールに供給し、濃縮水を
再び原水タンクにもどし、定期的に濃縮水の一部を排出
する方式とした。
【００１０】表２に処理結果を示す。表２において、処
理水の清澄性は、０．１μｍフィルターによりろ過して
得た懸濁物質（以下ＳＳ0.1 とする）で、濃縮水の濃度
は、ＴＳ濃度でそれぞれ評価し、実施期間中の処理結果
の平均値を示す。
理水の清澄性は、０．１μｍフィルターによりろ過して
得た懸濁物質（以下ＳＳ0.1 とする）で、濃縮水の濃度
は、ＴＳ濃度でそれぞれ評価し、実施期間中の処理結果
の平均値を示す。
【表２】
【００１１】従来例では、処理水は清澄であるが、濃縮
濃度が大きくなると透過水量が小さくなり、キャピラリ
ー膜内部が目詰まりする傾向があった。処理速度を一定
に維持するためには、濃縮濃度を８０ｇ／リットル以上
にすることは困難であった。９６時間の時点で処理量が
急激に減少し、連続運転を継続することができなかっ
た。実施例１では、処理水が清澄であるうえ、濃縮濃度
も従来例の約２倍の濃度まで濃縮可能であり、濃縮液Ｔ
Ｓ濃度は１４３．１ｇ／リットルであった。７００時間
以上の連続運転が可能であった。
濃度が大きくなると透過水量が小さくなり、キャピラリ
ー膜内部が目詰まりする傾向があった。処理速度を一定
に維持するためには、濃縮濃度を８０ｇ／リットル以上
にすることは困難であった。９６時間の時点で処理量が
急激に減少し、連続運転を継続することができなかっ
た。実施例１では、処理水が清澄であるうえ、濃縮濃度
も従来例の約２倍の濃度まで濃縮可能であり、濃縮液Ｔ
Ｓ濃度は１４３．１ｇ／リットルであった。７００時間
以上の連続運転が可能であった。
【００１２】実施例２ 次に、高分子凝集剤を添加した凝集沈殿分離の実施例を
示す。実施例１と同じＳｉＯ2 含有廃水に対して、ポリ
塩化アルミニウム（ＰＡＣ）をＡｌ2 Ｏ3 で２．０重量
％添加し、硫酸によりｐＨを４．０に調整し、水酸化マ
グネシウムでｐＨ７．０にした後、アニオン系高分子凝
集剤を２．０ｍｇ／リットル添加して、凝集沈殿分離を
行った。沈殿槽の水面積負荷は２ｍ／ｈとし、濃縮液は
連続的に排泥した。その処理結果の平均値を表３に示
す。
示す。実施例１と同じＳｉＯ2 含有廃水に対して、ポリ
塩化アルミニウム（ＰＡＣ）をＡｌ2 Ｏ3 で２．０重量
％添加し、硫酸によりｐＨを４．０に調整し、水酸化マ
グネシウムでｐＨ７．０にした後、アニオン系高分子凝
集剤を２．０ｍｇ／リットル添加して、凝集沈殿分離を
行った。沈殿槽の水面積負荷は２ｍ／ｈとし、濃縮液は
連続的に排泥した。その処理結果の平均値を表３に示
す。
【００１３】
【表３】 本方式のような簡単な凝集沈殿分離装置により、約４倍
に濃縮でき、メンテナンスフリーで、従来例と比較して
もあまりそん色ない。
に濃縮でき、メンテナンスフリーで、従来例と比較して
もあまりそん色ない。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、コロ
イド状ＳｉＯ2 を含有する廃水において、アルミニウム
化合物の添加と２度のｐＨ制御により、コロイド状Ｓｉ
Ｏ2 を成長又は凝集させ、膜分離処理が容易な粒径及び
強度を持った凝集体に変えることが可能になり、しかも
この凝集体は高分子凝集剤により沈殿分離が可能にな
り、コロイド状ＳｉＯ2 含有廃水を効率的に除去するこ
とができる。それにより従来方式の比較的透過水量の小
さいＵＦ膜でなく、透過水量の大きいＭＦ膜による固液
分離が可能になり、濃縮濃度が約２倍に増加するために
処理水の回収効率が高くなる。
イド状ＳｉＯ2 を含有する廃水において、アルミニウム
化合物の添加と２度のｐＨ制御により、コロイド状Ｓｉ
Ｏ2 を成長又は凝集させ、膜分離処理が容易な粒径及び
強度を持った凝集体に変えることが可能になり、しかも
この凝集体は高分子凝集剤により沈殿分離が可能にな
り、コロイド状ＳｉＯ2 含有廃水を効率的に除去するこ
とができる。それにより従来方式の比較的透過水量の小
さいＵＦ膜でなく、透過水量の大きいＭＦ膜による固液
分離が可能になり、濃縮濃度が約２倍に増加するために
処理水の回収効率が高くなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/44 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 1/44 ＺＡＢＥ 1/56 ＺＡＢ 1/56 ＺＡＢＫ
Claims (5)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 を含有する廃水からＳｉＯ2 を
凝集して分離する処理方法において、該廃水に、アルミ
ニウム化合物と硫酸を添加して、ｐＨを３．８〜４．８
に数分間維持し、前記ＳｉＯ2 粒子を粒径数〜数十μｍ
に凝集させ、次に、アルカリ剤を添加しｐＨ６〜８に調
整した後、高分子凝集剤を添加した凝集沈殿分離、又は
１μｍ以下のポアサイズの膜を使用した固液分離を行う
ことを特徴とするＳｉＯ2 含有廃水の処理方法。 - 【請求項２】 前記膜を使用した固液分離は、膜表面に
形成されるケーキ層の厚さを１〜１０ｍｍに制御する機
構を備えた膜分離装置を用いることを特徴とする請求項
１に記載のＳｉＯ2 含有廃水の処理方法。 - 【請求項３】 前記処理する廃水は、予かじめ前処理と
して粒径０．０３〜０．６μｍの微粒子が添加されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のＳｉＯ2 含有廃水
の処理方法。 - 【請求項４】 前記添加する微粒子が、コロイド状のＳ
ｉＯ2 であることを特徴とする請求項３に記載のＳｉＯ
2 含有廃水の処理方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の方法
で処理した処理水を、更にＲＯ膜及び／又はイオン交換
樹脂により処理することを特徴とするＳｉＯ2 含有廃水
の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20940996A JP3340029B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ＳｉＯ２ 含有廃水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP20940996A JP3340029B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ＳｉＯ２ 含有廃水の処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034161A true JPH1034161A (ja) | 1998-02-10 |
| JP3340029B2 JP3340029B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=16572412
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20940996A Expired - Fee Related JP3340029B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ＳｉＯ２ 含有廃水の処理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340029B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2800367A1 (fr) * | 1999-11-03 | 2001-05-04 | Air Liquide Electronics Sys | Procede pour eliminer les particules solides notamment de silice et/ou d'alumine d'effluents aqueux |
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-
1996
- 1996-07-22 JP JP20940996A patent/JP3340029B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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