(57)【要約】【課題】  発生する硫化水素ガスを検知して硫化剤の添加制御を行う硫化物処理において、ほとんどの金属ではｐＨ＝７．０以下で硫化物反応は行われるが、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎではｐＨ＝８．０でも金属が完全に除去されず、反応ｐＨを高くなると硫化水素の発生量が少なくなり図１のようにｐＨ＝９．０以上ではＳはＨＳ−となり、ガス化せず硫化水素ガス制御による硫化物処理が不可能であった。そこでアルカリ領域で硫化物処理を行うことが求められている。【解決手段】  反応槽の溶液の一部を硫化水素発生装置に定量的に送り、酸を添加しｐＨをｐＨ計で一定の酸性にして攪拌、そして発生した硫化水素ガスを、硫化水素ガスセンサーで検知して、硫化剤（ＮａＨＳ、Ｎａ２Ｓ、Ｈ２Ｓガス）を反応槽へ添加することにより、アルカリ領域でもガス制御による硫化物反応を行う。【選択図】図１、図２、図３、図４、図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ領域で硫化物処理を行うため、気化器（硫化水素発生装置）を設けた硫化物処理
【請求項２】
請求項１において硫化水素発生反応を一定とするため硫化水素発生装置にｐＨ計を設けた装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、アルカリ領域で硫化水素を検知する硫化物処理装置に関する分野
【背景技術】
【０００２】廃液処理技術は石灰や水酸化ナトリウムを添加する水酸化物法が広く行われているが、発生汚泥の含水率が高く、金属含有率は低いため埋立地などに投棄される場合が多い。また、水酸化金属の溶解度積が比較的大きいため処理水中の金属濃度も十分に下がらない。とりわけ錯化剤（有機酸、アンモニア、ＥＤＴＡなど）が共存する場合、高度処理は困難である。それ故、アルミウムや塩化第二鉄などの多価金属を添加し、共沈により処理水中の金属濃度を下げることが広く行われている。水酸化物法に替わる技術として硫化物法が考えられるが、この方法は硫化水素の悪臭とコロイド化の問題でごく一部でしか使われていない。最近、硫化水素ガスセンサー制御硫化物が開発され（以下ＮＳ法という）、工業規模で実施されるようになってきた。この方法は硫化金属の沈殿反応が終結するまで硫化水素は基本的には発生せず、その反応が終了後、余剰のイオウイオンと液中の水素イオンとの反応で硫化水素が発生し、それを連続的にガスセンサーで検知し、その信号をフィードバックして硫化剤ポンプを制御する方法を取っている。しかしながら、液性がアルカリの時は硫化水素ガスが発生しないため、この方法では反応制御が不可能である。アルカリ側でもＮＳ法が行える方法の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】再表０３／０２０６４７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】発生する硫化水素ガスを検知して硫化剤の添加制御を行うＮＳ法において、ほとんどの金属ではｐＨ＝７．０以下で硫化物反応は行われるが、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭｎではＮＳ法がぎりぎり適用できるｐＨ＝８．０でも金属が完全に除去されず、反応ｐＨを高くなると硫化水素の発生量が少なくなり図１のようにｐＨ＝９．０以上ではＳの存在形態はＨＳ−となり、ガス化せず硫化水素ガス制御による硫化物処理が不可能である。アルカリ領域でＮＳ法を実施できる技術の開発が、当該発明が解決しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  反応槽の溶液のごく一部を定量的に硫化水素発生装置（以下気化器いう）に送り、酸を添加しｐＨをｐＨ計で一定の酸性にして攪拌する。攪拌方法としてはエアレーションでも攪拌機を用いてもよい。そして発生した硫化水素ガスを、硫化水素ガスセンサーで検知して、硫化剤（ＮａＨＳ、Ｎａ２Ｓ、Ｈ２Ｓガス）の添加ポンプ又はアクチュレーターバルブを制御し、反応槽へ硫化剤を添加することにより、アルカリ領域でもガス制御による硫化物反応を行い、Ｎｉ等アルカリ領域で反応する金属の処理水濃度を低減させる。また、被溶液のｐＨを変動させることなく硫化物処理を可能とする。【０００６】  図１に示す硫化物処理フローシートより今回開発した「硫化水素発生装置を用いた硫化物処理装置」ではＴ−１原水タンクより金属を含んだ溶液はＰ１原水ポンプでＴ−２反応槽に送られｐＨ計で苛性ソーダをＰ２苛性ソーダポンプで送り一定ｐＨとする。【０００７】  Ｔ２反応槽の反応液のごく一部を、Ｐ４試料ポンプを用いてＴ３気化器に定量的に送り、Ｐ３硫酸ポンプを用いて、ｐＨ計でｐＨ一定になるように硫酸を送り一定の酸性溶液とする。【０００８】  Ｔ−３気化器で酸性とした反応液を循環式のＰ５エアーポンプで曝気攪拌もしくは攪拌機よる攪拌を行い、余剰の硫化イオンをガス化し、配管を通して硫化水素検知・制御装置に送る。【０００９】  硫化水素検知・制御装置で一定濃度の硫化水素となるように、Ｐ６硫化剤ポンプを用いて硫化剤を反応槽に送り、金属イオンと硫化剤の反応を起こす。金属と反応している間は、基本的には余剰のＳ２−は存在せず、反応終了地点から余剰のＳ２−が発生することからＴ３気化器を使うことによりアルカリ領域でも金属の回収除去にＮＳ法を用いることが出来る。
【発明の効果】
【００１０】  これまではＮＳ法ではｐＨが９以上となると硫化水素がまったく発生せず、アルカリ領域で硫化物と反応する金属溶液のｐＨを変えずに処理することは不可能であった。そこで、反応槽溶液のごく一部を気化器に定量的に送り、酸を加え一定のｐＨ（８以下）として硫化水素ガスを発生させ、硫化水素ガス検知制御装置で硫化剤の添加制御を行うことにより、アルカリ領域で主に硫化物反応を起こすＮｉ、Ｍｎなどの金属溶液もＮＳ処理ができ、金属回収やＮｉ、Ｍｎの高度処理ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＳのｐＨによる形態
【図２】アルカリ領域での硫化物処理フローシート
【図３】気化液ｐＨと気化率の関係
【図４】硫化剤添加量と硫化水素ガス濃度の関係
【図５】反応ｐＨ、発生硫化水素ガス濃度と残留Ｎｉ濃度の関係
【実施例１】
【００１２】  ＳのｐＨによる存在形態を示す図１により、Ｓの形態はＰＨ５以下になると全てＨ２ＳになりｐＨ９以上ではＨＳ−という形態になる。従って硫化水素ガスの濃度で硫化物反応させるには反応ｐＨは９以下にしなければならず、その場合アルカリ領域で反応する金属を回収・除去するためには問題があった。【００１３】  図３は１００ｍＬの気化器に１０ｍＬ／分の流速でＳ２−として２０ｍｇ／Ｌの気化器液を、ｐＨを０．８５から７．５３まで変化させたときの、ｐＨと気化率の関係を示した。ｐＨと気化率の関係は負の関係にありｐＨが低下すると気化率は上昇する。
従って、気化液のｐＨを一定することが必要で、気化率から見ると気化液ｐＨとしては５以下であることが望ましい。【００１４】  図４は１００ｍＬの気化器に１０ｍＬ／分の流速で気化液ｐＨを２とし、Ｓ２−濃度を変えて流したときの硫化剤量と発生硫化水素ガス量の関係である。図４より硫化剤量と発生硫化水ガス量の間には明らかな正の相関があり、発生硫化水素濃度を測ることにより硫化剤添加量を制御できることが判明した。【００１５】  図５は初期Ｎｉ濃度を１０００ｍｇ／Ｌとし、反応槽のｐＨを９から１１に変えて硫化物反応を反応時間１時間とし、反応液の１部を硫化水素発生装置でｐＨ＝２として制御した場合の発生硫化水素ガス濃度と残留Ｎｉ濃度の関係である。図５より反応槽での反応ｐＨが９の場合残留Ｎｉ濃度は２ｍｇ／Ｌ残るが反応ｐＨを１０以上とすると発生ガス濃度７ｐｐｍの時最低となり０．４ｍｇ／Ｌ以下となった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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