(57)【要約】【課題】鉄と鉄以外の金属成分とを含んだ排水からこれら金属成分を効率的に除去する方法を提供することにある。【解決手段】鉄と鉄以外の金属成分とを含有する排水をｐＨ調整し、排水中に含まれる鉄の共沈作用により鉄以外の金属成分を沈殿させた後、界面活性剤を添加し、さらに気体によるバブリングによって発生する泡に沈殿及び／または排水中に溶解している金属を捕集して、排水を浄化する。【選択図】　図１
2004141741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄および鉄以外の金属成分を含有する排水の浄化方法であって、該排水を下記工程（ａ）〜（ｂ）を逐次的に通過させて排水中の金属を除去することを特徴とする、金属成分を含有する排水の浄化方法。
（ａ）鉄および鉄以外の金属成分を含有する排水に、アルカリ剤を添加して、該排水のｐＨを３．０以上となるように調整し、鉄沈殿を生じさせるとともに鉄以外の金属を共沈させる工程。
（ｂ）工程（ａ）通過後の排水に界面活性剤を添加し、起泡させ、発生した泡に鉄および共沈した金属成分の沈殿及び／または排水中に溶解している金属成分を捕集する工程。
【請求項２】
工程（ｂ）に用いる界面活性剤が、陰イオン界面活性剤又は陽イオン界面活性剤である、請求項１記載の金属成分回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄と鉄以外の金属成分とを含有する排水の浄化方法に関し、さらに詳しくは、鉄と鉄以外の金属成分とを含んだ排水からこれら金属成分を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製鉄所や鋼鈑処理場等において鉄を大量に処理する際には、大量の冷却水、表面処理水等が発生し、これらの排水中には多量の鉄の他に、亜鉛、カドミウム、錫、ニッケル、アルミニウム、銅等が含有されており、排水の放出あるいは再使用に際しては、これらの溶存金属を充分に除去することが要求されている。
【０００３】
上記溶存金属の従来の除去方法としては、金属含有排水を反応槽に導き、沈澱槽で沈降分離したスラッジの一部にアルカリ剤を加えてアルカリスラッジとし、該アルカリスラッジを上記反応槽に導き、ｐＨをアルカリ性に調整して、溶存金属を水酸化物として析出させ、該析出した水酸化物を凝集剤で凝集させ、凝集フロックを沈澱槽で沈降分離する方法が行われている（特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし、該方法では排水中の金属濃度を低濃度になるようにするまで処理するためにはｐＨを高アルカリにする必要があること、また低濃度になるようにするまで処理するためには、多量の薬剤が必要となり、必然的に生じる廃棄物も多量になり、大規模な沈降槽が必要となるなど、廃棄物の処理が問題となる。
【０００５】
一方、他の排水処理方法として、活性炭、イオン交換樹脂などによってイオン状態のまま吸着除去する吸着法が存在する（特許文献２参照。）。活性炭を用いれば、比較的安価に高度処理できること、イオン交換樹脂を用いれば溶離することによって有価物質の回収ができることといった利点がある。しかし、金属を吸着した液相活性炭は精製が困難であり、排水処理量が多くなると廃棄物が大量に発生する問題点がある。また、イオン交換樹脂は高価であるため、吸着物質を溶離することで、繰り返し利用することが前提となるが、溶離時に発生する再生廃液の処理が必要であり、イオン交換樹脂のコスト、再生剤の使用などを総合すると処理費用は高くなり、大規模な排水処理には適さない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２２１５７５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平８−１６８７９８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術の課題を背景になされたもので、その目的は、鉄と鉄以外の金属成分とを含んだ排水からこれら金属成分を効率的に除去する方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来技術に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、本発明の目的は、
鉄および鉄以外の金属成分を含有する排水の浄化方法であって、該排水を下記工程（ａ）〜（ｂ）を逐次的に通過させて排水中の金属を除去することを特徴とする、金属成分を含有する排水の浄化方法により達成される。
（ａ）鉄および鉄以外の金属成分を含有する排水に、アルカリ剤を添加して、該排水のｐＨを３．０以上となるように調整し、鉄沈殿を生じさせるとともに鉄以外の金属成分を共沈させる工程。
（ｂ）工程（ａ）通過後の排水に界面活性剤を添加し、起泡させ、発生した泡に鉄および共沈した金属成分の沈殿及び／または排水中に溶解している金属成分を捕集する工程。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において浄化対象とする排水は鉄と鉄以外の金属成分とを含有する排水である。ここで、鉄以外の金属成分としては、カドミウム、銅、アルミニウム、カルシウム、カリウム、アンチモンを挙げることができる。
【００１２】
以下、本発明について図面を以って詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定を受けるものでは無い。
【００１３】
図１は、本発明を実施するための一態様を模式的に表した概略図である。処理対象となる金属含有排水は経路（図中３）を経て、ｐＨ調整装置（図中１）に送られる。該装置では、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ剤（図中Ａ）を添加し、液のｐＨを３．０以上、好ましくは５〜９に調整する。これにより排水中に含まれる鉄の共沈効果を利用して、排水中の一部の金属成分も沈殿させる。
【００１４】
鉄及び鉄以外の金属沈殿ならびに溶存金属を含む排水は経路（図中４）を経て、浮選装置（図中２）に送られる。該装置では界面活性剤（図中Ｂ）を添加し、気体（図中Ｃ）の封入により、排水中に気泡を発生させ、気泡に鉄及び鉄以外の沈殿ならびに溶存金属を吸着させ、経路（図中６）を通じて回収する。
【００１５】
ここで、用いる界面活性剤としては、１分子鎖の中に親水基と疎水基とを併せ持つ有機化合物であればいずれも用いることができるが、対象とする金属成分によって、用いる界面活性剤を選択することが好ましい。
【００１６】
なお、界面活性剤による金属の捕集は排水中に存在する金属と界面活性剤の有する電荷との静電的な相互作用によるものと考えることができ、例えば、鉄沈殿は正の電荷を有することから、オレイン酸ナトリウムのようなマイナスの電荷を有する界面活性剤を用いると効率よく捕集できる。
【００１７】
また、排水中に溶解しているカドミニウムは、キレートを形成し易い金属であるため、例えば、アミノ基を有する界面活性剤を用いると、アミンの窒素の非共有電子対と金属が配位結合することにより界面活性剤に金属を捕集できる。
【００１８】
なお、起泡させるために気体を用いる場合には、運転費用を抑制できることから、空気を用いることが好ましい。
【００１９】
金属の種類、排水中の金属濃度、必要な除去率によって最適な界面活性剤濃度、通気流量、及び処理時間があり、これらは適宜設定すればよい。
【００２０】
次いで、発生した泡は、オーバーフロー、掻取り、真空吸引などの方法を用いることで捕集可能であり、泡中には、鉄沈殿をはじめとする、排水中に含まれていた金属成分が含まれており、最終的に、浮選装置からの排水は、経路（図中５）を経由して排水する。
【００２１】
【実施例】
下実施例により本発明の内容をさらに具体的に説明するが本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
【００２２】
なお、実施例に示される排水中の金属濃度は、原子吸光光度計（株式会社日立製作所製、Ｚ−８１００）を用いて求めた。
【００２３】
［実施例１］
金属含有排水（鉄１２１９ｐｐｍ、カドミウム３８ｐｐｍ、銅４０ｐｐｍ、アルミニウム１２２ｐｐｍ、カルシウム７１４ｐｐｍ、カリウム７ｐｐｍ、アンチモン８．２ｐｐｍ）を処理対象水とした。
【００２４】
容量５０ミリリットルの反応槽に処理水２５ｍｌを入れ、５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液を用いて処理水のｐＨを７．０に調整し、鉄沈殿を形成させた。
【００２５】
このようにして得られた液に、界面活性剤として、オレイン酸ナトリウム（和光純薬工業株式会社製試薬特級）を０．０１ｇ、Ｎ−ヤシアルキル−１，３−ジアミノプロパン（和光純薬工業株式会社製試薬特級）を０．０２ｇ添加して、空気を２０ミリリットル／分の流量で送気し、起泡させつつ、発生した泡を除去した。
【００２６】
この送気を３０分間行なった後の液中の金属濃度はそれぞれ、鉄０．１ｐｐｍ、カドミウム０．１ｐｐｍ、銅０．１ｐｐｍ、アルミニウム２５ｐｐｍ、カルシウム４４５ｐｐｍ、カリウム５ｐｐｍ、アンチモン０．５ｐｐｍであった。
【００２７】
［比較例１］
実施例１と同じ処理対象水を用い、容量５０ミリリットルの反応槽に処理水２５ｍｌを入れ、５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液を用いて処理水のｐＨを７．０に調整し、鉄沈殿を形成させた後に、定量ろ紙にて鉄沈殿を濾別した。
【００２８】
濾別後の液中の金属濃度はそれぞれ、鉄２．３ｐｐｍ、カドミウム６．６ｐｐｍ、銅０．２ｐｐｍ、アルミニウム９４ｐｐｍ、カルシウム５３８ｐｐｍ、カリウム６ｐｐｍ、アンチモン１ｐｐｍであった。
【００２９】
上記の実施例、比較例から明らかな通り、本発明によれば、本発明の方法で得られる排水処理液は、従来方法である比較例に比べて、金属の除去率が優れていることが明らかである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、鉄と鉄以外の金属成分を含んだ排水から金属成分を効率よく、かつ大規模な装置を必要とせず、コンパクトな装置にて除去することが可能であり、その工業的意義は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための一態様を示したプロセスの概略図である。
【符号の説明】
１　ｐＨ調整装置
２　金属回収装置
３　経路
４　経路
５　経路
６　経路
Ａ　アルカリ
Ｂ　界面活性剤
Ｃ　空気
【図１】
2004141741.tif 000003