JPS60183092A - 水銀含有廃水の処理方法 - 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】 本発明は、水銀含有廃水（例えば焼却炉排ガスのアルカ
リ液洗浄工程等から排出される洗浄液）の処理方法に関
する。

水銀含有廃水の処理法の１つとして還元揮散法があシ、
この方法は金属水銀を回収できる特徴がある。この還元
揮散法の還元反応処理工程では、例えは還元剤として硫
酸ヒドロキフルアミンを用いた場合、以下の反応式によ
り還元剤が水銀イオン、と反応する。

Ｈｇ”十（Ｎｌ迅ＯＨλ搗Ｓｏ、＋４０Ｈ−−Ｈｇ十Ｎ
、＋６ル０＋ＳＯ，”−このように、還元反応処理工程
では、廃水中に含まれるイオン性水銀が還元剤により還
元され、金属水銀になる。

この金属水銀を含む廃水中に窒気あるいは不活性ガス等
の気体を揮散ガスとして吹込むと、蒸気圧が高いため金
属水銀は揮散ガス中に容易に移行する。この現象は、廃
水を加温することによってぜらに促進される。揮散ガス
中に移行した金属水銀は、揮散ガスを冷却することによ
ってその一部が凝縮する。このように、水銀含有廃水を
還元反応および揮散処理することによシ、含有δれてい
る水銀を除去することができる。

従来の還元揮散処理法には１例えば水銀を含９濃厚苛性
アルカリ溶液に還元剤を添加して煮沸もしくは気体を吹
込んで溶液中の水銀を気化除去する方法（％公昭４９−
２３９９８号）あるいは塩水沈澱スラリーを還元剤存在
下で煮沸もしくは気体を吹込んでスラリー中の水銀を気
化除去する方法（特公昭５０−６４３１号〕などが知ら
れている。

この方法において、揮散工程に吹込むガスは、氷菓、窒
素、空気、水蒸気、アルゴン、ヘリヮムなどを用いてい
るが、以下に示す２つの問題点がある。

ａ　吹込みガスに空気など酸化性ガスを用いた場合、水
中の水銀イオンを金属水銀にするための還元剤自体が堅
気にょシ酸化され、還元剤の添加量が多くなる。

ｂ　散気板などを介して、液中でガスを曝気したシ、充
填塔などで気液接触した場合、水中の懸濁物などが揮散
ガスに随伴し、ガス配管内あるいは冷却器内を汚染する
ばがシでなく、凝縮液中に混入し、金属水銀の分離が困
難となる場合がアル、汚泥として回収した後、金属水銀
を再度分離する必要が生じる。

本発明は、上記問題を解消すべくなされたもので、その
目的とするところは、還元剤が空気等により酸化される
のを防ぎ、また揮散ガスに懸濁物などが随伴するのを防
止することができる水銀含有廃水の処理方法を得んとす
るものである。

すなわち本発明は、水銀含有廃水中のイオン性水鎖を還
元処理して金属水銀とし、との゛金属水銀を揮散ガスで
揮散処理する際に、揮散装置内の液面上に揮散ガスを供
給し、揮散装置内の揮散ガス及び廃水をそれぞれ攪拌す
ることを特徴とする。

以下本発明を図示する実施例を珍魚して説明する。

水銀含有廃水（例えば焼却炉排ガスのア゛ルカリ液洗浄
工程で生じた排ガス洗浄水）を第１図に示すように還元
反応＠１に入れ、還元剤によシ還元処理して廃水中の水
銀イオンを金属水銀とする。還元剤の種類は、その添加
量と揮散処理での揮散効果との関係、及び揮散処理液を
汚染しないなどの観点から選定する。例えば、水加ヒド
ラジン、硫酸ヒト２ジン、塩化第１錫、硫酸第１銀、ア
セトアルデヒド、亜硫酸ナトリクム、ハイドロサルファ
イド、硫酸ヒドロキシルアミン、塩酸ヒドロキシルアミ
ンなどの還元剤を一棟又は二種以上用いる。また還元剤
の添加量は、排水中の水銀量に対して１０．倍当社以上
が好ましい。また還元時のｐＨを７〜１２、反応時間を
３０分以上とするのが望ましい。また還元処理は、回分
式及び連続式のいずれでも可能である。

このようにして還元処理した廃水を揮散装置２へ導く。

揮散装ｒＩｔ２では、液面上に揮散ガスを供給し、この
揮散ガス友び揮散装置２の廃水をそれぞれ撹拌し、液面
を介して気液接触させ、揮散ガスに金属水銀を同伴させ
る。揮散装置２に吹込む揮散ガスとして、空気、窒素、
アルゴン等廃水と反応しないガスを用いる吹込泳ガス量
は、水中の水銀濃度によっても異なるが、概ね流入水量
の５倍以上が好ましい。−また吹込む揮散ガスを加温す
るのが好ましい。攪拌条件は、揮散装置２内が完全混合
状態となる程良から多少飛沫が発生する程度までが良い
。揮散装置２内の温度は、　５０　’Ｃ，〜１００″Ｃ
１程度以下が望ましい。また気相の圧は、常圧でもよい
が、−３００ｉｎａｑ以下がより好ましい。一方揮散装
＠２の廃ガスは、蒸気、ヒーターなどを用いて常温〜１
００　’Ｃ，程度とするのが望ましい。更に揮散装＠２
は、１／３〜１１５程度を揮散ガスの通る上部空間とす
ることが好ましい。

なお、揮散処理は回分式および連続式のいずれでも可能
である。また、揮散ガスは、吹込みに限らず、吸引によ
り揮散装置２内に導入してもよい。更に還元反応と揮散
処理とを同一の槽内でおこなうことも可能である。

次いで金属水銀を同伴した揮散ガスを冷却器３に導き、
０〜１０　’Ｃ，程度まで冷却し、凝縮液中に水銀を移
行させた後、これを固液分離槽４に入れて固液分離し、
金−水銀を回収する。金属水銀を除去した凝縮液につい
ては、還元反応檜１に返送する。一方ガス側（冷却後の
揮散ガス〕については、ガスキレート器５などで残留水
銀を処理した後放散する。あるいＬ排ガス洗浄水の場合
煙道の洗煙工程の上流側に流入きせる。

次いで揮散ガスで金属水銀を除去した後の処理液（以下
揮散処理水と称す）を硫化凝集沈澱処理するＭｉＪ工程
として酸化処理及び還元処理をおこなう。すなわち揮散
処理水には、０．０００５〜０．２　ｍ　ｇ　／　ｌ程
度の水銀が含まれ、このままでは排出基準以上の水銀が
含まれるおそれがある。従って本発明では、揮散処理水
を硫化凝集沈澱処理して水銀を除去するが、揮散処理水
中に還元剤が含まれでいるとこの硫化凝集沈澱処理効率
が低下する。

このため本発明では、揮散装置２からの揮散処理水をま
ず酸化槽６ｖＣ，導き、酸化剤を加えて酸化処理を行な
い、揮散処理水に残存している還元剤を中和する。酸化
剤としてシア塩素酸ナトリウム等を用い、添加鰍は還元
剤を中和するに十分もしくは過剰の量、例えば酸化剤の
濃度が０〜５００　Ｃ’ｍｇ／ｌ）となるようにするの
が望ましい。酸化槽６におけるｐＨ値は好ましくは２〜
６、特に好ましくは３〜４である。次いで酸化剤を含む
揮散処理水を還元ｍｙに導き、還元剤で還元処理して、
酸化剤を中和する。還元剤は、亜硫酸ナトリワム等を用
い、添加１は還元剤が残存しない程度の鼠とする。還元
種°７では、ＯＲ制御で運転するがこの場合、ＯＲＰを
３００〜６００ｍＶとするのが好ましい。

次いで還元ｍ７で還元処理を施した廃水の一部を還元反
応槽１へ返送する。このことにより水銀含有廃水からの
金属水銀の回収率を高め、かつ後工程（硫化凝集沈澱工
程又はキレート処理工程）への水銀負荷を低−すること
ができる。

ただし返送量が多すぎると還元反応槽１及び揮散装置２
が大型化し、設備費、運転費等が増大するので、返送量
は経済性を考慮して適宜設定する。

一方還元槽７で還元処理した廃水の残部を硫化反応＠８
に導き硫化凝集沈澱処理する。この処理は、処理水に含
まれる水銀−４に応じて硫化ナトリワム、塩化第２鉄水
酸化ナトリワム等を加えて水銀を硫化水銀とする方法で
ある。この処理方法は、ｐＨ５〜７、硫化ナトリクム２
〜２０　ｍｇ＃　％塩化第２鉄１００〜ｌ　ＯＯＯｍｇ
／ｌ　。

反応時間１５分以上が好ましい。

このようにして処理された処理水を無機凝集剤を入れた
第１凝集槽９及び高分子凝集剤を入れた第２凝集槽１０
を経て沈澱ｆ１１１１に入れ固液分離して汚泥を除去す
る。処理液については、水銀濃度を０．００５５　ｍｇ
／ｌ以下とすることができ、これを放流することかでき
る。なお必要に応じて上記処理液を砂ｐ過塔１２及びキ
レート樹脂塔１３に通して更に水銀を除去してから放流
するようにしてもよい。

また硫化凝集沈澱処理する代りに砂ｐ過塔１４及びキレ
ート樹脂塔１５に通して水銀を除去して放流す、Ｉるよ
うにしてもよい。

次に本発明の他の実施例を説明する。

第２図は、１つの揮散装置２で還元と揮散とを同時に行
う方法である。

第３図及び第４図は、揮散装置１１２（揮散処理を行う
ものと還元揮散処理を行うものを含む〕における揮散時
のガス圧制画方法を示す。第３図の方法は、圧力計１６
からの信号にもとづいて機械的に作動する圧力調整弁１
７を操作して、揮散装置２内の吸引圧を連続的に一定値
に°制御する方法でおる。

第４図は圧力指示調節器１８（圧力スイツｆ）からの信
号にもとづいて′ｌＩ磁弁１９を操作し、吸引圧をオン
ーオフ制ａ［Ｉ−ｊる方法である。従って第４図につい
ては、圧力を上限と下限の２点でセットすることになる
。

なお第２図では、揮散ガスを吹込みによ・らず、吸引に
よ勺揮散装ａ１２内に導入してもよい。また上述した実
施例（第２図〜第４図）では連続及び回分式共に可能で
ある。

以下本発明の実験例につき説明する。

原水として、ゴミ焼却場の洗煙排水を用いた。

性状゛は次のとおりでおる。

ｐ　Ｈ７，５ Ｈｇ　６．３　ｍｇ／６ 蒸発残留物　７．２％ 実験は、第２図のガス吹込み方式、第４図および槽１部
に散気管を設けた装置（比較例）について、回分式で行
った。実験条件を以下に示す。

〔実験条件〕

惰８＋１　４Ｍ！　（水容梼４Ｎ） 還元剤添加ｊ１　２００　ｍｇｚ＃！ 還元ｐ　Ｈ７，０ 揮散ガス　空気 揮散温度（水、ガス共）７０’Ｃ。

揮散ガス量　２００　／ｌ／ｈｒ 揮散時間　２ｈｒ 揮散ｐＨ（初期）８．０ 第４図の実験の圧力調整は、手動スイッテを用いて、電
磁弁のオン−オフを行い、調整範囲は、−２００ｎｍａ
　ｑ　〜−１２０，０ｓｎａ　ｑ　とした。

３つの実験の最終出口ガスについては、冷水（５″Ｃ２
）に吸収６せ、蒸発残留物を測定した。

結果は下記第１表に示したとおりである。

第　１　表　（実験結果） 上表から明らかなように本発明に対応した方法では初期
の揮散効率は低いが、時間をかけることによって、水中
の水銀濃度を大巾に低下゛させることができる。また、
ガス中の蒸発残留物も少く、より高純度の水銀を回収す
ることができる。

以上説明したように本発明によれは、廃水と揮散ガスと
を液面を介して気液接触させるので、は、−２００ｖｒ
ｔｘａ　Ｑ　〜−１２００ｓｎａ　ｑ　とした。

３つの実験の最終出口ガスについては、冷水（５’Ｃ，
）に吸収させ、蒸発残留物を測定した。

結果は下記第１表に示したとおりである。

第　１　表　（実験結果） 上表から明らかなように本発明に対応した方法では初期
の揮散効率は低いが、時間をかけることによって、水中
の水銀濃度を大巾に低下させることができる。また、ガ
ス中の蒸発残留物も少く、より高純度の水銀を回収する
ことができる。

以上説明したように本発明によれは、廃水と揮散ガスと
を液面を介して気ｉ接触６せるので、還元剤自体が揮散
ガスで酸化されるのを阻止し、還元剤を無駄に消費する
ことがない。また揮散ガス中に水中の懸濁物などが随伴
した力しないので、ガス配管内や冷却器内を汚染するこ
とがなく、スケールを防止できる。またこれらが凝縮液
中に混入しないので、金属水銀を再反分離する必要がな
くなりより純粋な金属水銀を回収できる。更にこの方法
では時間をかけることによシ水銀の回収量をたかめるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の一実施例を示すフローシート図、第２
図ないし第４図は本発明のそれぞれ異なる揮散方式を示
すフローシート図である。 １・・・還元反応槽、２・・・揮散装置、３・・・冷却
器、４・・・固液分離槽、５・・・ガスキレート器、６
・・・酸化種、７・・・還元種、８・・・硫化反応槽、
９・・・第１凝集檜、１０・・・第２凝集槽、１１・・
・沈澱槽、１２．１４・・・砂濾過塔、１３．１５・・
・キレート樹脂塔、１６・・・圧力計、１７・・・圧力
副整弁、１８・・・圧力指示１１１１１節器、１９・・
・１磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　水銀含有廃水中のイオン性水銀を還元処理して金
   属水銀とし、この金属水銀を揮散ガスで揮散処理する際
   に、揮散装置内の液面上に揮散ガスを供給し、揮散装置
   内の揮散ガス及び廃水をそれぞれ撹拌することを特徴と
   する水銀含有廃水の処理方法。 し）揮散装置内が負圧である特許請求の範囲第１項記載
   の水銀含有廃水の処理方法。