(57)【要約】【課題】より簡易にかつ確実に廃液中のセレンを除去する。【解決手段】セレン含有廃水Ｘからセレンを除去して排出するセレン含有廃水処理方法であって、ｐＨ５〜７の上記セレン含有廃水Ｘを鉄２１に接触させることによって上記セレン含有廃水Ｘに含有されたセレンを除去する除去工程と、上記セレンが除去された処理水Ｙを排出する排出工程とを含む。【選択図】            図１
2004305837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレン含有廃水からセレンを除去して排出するセレン含有廃水処理方法であって、
ｐＨ５〜７の前記セレン含有廃水を鉄に接触させることによって前記セレン含有廃水に含有されたセレンを除去する除去工程と、
前記セレンが除去された処理水を排出する排出工程と
を含むことを特徴とするセレン含有廃水処理方法。
【請求項２】
前記除去工程は、圧力が０．１〜１ＭＰａの範囲の雰囲気下において行われることを特徴とする請求項１記載のセレン含有廃水処理方法。
【請求項３】
前記除去工程は、温度が４０〜１５０℃の範囲の雰囲気下において行われることを特徴とする請求項１または２記載のセレン含有廃水処理方法。
【請求項４】
前記除去工程の処理時間は５分以下であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のセレン含有廃水処理方法。
【請求項５】
前記除去工程において、前記鉄１ｇに対する前記セレン含有廃水の量は２０ｍｌであることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のセレン含有廃水処理方法。
【請求項６】
前記除去工程と前記排出工程との間に、前記処理水を固相と液相とに分離する固液分離工程を含むことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載のセレン含有廃水処理方法。
【請求項７】
前記除去工程において、前記セレン含有廃水は、粉末形状の前記鉄と接触することによって前記セレンを除去されることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載のセレン含有廃水処理方法。
【請求項８】
前記除去工程において、前記セレン含有廃水は、スチールウール状の前記鉄と接触することによって前記セレンを除去されることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載のセレン含有廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セレン含有廃水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
発電所のボイラ等から排出される廃液に含まれるセレンを廃水から除去する方法として、イオン化した鉄とセレンとを反応させてセレンを含む不溶化物を生成し、この不溶化物を沈殿除去する方法がある。この方法では、廃液を酸性にした状態で鉄と接触させることによって、鉄イオンを生成し、この鉄イオンとセレンを反応させることによって不溶化物を生成している。ところが、この鉄イオンは、セレン（特に、６価のセレン）を還元させて不溶化物を生成する場合には、廃液中に含まれるセレンに対して１０００当量倍程度必要になる。このため、大量の薬剤を廃液に投入する必要があり、処理コストの増大となる。
これに加え、鉄イオンが大量に残有した廃液を直接海等の外部に投棄することはできないため、廃液中に残有した鉄イオンを処理する工程を新たに有する必要が生じる。
また、近年の環境意識の高まりによってさらに処理液に含まれるセレンの絶対量を低下させることが望まれており、上述の処理方法よりさらに廃液中のセレンが除去できる処理方法が求められている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２６７５８号公報
【特許文献２】
特開２００２−０８６１６１号公報
【特許文献３】
特開２００２−０１１４８２号公報
【特許文献４】
特開２００２−０８６１５９号公報
【特許文献５】
特開２００２−２４８４８１号公報
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、より簡易にかつ確実に廃液中のセレンを除去することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るセレン含有廃水処理方法では、セレン含有廃水からセレンを除去して排出するセレン含有廃水処理方法であって、ｐＨ５〜７の上記セレン含有廃水を鉄に接触させることによって上記セレン含有廃水に含有されたセレンを除去する除去工程と、上記セレンが除去された処理水を排出する排出工程とを含むという構成を採用する。
【０００６】
このような手段によれば、大量の薬剤をセレン含有廃水に投入しなくとも、セレン含有廃水を鉄に接触させるだけで、セレン含有廃水中のセレンが鉄に吸着され排水中から除去される。
【０００７】
また、上記除去工程は、圧力が０．１〜１ＭＰａの範囲、温度が４０〜１５０度の範囲の雰囲気下において行われることが好ましい。
また、上記除去工程において、上記鉄１ｇに対する上記セレン含有廃水の量は２０ｍｌであることが好ましい。
このような処理条件によって、より好適にセレンがセレン含有廃水から除去される。
【０００８】
上述の手段を用いることによって、セレン含有廃水からセレンを除去する処理時間は５分以下とすることができ、これによって、従来と比較して短時間でセレンがセレン含有廃水から除去される。
【０００９】
これに加え、上記除去工程と上記排出工程との間に、上記処理水を固相と液相とに分離する固液分離工程を含むことが好ましい。
長時間上記工程を行うことによって、上記鉄は次第に酸化して、上記処理水中に剥離する。この酸化した鉄は、上記処理工程によってセレンを吸着しているので、剥離した鉄が処理水と共に外部に排出されないようにする必要がある。そこで、上述のように、処理水を固相と液相とに分離する固液分離工程を行うことによって、セレンを含まない液相のみが外部に排出される。なお、セレンを含む固相は、セメント等に混合することによって再利用される。
【００１０】
また、より効率的にセレンを吸着して除去するために、上記鉄の表面積は、可能な限り広いことが好ましい。より具体的には、粉末形状の鉄を用いることが好ましい。しかしながら、鉄を交換する際の作業を簡易化させる場合には、金束子状の鉄を用いても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るセレン含有廃水処理方法の一実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るセレン含有廃水処理方法を用いてセレンをセレン含有廃水から除去するセレン含有廃水処理装置のブロック図である。この図において、符号１はポンプ、２はセレン除去器、３は固液分離器、またＸはセレン含有廃水、Ｙは処理水である。
【００１３】
セレン含有廃水Ｘは、発電所のボイラ等から排出される排ガスの脱硫廃液であり、４価のセレン酸塩や６価のセレン酸塩（セレン）等を含有している。ポンプ１は、発電所等から排出された上記セレン含有廃水Ｘを後段のセレン除去器２に送水するためのものである。なお、上記セレン含有廃水Ｘは、発電所等の設備を用いれば容易にｐＨ５〜７に調整できるため、発電所等から排出される際には、既にｐＨ５〜７に調整されていることが好ましい。しかしながら、上記発電所等において、ｐＨ５〜７に調整することが困難である場合には、ポンプ１によってセレン除去器２に送水する以前に、セレン含有廃水ＸのｐＨを５〜７に調整する設備を設けても良い。このようなセレン含有廃水ＸのｐＨを調整する設備を設けたとしても、セレン含有廃水ＸはｐＨ５〜７に調整されれば良いので、簡易な設備でかつ少量の薬剤で実現することができる。よって、セレン含有廃水ＸのｐＨを調整する場合であっても、従来と比較して、低コストで行うことが可能となる。
【００１４】
セレン除去器２は、図２のセレン除去器２内部の概略図に示すように、その内部に金束子状の鉄２１を備えており、この鉄２１に接触したセレン含有廃水Ｘからセレンを吸着してから処理水Ｙとして自らの外部に排出する。この鉄２１は、表面積が出来る限り広い方がよりセレンを吸着するため、このような観点からすると粉末形状であることが好ましい。しかしながら、上記鉄２１は、長期間の使用によって酸化するため、所定期間経過後に交換する必要がある。この場合、上述のように粉末形状であると交換が容易でなくなるので、交換の容易性という観点からすれば、金束子状であることが好ましい。また、粉末状の鉄を用いた場合には、セレン含有廃液Ｘ及び処理水Ｙの流れによって、鉄がセレン除去器２の外部に流れ出すことが懸念されるので、このような点からも金束子状であることが好ましい。なお、後述の実施例で示すが、鉄２１の形状が金束子状であっても、従来と比較して充分にセレン含有廃水Ｘからセレンを除去することが可能である。
【００１５】
また、セレン除去器２は、より効率的に鉄２１によってセレンが吸着できるように、その内部が０．１〜１ＭＰａとなるように設定され、さらに、セレン除去器２の内部においてセレン含有廃水Ｘが４０〜１５０℃となるように加温されている。なお、セレン除去器２に送水されるセレン含有廃水Ｘが予め６０℃程度である場合には、セレン除去器２を加温しなくとも良い。
【００１６】
また、上記セレン含有廃水ＸのｐＨは５〜７であるので、このセレン含有廃水Ｘが鉄２１と接触しても、鉄２１はほとんど溶け出さず、処理水Ｙ中に残存する鉄イオンを極めて少量にすることが可能となる。
【００１７】
固液分離器３は、処理水Ｙを一定時間貯留することによって、液相Ｙ１と固相Ｙ２とに分離して自らの外部に排出するものである。固相Ｙ２としては、上述の鉄２１が酸化することによって剥離したセレンを吸着した酸化鉄が挙げられる。また、セレン含有廃水Ｘが石膏を含んでいる場合も考えられ、このような石膏は圧力が０．１〜１ＭＰａの場合には、５０℃程度で析出する。このため、セレン含有廃水Ｘが石膏を含んでいる場合には、固相Ｙ２として石膏を挙げることもできる。
【００１８】
次に、このように構成されたセレン含有廃水処理装置における本セレン含有廃水処理方法について説明する。なお、本セレン含有廃水処理方法は、セレン除去工程と、固液分離工程と、排出工程とから概略構成されている。以下、各工程毎に説明する。
【００１９】
（セレン除去工程）
発電所等から排出されたセレン含有廃水Ｘは、必要に応じて少量の薬剤で調整されることによって、ｐＨ５〜７の状態でポンプ１によってセレン除去器２に送水される。ここで、セレン含有廃水Ｘは、当該セレン含有廃水Ｘが４０〜１５０℃になるように必要に応じて加温され、さらに０．１〜１ＭＰａの圧力雰囲気に設定されたセレン除去器２の内部において、鉄２１と接触される。そして、セレン含有廃水Ｘは、上記鉄２１によって自らが含有するセレンを吸着、除去されて処理水Ｙとして排出される。なお、セレン含有廃水Ｘは、５分以下の処理時間でセレン除去器２から排出される。
【００２０】
（固液分離工程）
セレン除去器２から排出された処理水Ｙは、所定温度にまで冷却された後に、固液分離器３によって、液相Ｙ１と固相Ｙ２とに分離される。具体的には、処理水Ｙは一定時間固液分離器３に貯留されることによって、自らが含んでいた固相Ｙ２を沈殿させることによって上澄み液である液相Ｙ１と沈殿物である固相Ｙ２とに分離される。
なお、セレン含有廃水Ｘに含有されていたセレンは上述のセレン除去工程において鉄２１に吸着されて除去されているので、処理水Ｙにはセレンが含有されておらず、また、セレン含有廃水ＸはｐＨ５〜７の状態でセレン除去器２に送水されているので、処理水Ｙには鉄イオンがほとんど残存していない。このため、従来のように、アルカリを添加して水中の鉄イオンを水酸化第一鉄とし、還元されたセレンを水酸化第一鉄のフロックに吸着させて凝集分離する必要がない。よって、従来のように、固液分離工程においてアルカリ性の薬剤を使用せず、また、アルカリ性の薬剤を投入する設備も必要ないので、大幅にコストを削減することが可能となる。
【００２１】
（排出工程）
固液分離器３によって分離された液相Ｙ１と固相Ｙ２とは、各々別個の配管を介して固液分離器３、すなわちセレン含有廃液処理装置の外部に排出される。その後、液相Ｙ１は海等に投棄され、固相Ｙ２は一端貯蓄された後にセメント等に混合することによって再利用される。
【００２２】
なお、上述のセレン除去工程において、鉄２１に吸着、除去されたセレンは、セレン除去器２を清掃等する際に鉄２１と共に外部に取り出される。そして、この取り出された鉄２１及びセレンもセメント等に混合することによって再利用することが可能である。また、鉄２１は、表面を研磨することによって再利用することも可能である。
【００２３】
このように、本セレン含有廃水処理方法によれば、ｐＨ５〜７のセレン含有廃水Ｘをセレン除去器２内部の鉄２１に接触させるだけでセレン含有廃水Ｘに含有されるセレンが除去されるので、より簡易にかつ確実に廃液中のセレンを除去することが可能となる。
【００２４】
（実施例）
図３を参照して、本セレン含有廃水処理方法の実験結果を示す。この図３は、セレン除去器２における処理温度とセレン除去率との関係を表したグラフである。なお、このグラフに示す結果は、鉄２１の重量１ｇに対して２０ｍｌのセレン含有廃水Ｘを送水し、セレン除去工程の処理時間を４分間行った場合のものであり、Ａは鉄２１のセレン含有廃水Ｘに対する比表面積が２．９ｍ２／ｇに設定された粉末状の鉄２１を用いた場合の結果を示したものであり、Ｂは鉄２１のセレン含有廃水Ｘに対する比表面積が０．０９０ｍ２／ｇに設定された金束子状の鉄２１を用いた場合の結果を示したものである。
【００２５】
Ａに示すように、粉末状の鉄２１を用いた場合には、セレン含有廃水Ｘの温度が４０℃以上の場合に、ほぼ１００％のセレン除去率を得ることができた。また、Ｂに示すように、金束子状の鉄２１を用いた場合であっても、セレン含有廃水Ｘの温度が６０℃以上の場合には、８０％以上のセレン除去率を得ることができた。
なお、Ａ，Ｂに示す温度範囲において、いずれの場合にも、処理水Ｙに残存する鉄イオンは６．６ｐｐｍ以下であった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、セレン含有廃水からセレンを除去して排出するセレン含有廃水処理方法であって、ｐＨ５〜７の上記セレン含有廃水を鉄に接触させることによって上記セレン含有廃水に含有されたセレンを除去する除去工程と、上記セレンが除去された処理水を排出する排出工程とを含む。よって、セレン含有廃水を鉄に接触させるだけでセレン含有廃水に含有されるセレンを確実に除去できる。また、セレン含有廃水に大量の薬剤を投入すること及び処理水にアルカリ性の薬剤を投入することが必要ないので、処理コストを低減させることができる。したがって、本発明に係るセレン含有廃水処理方法によれば、より簡易にかつ確実に廃液中のセレンを除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るセレン含有廃水処理方法を用いるセレン含有廃水処理装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るセレン除去器内部の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセレン含有廃水処理方法を用いた実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１……ポンプ
２……セレン除去器
２１……鉄
３……固液分離器
Ｘ……セレン含有廃水
Ｙ……処理水
Ｙ１……液相
Ｙ２……固相
【図１】
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【図２】
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【図３】
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