JPS5922594B2

JPS5922594B2 - アルカリ性排水の中和処理装置

Info

Publication number: JPS5922594B2
Application number: JP5961976A
Authority: JP
Inventors: 芳雄飯塚
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1984-05-28
Also published as: JPS52142860A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はセメントなどにより汚染されたアルカリ性の
排水を排水基準に定められた水素イオン濃度に中和処理
する装置に関するものである。

コンクリートの打設を行う土木、建築現場からの排水は
、土砂や泥などによって懸濁しているばかりか、セメン
トによりアルカリ性となっている。

このような汚染された排水は、河川の水質汚濁を防止す
るために直接放流することができず、汚染物質を排水基
準まで処理した上で放流しなければならない。

この排水中の懸濁物は機械的或は化学的手段により除去
することは比較的容易であり、また水素イオン濃度（以
下ＰＨと称する）も強酸を用いて排水基準まで中和処理
することができる。

しかし、土木、建築工事関係の排水処理に用いられる工
業用硫酸は、他の塩酸などの強酸に比べて廉価であり、
添加量も少量で充分目的を達成することもできるが、比
重１．８２以上の濃硫酸を一定量以上使用する場合には
、危険物取扱主任者を置く必要があり、作業性や安全性
及び取扱いなどに多くの問題が′あった。

この発明は排水のｐＨを弱酸、特に炭酸ガスを用いて排
水基準まで中和処理するものであり、必要に応じては強
酸による一次中和も可能な装置を提供しようとするもの
である。

まずこの発明の排水中和処理装置による工程を、前処理
も含めて第１図に示す工程図に従い順に説明する。

まず排水の濁度な測定する。

その結果、濁度が排水基準以上（基準２００ｐｐｍ以
上の濁度、下水では６００ｐｐｍ以上）のものについ
ては、排水中の懸濁物に応じた除去法（たとえば、自然
沈降、凝集沈降、スクリーン除去など）を用いて、懸濁
物の除去を行う。

懸濁物の少ない排水或は懸濁物を除去した排水は、次に
排水の量及びｐＨの測定を受け、ｐＨが１２以上と高く
、また排水量が多い場合には、次の処理工程を軽減させ
るために、強酸を用いて一次的にｐＨ１１，５前後に中
和する。

次にｐＨ１２以下で排水量の時間変動、日変動の大きな
排水、ｐＨ１２以上で排水量の少ない排水、一次的に中
和された上記排水についての中和時の設定ｐＨの制御手
段を選定する。

この設定ｐＨの制御は、単に排水基準（ｐＨ５，８〜８
．６）を満足させることだけではなく、炭酸ガスの中和
消費効率を最も有効に行うためのものであり、排水量、
処理能力、ｐＨ条件によって下記手段のいずれかが採用
される。

（１）炭酸ガスの反応量（液化炭酸ガスの流量）によっ
て設定ｐＨの制御を行う。

（２）炭酸ガスの反応濃度を空気との混合によって変え
設定ｐＨの制御を行う。

（ａ）（ＩＬ（２）を併用して設定ｐＨの制御を行
う。

上記（１）の制御手段は、排水量が多く、処理能力を必
要とする場合、或は排水基準内のｐＨ変動であれば処理
コストに余裕がある場合に採用される。

また（２）の制御手段は処理水のｐＨを一定にしたい場
合、炭酸ガスの消費効率を上げたい場合（たとえば炭酸
ガス３０％として設定ｐＨを８．２程度にし、反応後の
ガスの再利用を図る場合）に採用される。

さらにまた（３）の制御手段は排水量、ｐＨの変動がは
なはだしい場合、処理規模が大きい場合に採用される。

上記設定ｐＨの制御手段が選定された排水について、次
に反応手段の設定を行う。

この反応手段の選定は排水と炭酸ガスの接触による炭酸
ガスの溶解吸収が目的であり、次の手段のいずれかが選
定される。

（１）攪拌機による強制攪拌混合：この場合、排水に炭
酸ガスが渦巻き状に巻き込まれるため、中和反応は均一かつ迅速に行われる。

しかし、攪拌機は能力が大きいものが必要とされる。

（２）散気混合による反応：主反応槽の底部から炭酸ガ
スを曝気フィルター等の散気管をもって噴出させて中和反応を行うことであり、排水の水圧以上の圧力が必要であり、また炭酸ガス
濃度は空気により希釈調整することが好ましく効果的でもある。

なぜならば、炭酸ガスのみの場合には散気途中で排水中に溶は込む可能性が強く、攪拌が不充分となる虞れがあるからである。

しかし空気とともに噴出させた場合には空気の気泡によ
り攪拌が生ずる。

また反応管は散気接触の距離（Ｉｎ以上）を必要とし、炭酸ガスの散気上昇範囲を考慮した場合、散気管の有効散気面に応じた円柱管が望ましい。

さらにまた散気フィルターのメツシュを細かくして接触効率を上げることが望ましいが、あまり細かいとフィルターによる圧力損失が大きくなり、また排水中の懸濁物及び反応によって生成される炭酸カルシウム等の目詰りも起る可能性があるため、散気フィルターのメツシュは処理条件によって変える必要がある。

（３）攪拌機と散気混合とを併用する反応：主反応槽に
攪拌機と散気管を併用することによって、反応効率及び処理能力を上げるものである。

散気管により散気された炭酸ガスは、撹拌機によってさ
らに細分化されると同時に、液の均一混合が行われる。

その結果、攪拌機は能力の小さなものでもよく、また排水に応じて炭酸ガスを希釈する必要もなくなる。

そのため、反応効率及び処理能力は最も大きい。

上記反応手段の選定が済んだならば、そこに採用された
反応手段をもって排水の中和反応を行う。

そして、中和処理された排水についての最終的な排水基
準の検査を行い、ｐＨ及び懸濁物が排水基準内となった
排水のみ放流を行う。

一方、排水中に中和反応によって生成した結晶物が認め
られ、その結晶物により排水の懸濁が基準以上の場合に
は、前処理と同様な手段を用いて懸濁物を除去し、しか
るのちに放流する。

更にこの発明の中和処理装置を、第２図に示すフローシ
ートにより具体的に説明する。

１は懸濁物の除去を行った排水または懸濁物の少ないア
ルカリ性の排水の貯槽、２は貯槽１内の排水のｐＨを測
定するｐＨメーター、３はｐＨ調整槽で濃硫酸槽４が接
続しである。

５は管体からなる主反応槽で、上部に排水導入の直接配
管とｐＨ調整槽３からの配管とが接続してあり、底部に
は炭酸ガスの散気フィルター６が配設され、上部からは
モーター７により回転する攪拌部材８が挿入しである。

上記貯槽１の排水は、ｐＨメーター２に関連させて設け
た三方弁ＣＨの切換によって、ｐＨ調整槽３かまたは主
反応槽５へ送られる。

ｐＨ調整槽３へ送られる排水はｐＨメーター２による測
定結果が、ｐＨ１２以上の場合で、ここで濃硫酸と一次
的に中和反応されて、ｐＨ１１，５前後に調整してから
上記主反応槽５の上部に送られる。

また主反応槽５の上部に直接送られる排水は、ｐＨ１２
以下の排水で上部から注入される。

１１はコンプレッサーで炭酸ガスボンベ１２とともに主
反応槽５の底部に接続した混合管１３に接続してあり、
また主反応槽上部にも接続しである。

上記混合管１３は炭酸ガス及び圧縮空気の流量、圧力調
整の機能を有する。

１０は処理水９の貯槽である。

主反応槽５に注入した排水は、選定された反応手段によ
り炭酸ガスと中和反応させる。

たとえば、設定ｐＨを炭酸ガス濃度を制御して行う場合
、炭酸ガスボンベ１２から炭酸ガスを、コンプレッサー
１１からは圧縮空気を混合管１３に圧送し、炭酸ガス及
び圧縮空気の流量、圧力を調整して炭酸ガス濃度を所定
濃度にしたのち、散気フィルター６から排水中に散気す
る。

また反応を促進させる必要がある場合には、攪拌部材８
を回転し、炭酸ガス気泡の細分化を行う。

一方、未反応の炭酸ガスを含む反応後のガスは、反応管
上部より排出し、流量及び濃度を測定したのち上記コン
プレッサー１１に回収し、圧縮して再度反応に利用する
。

また排水したガス中には反応により多量の水分が含まれ
ているが、コンプレッサー１１による圧縮時に凝縮され
るので特に問題となるようなことはないが、排出ガス中
の炭酸ガス濃度を測定する場合は、除湿器１４を通過さ
せて水分を除去させたのち、測定を行なう事が望ましい
。

中和反応はｐＨが排水基準内になるまで行い、また反応
時ｐＨの測定は流出口から少量（０，５〜１１／ｒｒｕ
！Ｌ）を取出して行う。

そして排水が基準内に反応処理されたならば、その処理
水９を主反応槽５の底から貯槽１０に流出して貯水し、
最終的なｐＨの測定を上記ｐＨメーター２を用いて行い
、同時に懸濁物をも測定して、全てが排水基準内である
とき放流かまたは再び利用する。

また反応により生成した結晶が多く懸濁状態にある場合
には、その懸濁物を除去してから、放流か再利用する。

なお図中１５は炭酸ガス濃度測定器、１６はｐＨ測定槽
、１７は流量計である。

この発明は上述のように、主反応槽５の上部に排水導入
の直接配管と、強酸によるｐＨ調整槽３を経由する配管
との２系統の配管を、排水のｐＨ測定値に従って切換可
能に接続し、主反応槽５の内部には、排水の攪拌部材８
を設けるとともに、下部には炭酸ガスボンベ１２から送
られる炭酸ガスとコンプレッサー１１から送られる圧縮
空気との調整混合管３を介して炭酸ガスを主反応槽５内
の排水中に散気する散気フィルター６を設け、さらに主
反応槽５の上部と上記コンプレッサー１１とを接続して
炭酸ガス回収を可能としたことから下記のごとき効果を
有する。

１炭酸ガスによる中和処理では、強酸のみによる中和
処理に比べて危険度が低く、かつ多段処理を行う必要が
ないため、処理装置の小型化、簡易化及び連続処理が容
易である。

２排水量及びＰＨ変動に対して操作が容易である。

３装置の防蝕性に問題が少なく、かつ多少の懸濁に対
しても炭酸ガスの消費効率が大きく変動しない。

４中和処理設定ｐＨの制御が簡単である。

５装置の移動が簡単であり、土木、建築現場向きであ
る。

６処理水の放流に対する環境破壊の影響が最も少ない
。

７処理コストは従来の強酸による中和に比べて廉価で
ある。

８強アルカリの排水をも強酸により一次的に中和すれ
ば炭酸ガスの消費効率がほぼ一定に処理できるので、ア
ルカリ性排水の処理能力が大きい。

また反応速度も速い。９中和設定ｐＨを炭酸ガスの反
応量或は濃度調整によって行うことができる。

１０未反応炭酸ガスを回収して再利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係るアルカリ性排水の中和処理装置に
係るもので、第１図は工程図、第２図はフローシートで
ある。１・・・・・・アルカリ性の排水、２・・・・・・ｐＨ
メーター、３・・・・・・ｐＨ調整槽、４・・・・・・
濃硫酸槽、５・・・・・・主反応槽、６・・・・・・散
気フィルター、８・・・・・・攪拌部材、９・・・・・
・処理水、１０・・・・・・貯槽、１１・・・・・・コ
ンブレツサー、１２・・・・・・炭酸ガスボンベ、１３
・・・・・・混合管、ＣＨ・曲・三方弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１コンクリート工事で生成されるアルカリ性排水を主
反応槽に導き、炭酸ガスを作用させて中和して後排出す
るようにしたアルカリ性排水ｐ中和処理装置において、
主反応槽の上部には、排水導入の直接配管と、強酸によ
るｐＨ調整槽を経由する配管との２系統の配管を、排水
のｐＨ測定値に従って切換可能に接続し、主反応槽の内
部には、排水の攪拌部材を設けるとともに、下部には炭
酸ガスボンベから送られる炭酸ガスとコンプレッサーか
ら送られる圧縮空気との調整混合管を介して炭酸ガスを
主反応槽内の排水中に散気する散気フィルターを設け、
さらに主反応槽の上部と上記コンプレッサーとを接続し
て炭酸ガス回収回路としたことを特徴とするアルカリ性
排水の中和処理装置。