JPS61161191A

JPS61161191A - 重金属イオン含有液の処理方法

Info

Publication number: JPS61161191A
Application number: JP141785A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Kamiyama; 神山　信正
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-01-10
Filing date: 1985-01-10
Publication date: 1986-07-21

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、実験室あるいは工場より排出される重金属イ
オン含有液の処理方法に関する。

〔従来技術〕

実験室あるいは工場では種々の化合物が用いられ、排水
中にもそれらの化合物あるいはそれらのイオンが含有さ
れる。その多くのものは有害であり２そのまま廃棄する
ことは環境汚染の一因となる。特に重金属イオンは、人
体にとっても有害なものが多い。例えばｐｂは主に骨に
蓄積し様々な障害をおこし、Ａｓは神経障害、血管障害
等をおこすなど生体に与える影響は大きい。従って、廃
棄前には無害化処理が必要である。

無害化処理の方法としては、従来より重金属捕集剤法、
中和凝沈法、硫化ソーダ法、キレート他剤法、キレート
樹脂法などが提案され、単独にあるいは組合わされて行
われてきた。

重金属捕集法は、重金属イオンと重金属捕集剤と反応さ
せ、水に不溶性の錯体を形成させ、凝集剤を用いて分離
する方法である。この方法は比較的安価である利点はあ
るが、重金属イオンを全て錯体形成させることは困難で
あり、十分に錯体を形成させるには過剰の重金属捕集剤
を使用しなければならず、その場合には重金属捕集剤の
残留が新たな問題となる。

中和凝沈法は、苛性ソーダなどにより廃水のｐＨをアル
カリ性にし、重金属イオンを水に不溶性の水酸化物にし
、凝集剤を用いて沈殿分離する方法である。この方法は
安価である利点はあるが、重金属イオンの除去率は満足
できない。

硫化ソーダ法は重金属イオンと硫化ソーダを反応させ、
水に不溶性の硫化物を生成し、凝集剤を用いて沈殿分離
する方法である。この方法も比較的安価ではあるが、重
金属イオンと硫化ソーダを反応させた時に有害な硫化水
素が発生することと、硫化ソーダの残留が問題となる。

キレート止剤法は、キレート化剤により重金属イオンの
キレート化合物を形成させ分離する方法である。キレー
ト止剤法においては理論的には重金属イオン１当量に対
し、キレート他剤１当量で全ての重金属イオンがキレー
ト化合物になるが、実際には理論通りには進まない。特
に工場廃水は、大量な廃水の処理を行なうのでキレート
化率は８０％程度にとどまる。キレート化率を　１００
％にするためには、大過剰のキレート化剤を使用しなけ
ればならない、特に連続処理方式においては。

キレート化率を高めるために反応中撹拌してもやはり大
過剰のキレート化剤が必要である０回分処理力式を採用
すれば、連続処理方式よりはキレート化率を高めること
ができるが、十分キレート化させるには長時間を要す上
、まだ過剰のキレート化剤を必要とする。過剰のキレー
ト化剤を使用するとキレート化剤の残留や、放流水質の
悪化等多σのキレート化剤を使用するため、更に処理コ
ストの高慧が問題となる。

キレート樹脂法は１重金属イオンとキレート樹脂を接触
させ、キレート樹脂の官能基と重金属イオンとでキレー
ト結合させることにより重金属イオンを選択吸着する方
法である。キレート樹脂法によれば、キレート化はほぼ
理論通りに進み重金属イオンを極めて低濃度（０，０５
ＰＰ■以下）にまで除去することができる。しかし、キ
レート樹脂は高価なため、一般的に再生使用され、その
重金属イオンを含む溶離液の処理が同様の問題を包含す
ることとなる。

１−述のように従来の方法では重金属を低濃度まで除去
できるのはキレート樹脂法のみである。しかしながら、
キレート樹脂法は、最終的解決手段とはなり得ないのは
既に述べた通りである。

なお、従来の方法は、どの方法を採用しても工程チェッ
クのためにサンプリングして分析することを要し、その
ための時間、費用あるいはその結果がでるまで次工程に
進めないなどの問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

木発明は、重金属イオン含有水から比較的短時間に無害
化するに十分なだけ重金属イオンを除去し得る重金属イ
オン処理方法を提供することを目的とする。

更に本発明は各工程で遂次サンプリング検査することが
不要な重金属イオン処理方法を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、以下の処理方法によって達成され
る。

すなわち、重金属イオン含有液に少なくともキレート化
剤を添加する工程、活性炭を添加する工程、凝集剤を添
加する工程より成ることを特徴とする重金属イオン含有
液の処理方法および重金属イオン含有液にキレート化剤
を添加する工程、活性炭を添加する工程、凝集剤を添加
する上程より成り、かつ、各工程における水素イオン濃
度および酸化還元電位の変動を基にして重金属イオン除
去率が所定値以下になるように行うことを特徴とする重
金属イオン含有液の処理方法である。

前記凝集剤を添加する工程が、無Ｉａ凝集剤の添加工程
と有機高分子凝集剤を添加する工程より成ることが好ま
しい。

この方法で処理を行なうことができる重金属イオンは、
実験室あるいは上場廃水中に含まれるｉ′Ｉｆ能＋１１
のあるものに秤々適用することがｎＪ能である。特にＨ
ｇ２４、Ｇｄ　”　、　Ｃｄ　”、Ｃｄ’◆、Ｃｕ”、
Ｐｂ７”、Ｚｎ”、Ａｓ”、などの処理に適している６
木発明の処理方法は回分処理方式であることが望ましい
。

本発明の処理方法のフローシートを第１図に示し、フロ
ーシートに従って説明する。

本発明の処理方法の第一段階は１重金属イオンのキレ−
１・化合物生成段階であるが、キレート化剤の添加前に
至適ｐＨに調整しておくことが必要である。ｐＨの調整
は水酸化ナトリウム、塩酸などのｐＨ調整剤で行なって
もよいが、酸性廃液とアルカリ性廃液の混和によって行
なってもよい。

キレート化剤は、処理しようとする重金属イオンの種類
によって適切なものが選ばれる。キレート化剤は、エチ
レンジアミン、ＥＤＴＡ、グルコン酸ソーダ、ロシェル
塩、ピロリン酸カリウム、トリエタノールアミン、次亜
リン酸ソーダのような低分子化合物であってもよいが、
はとんどの重金属イオンと反応して不溶性ｍを形成、析
出、凝集させることができ、薬剤による２次汚染の心配
がなく、また共存する塩類の影響を受けない点で、高分
子−化合物のキレート化剤が特に好ましい。高分子化合
物のキレート化剤としては、例えばエポフロックＬ−１
（ミヨシ油脂株）、スミフロック　ＨＭ　２０００など
を使用することができる。

キレート化剤の添加−は、キレ−１・止剤によっても異
なり一概にはいえないが、重金属イオンの０．８〜１．
２当量が好ましい。

第二段階は、第一段階でキレート化合物とならなかった
残留金属イオンの除去工程である。この工程は、粉末活
性炭を注入することによって行なわれる。粉末活性炭の
注入は第一段階の反応が十分に進んだ後行なう。

この工程では、活性炭表面にキレート化剤、重金属イオ
ンを吸着させることにより、溶液中に未反応で残ってい
たものを効率よく反応させることができ、重金属イオン
のキレート化合物の生成を完了させることができる。活
性炭の添加量は原水ｉｔに対して約２５０〜約４００ｇ
が適当である。溶液を撹拌して活性炭の沈殿を防ぎ、溶
液中に均質に分散させることが望ましい、活性炭は１重
金属イオン以外の残存物質の吸着、脱色、脱臭も行ない
、凝集共沈の核としての役割もになう。

第三段階は、第一段階、第二段階において生成したキレ
ート化合物を凝集剤の投入により凝集して分離する工程
である。凝集剤としては、Ｆｅα３または（Ｆｅ２（ＯＨ）ｎ　（ＳＯ４）３　　　　）　ｍ、　
ＣＦｅ　（ＯＨ）２）　’−。

（Ｆｅ（Ｏ）ｌ）　）　’−などより成る鉄の重合体、
ポリ１１！化アルミニウムなどを用いることができる。

これらの凝集剤は、キレート化合物の凝集、未反応キレ
ート化剤の不溶化、水中の濁質微粒子の負荷の中和、凝
集を行なう、ａ集剤としては特に鉄の重合体は、凝集力
にすぐれ、フロックの形成、沈降が早いなどの特徴を有
しており、適当である。

鉄の重合体としては、市販のポリ鉄（日鉄鉱業■）が好
適に用いられる。ポリ鉄をはじめとする高分子凝集剤は
、主処理工程の効果にほとんど悪影響を及ぼすことなく
、生成スラッジの容積減少、沈降速度の増加をＯＴ俺に
する。凝集剤は。

１種類を用いても２種類以ヒを組み合わせてもよい。例
えばはじめに無機凝集剤を用いて凝集沈降させ、次いで
有機凝集剤で凝集沈降させてもよい。無機凝集剤と組み
合わせて用いられる有機凝集剤も、高分子化合物が適し
ており１例えば。

サンフロックＡＨ−２１０Ｐ、　２ＱＯＰ、１５０Ｐ　
（三洋化成■品）、オルフロック０Ａ−５、クリフロッ
ク０Ａ−３８５゜スミフロックＦＡ−１０などの商品名
で市販されているものを用いることができる。凝集剤の
添加量は、凝集剤によって異なるが、高分子凝集剤の場
合原水Ｉｔに対して約１〜３ｇを０．０５％程度の濃度
の溶液として添加するのが適当である。

第三工程の途中あるいは、全工程終了後に中和工程を設
けてもよい、中和工程は、処理が終了した廃液がほぼ中
性である場合には全工程終了後に設けなくてもよいが、
処理済廃液がアルカリ性又は酸性である場合には全工程
終了後に中和することが望ましい。中和上程は、先に述
べたように凝集工程を二段階に分けて行う場合にその中
間で行なってもよい。中和剤としては、水酸化ナトリウ
ム、塩酸、硫酸、石灰などを用いることができる。

更に、廃液の無臭化の完全のために、最後に過酸化水素
を微ｑ−加えてもよい。

水素イオン濃度（ｐＨ）および酸化還元電位ＯＲＰの変
動を基にして重金属イオン除去率が所定値以下になるよ
うに行う方法は含有重金属イオンの種類や濃度が一定し
ている工場廃水の処理に適している。

予め用意された標準パターン図と、描かれたパターン図
との差異がなければ、重金属イオンの除去率が所定値以
下であるということができ支、なお、パターン図を解析
して、標準パターン図との差異が認められる時は、回分
処理方式であるので、もう一度同じ処理を繰り返せばよ
い。

標準パータン図の例を第２図に示す、第２図に示した標
準パターン図は硝子研磨工場の廃水のイオン交換溶離液
のものである。

〔実施例〕本発明を更に具体的に説明するために、以下に実施例を
示す。

実施例光学硝子排水をイオン交換樹脂で処理し、飽和したイオ
ン交換樹脂に、光学硝子クローズドシステト工程中のＴ
過水を通しイオンを溶離させた。

酸性溶離液と、アルカリ性溶離液をｐＨ７になるように
混合し、処理原水とした。この処理原水には、　Ｐｂ２
”、Ａｓ”、がそれぞれ１０ｐｐｍ、２ｐｐｍが含まれ
ている。処理原水７ｔに対し、キレート化剤としてエポ
フロックＬ−１（ミヨシ油脂■）　２８００ｃｃを６分
間に徐々に注入し、２０分間反応させた。次に活性炭７
０文を３分間で注入し２０分間反応させた後。

無機凝集剤としてポリ鉄（日銭鉱業■）ｌＯ見を６分間
で注入後１分間反応させた。ポリ鉄は強酸性であるため
、ＮａＯＨを加え中和した。中和後右機高分子凝集剤と
して、サンフロックＡＨ−２００Ｐ（三洋化成■品）を
、２８見添加し、フロックを生長させた。エポフロツタ
の注入以降は、撹拌機にて撹拌しながら操作を行なった
。フロックが十分成長したところで撹拌機を停止し、２
〜３時間放置し、フロックを沈降させた後スラッジを分
離した。

ｐＨ計、　ＯＲＰ計により測定したｐＨ，ＯＲＰのパタ
ーンは第３図のとおりであり、予め用意された標準パタ
ーン図（第２図）と一致し、処理が完了していることが
確認された。確認のため、Ｐｂ２”、Ａｓ”の最終濃度
を、（定量方法：　ＪＩＳＫＯ１０２・５４・２）に°
測定したところ、Ｐｂ２＋は検出感度以下、Ａｓ３＋は
０．Ｏ５ｐｐｍであった・スラッジを分離後の上清の８００．００口を測定したと
ころ、それぞれｔ、ａｐｐ■、３ｐｐｍと浄化されてい
ることが確認された。尚、該上清は微着色と微臭気が残
っているので、過酸化水素を微量投入して漂白と脱臭を
行ない、残留Ｈ２Ｏ２のないことを確認してから放流し
た。

〔発明の効果〕

未発明の処理方法によれば、重金属イオンを分析限界値
近くまでほぼ完全に除去できる上、発生するスラッジ量
も少ない。また、各段階ごとのサンプリング検査も不要
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理方法のフローシートである。第２図は本発明の処理方法における水素イオン濃度と酸
化還元電位の変動の標準パターン図であり、第３図は本
発明の実施例におけるそれらの変動パターン図である。：疑峯虎降 ○ＲＰ

Claims

【特許請求の範囲】１）重金属イオン含有液に少なくともキレート化剤を添
加する工程、活性炭を添加する工程、凝集剤を添加する
工程より成ることを特徴とする重金属イオン含有液の処
理方法。２）前記凝集剤を添加する工程が、無機凝集剤の添加工
程と有機高分子凝集剤を添加する工程より成る特許請求
の範囲第１項記載の重金属イオン含有液の処理方法。３）重金属イオン含有液に少なくともキレート化剤を添
加する工程、活性炭を添加する工程、凝集剤を添加する
工程より成り、かつ、各工程における水素イオン濃度お
よび酸化還元電位の変動を基にして重金属イオン除去率
が所定値以下になるように行うことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の重金属イオン含有液の処理方法。