(57)【要約】  【課題】セレン酸や亜セレン酸などの重金属化合物を被処理水から容易に除去できる重金属除去方法を提供する。  【解決手段】セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物を含む廃水Ｗに、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンを添加する。廃水ＷのｐＨを調整して、廃水Ｗ中にアルミニウムおよびカルシウムを主成分とする汚泥Ｍを生成させる。重金属化合物を汚泥に取り込む。汚泥Ｍを生成させた後の廃水Ｗから汚泥Ｍを固液分離することによって、廃水Ｗから重金属化合物を除去できる。重金属化合物の廃水Ｗからの除去を簡単な構成で容易にできる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１つ以上を含む被処理水に、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンの少なくともいずれか一方を添加するとともにｐＨをアルカリ性に調整して、アルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥を生成させる
ことを特徴とする重金属除去方法。
【請求項２】
被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンいずれも含まれていない場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのそれぞれを前記被処理水に添加する
ことを特徴とした請求項１記載の重金属除去方法。
【請求項３】
被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方が含まれている場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか他方を前記被処理水に添加する
ことを特徴とする請求項１記載の重金属除去方法。
【請求項４】
カルシウムイオンとして水酸化カルシウムを添加し、
アルミニウムイオンとしてアルミン酸塩を添加する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の被処理水からの重金属除去方法。
【請求項５】
生成された汚泥を被処理水から固液分離するとともに、この固液分離した汚泥の少なくとも一部を前記被処理水に返送する
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の重金属除去方法。
【請求項６】
被処理水から汚泥が固液分離された処理水を中和し、
この中和した処理水からイオン交換樹脂にて重金属を除去し、
前記イオン交換樹脂をアルカリ溶液で再生し、
前記イオン交換樹脂を再生させた前記アルカリ溶液を、被処理水に加えて、この被処理水とともに重金属化合物を除去する
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載の重金属除去方法。
【請求項７】
セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１つ以上を含む被処理水に、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンを添加するとともにｐＨをアルカリ性に調整して、アミニウムおよびカルシウムを含む汚泥を生成させる反応槽と、
この反応槽から前記汚泥を固液分離する固液分離手段と
を具備したことを特徴とした重金属除去装置。
【請求項８】
固液分離手段にて固液分離された汚泥の少なくとも一部を反応槽の被処理水へと返送する返送手段を具備した
ことを特徴とした請求項７記載の重金属除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セレン酸や亜セレン酸などの重金属化合物を含む被処理水から重金属を除去する重金属除去方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、セレン(Ｓｅ)は、非常に毒性の強い環境汚染物質であると知られており、このセレンの被処理水としての排水中の量は、厳しく規制されている。そして、水中でセレンは、主にセレン酸(Ｈ２ＳｅＯ４)や、亜セレン酸(Ｈ２ＳｅＯ３)およびそれらの塩の形態で存存する。亜セレン酸は、塩化第二鉄(ＦｅＣｌ３)を用いた凝集沈殿法により容易に除去できるが、セレン酸に対しては効果が低い。
【０００３】
そして、このセレン酸の除去方法としては、硝酸(ＮＯ３)、亜硝酸(ＮＯ２)あるいは一酸化窒素(ＮＯ)などの硝酸性窒素(ＮＯＸ)が存在しない嫌気性条件で、被処理水中のセレン酸を微生物にて還元させて、このセレン酸を除去する微生物による還元方法が知られている(例えば、特許文献１および２参照。)。
【０００４】
また、この種のセレン酸の除去方法としては、被処理水のｐＨを３以下にしたり、過酸化物を使用したり、被処理水の水温を６０℃以上にしたりした状態で、鉄粉などの還元剤を用いて被処理水中のセレン酸を還元させて除去する物理化学的な還元方法などが知られている(例えば、特許文献３ないし５参照。)。
【特許文献１】特開平１０−１２８３８８号公報（第３−４頁）
【特許文献２】特開２０００−３０１１９１号公報（第２−３頁）
【特許文献３】特開平９−５９００７号公報（第２−３頁）
【特許文献４】特開平１１−２８４７５号公報（第３−４頁）
【特許文献５】特開２０００−１６７５７１号公報（第２−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セレン酸を物理化学的に遷元する方法では、ｐＨを３以下にしたり、過酸化物を使用したり、水温を６０℃以上にしたりしなければセレン酸を還元できないため、実用が容易ではない。また、セレン酸を微生物で還元する方法では、硝酸性窒素(ＮＯＸ)が存在しない嫌気性条件にしなければならない。このため、セレンを含有する地下水や工場廃水、埋立処理場の浸出水などは有機物が少なく、還元のために多量の有機物を必要とするから、実用が容易ではない。
【０００６】
また、水中の重金属などを除去する手段としては、逆浸透法やイオン交換樹脂を用いる方法などがあり、これら方法はセレンにも適用できる。ところが、逆浸透法では、セレンを高濃度で含有する濃縮水が発生するため実用が容易ではない。また、イオン交換樹脂を用いる方法では、このイオン交換樹脂が高価であり、再生廃液を処理する方法が確立されていないため、適用が容易ではないという問題を有している。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、セレン酸や亜セレン酸などの重金属化合物を被処理水から容易に除去できる重金属除去方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の重金属除去方法は、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１つ以上を含む被処理水に、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンの少なくともいずれか一方を添加するとともにｐＨをアルカリ性に調整して、アルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥を生成させるものである。
【０００９】
そして、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１つ以上を含む被処理水に、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンに少なくともいずれか一方を添加する。さらに、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンの少なくともいずれか一方が添加された被処理水のｐＨをアルカリ性に調整して、アルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥を生成させる。すると、この汚泥に、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物が取り込まれる。この結果、この汚泥を生成させた後の被処理水から重金属化合物が除去されるので、これら重金属化合物の被処理水からの除去を容易にできる。
【００１０】
請求項２記載の重金属除去方法は、請求項１記載の重金属除去方法において、被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンいずれも含まれていない場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのそれぞれを前記被処理水に添加するものである。
【００１１】
そして、被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンいずれも含まれていない場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのそれぞれを被処理水に添加することにより、この被処理水中にアルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥が生成される。よって、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンが含まれていない被処理水からの重金属化合物の除去がより容易にできる。
【００１２】
請求項３記載の重金属除去方法は、請求項１記載の重金属除去方法において、被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方が含まれている場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか他方を前記被処理水に添加するものである。
【００１３】
そして、被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方が含まれている場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか他方を被処理水に添加することにより、この被処理水中にアルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥が生成される。よって、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方の被処理水への添加が不要になるから、この被処理水の重金属化合物の除去がより容易にできる。
【００１４】
請求項４記載の重金属除去方法は、請求項１ないし３いずれか記載の重金属除去方法において、カルシウムイオンとして水酸化カルシウムを添加し、アルミニウムイオンとしてアルミン酸塩を添加するものである。
【００１５】
そして、重金属化合物の除去効率を低下させる塩素イオンおよび硫酸イオンを含まない水酸化カルシウムおよびアルミン酸塩をカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンとして被処理水に添加するので、この被処理水からの重金属化合物の除去をより効率良くできる。
【００１６】
請求項５記載の重金属除去方法は、請求項１なしい４いずれか記載の重金属除去方法において、生成された汚泥を被処理水から固液分離するとともに、この固液分離した汚泥の少なくとも一部を前記被処理水に返送するものである。
【００１７】
そして、被処理水中に生成された汚泥には重金属吸着能力があるから、被処理水から固液分離した汚泥の少なくとも一部を被処理水に返送することにより、この被処理水中の重金属化合物を汚泥に吸着させて除去できる。したがって、この被処理水からの重金属化合物の除去をより効率良くできる。
【００１８】
請求項６記載の重金属除去方法は、請求項１ないし５いずれか記載の重金属除去方法において、被処理水から汚泥が固液分離された処理水を中和し、この中和した処理水からイオン交換樹脂にて重金属を除去し、前記イオン交換樹脂をアルカリ溶液で再生し、前記イオン交換樹脂を再生させた前記アルカリ溶液を、被処理水に加えて、この被処理水とともに重金属化合物を除去するものである。
【００１９】
そして、被処理水から汚泥が固液分離された処理水を中和した後に、この中和した処理水からイオン交換樹脂にて重金属を除去する。この後、このイオン交換樹脂をアルカリ溶液で再生させる。そして、このイオン交換樹脂を再生させたアルカリ溶液を、被処理水に加える。この結果、この被処理水のｐＨ調整がより容易になる。さらに、このアルカリ溶液が加えられた被処理水から重金属化合物を除去することにより、このアルカリ溶液中の重金属化合物をもより高度に効率良く除去できる。
【００２０】
請求項７記載の重金属除去装置は、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１つ以上を含む被処理水に、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンを添加するとともにｐＨをアルカリ性に調整して、アミニウムおよびカルシウムを含む汚泥を生成させる反応槽と、この反応槽から前記汚泥を固液分離する固液分離手段とを具備したものである。
【００２１】
そして、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１つ以上を含む反応槽の被処理水に、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンを添加する。さらに、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンが添加された被処理水のｐＨをアルカリ性に調整して、反応槽にアルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥を生成させる。すると、この汚泥に、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物が取り込まれる。よって、この汚泥を生成させた後の被処理水から重金属化合物が除去されるので、この被処理水から固液分離手段にて汚泥を固液分離することにより、これら重金属化合物の被処理水からの除去を容易にできる。
【００２２】
請求項８記載の重金属除去装置は、請求項７記載の重金属除去装置において、固液分離手段にて固液分離された汚泥の少なくとも一部を反応槽の被処理水へと返送する返送手段を具備したものである。
【００２３】
そして、被処理水中に生成された汚泥には重金属吸着能力があるから、被処理水から固液分離手段にて固液分離した汚泥の少なくとも一部を返送手段にて被処理水に返送することにより、この被処理水中の重金属化合物を汚泥に吸着させて除去できる。したがって、この被処理水からの重金属化合物の除去をより効率良くできる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１記載の重金属除去方法によれば、アルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥に、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物が取り込まれるから、この汚泥を生成させた後の被処理水から重金属化合物を除去できるので、これら重金属化合物の被処理水からの除去を容易にできる。
【００２５】
請求項２記載の重金属除去方法によれば、請求項１記載の重金属除去方法の効果に加え、被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンいずれも含まれていない場合に、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのそれぞれを被処理水に添加することにより、この被処理水中にアルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥が生成される。よって、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンが含まれていない被処理水からの重金属化合物の除去がより容易にできる。
【００２６】
請求項３記載の重金属除去方法によれば、請求項１記載の重金属除去方法の効果に加え、被処理水にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方が含まれている場合に、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか他方を被処理水に添加するだけで、この被処理水中に汚泥が生成される。よって、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方の被処理水への添加を不要にできるから、この被処理水の重金属化合物の除去をより容易にできる。
【００２７】
請求項４記載の重金属除去方法によれば、請求項１ないし３いずれか記載の重金属除去方法の効果に加え、重金属化合物の除去効率を低下させる水酸化カルシウムとアルミン酸塩とを被処理水に添加するため、この被処理水からの重金属化合物の除去をより効率良くできる。
【００２８】
請求項５記載の重金属除去方法によれば、請求項１ないし４いずれか記載の重金属除去方法の効果に加え、汚泥には重金属吸着能力があるから、この汚泥の少なくとも一部を被処理水に返送することにより、この被処理水中の重金属化合物を汚泥で吸着除去できるため、この被処理水からの重金属化合物の除去をより効率良くできる。
【００２９】
請求項６記載の重金属除去方法によれば、請求項１ないし５いずれか記載の重金属除去方法の効果に加え、被処理水から汚泥が固液分離された処理水を中和した後に、この中和した処理水からイオン交換樹脂にて重金属を除去し、さらに、このイオン交換樹脂をアルカリ溶液で再生し、このイオン交換樹脂を再生させたアルカリ溶液を、被処理水に加える。この結果、この被処理水のｐＨ調整を容易にできるとともに、このアルカリ溶液が加えた被処理水から重金属化合物を除去できるので、このアルカリ溶液中の重金属化合物をもより高度に効率良く除去できる。
【００３０】
請求項７記載の重金属除去装置によれば、反応槽のアルミニウムおよびカルシウムを含む汚泥に、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムおよびこれらの塩である重金属化合物が取り込まれるから、この汚泥を生成させた後の被処理水から重金属化合物を除去できるので、この被処理水から固液分離手段にて汚泥を固液分離することにより、これら重金属化合物の被処理水からの除去を容易にできる。
【００３１】
請求項８記載の重金属除去装置によれば、請求項７記載の重金属除去装置の効果に加え、汚泥には重金属吸着能力があるから、被処理水から固液分離手段にて固液分離した汚泥の少なくとも一部を返送手段で被処理水に返送することにより、この被処理水中の重金属化合物を汚泥で吸着除去できるため、この被処理水からの重金属化合物の除去をより効率良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の重金属除去装置の第１の実施の形態の構成を図１を参照して説明する。
【００３３】
図１において、１は重金属除去装置であり、この重金属除去装置１は、例えば火力発電所あるいは半導体やガラス工場から排出される被処理水としての廃水Ｗに含まれるセレン酸(Ｈ２ＳｅＯ４)あるいは亜セレン酸(Ｈ２ＳｅＯ３)などの重金属を、この廃水Ｗから除去するにアルカリ凝集処理装置である。さらに、この重金属除去装置１は、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸(Ｈ３ＡｓＯ４)、亜ヒ酸(Ａｓ４Ｏ６)、六価クロム(Ｃｒ６＋)などの重金属、およびこれらの塩である重金属化合物の少なくとも１種類以上を含む最終処分場埋立浸出水などの廃水Ｗから、これら重金属およびこれらの重金属化合物を除去する。
【００３４】
そして、この重金属除去装置１は、上側に円形の開口部２が開口された有底円筒状の反応槽３を備えている。この反応槽３には、この反応槽３の開口部２から廃水Ｗが流入されて、この廃水Ｗを５分以上３０分以下程度貯留して滞留させる滞留時間を有している。ここで、この反応槽３は、この反応槽３内に貯留された廃水Ｗにカルシウムイオン(Ｃａ２＋)とアルミニウムイオン(Ａｌ３−)とを添加するとともにｐＨをアルカリ性、好ましくは１０以上に調整して、この廃水Ｗ中にアルミニウムおよびカルシウムを主成分として含んだ汚泥Ｍを生成させる。
【００３５】
さらに、この反応槽３には、この反応槽３内に貯留された廃水Ｗを攪拌させる攪拌手段としての攪拌機４が取り付けられている。この攪拌機４は、反応槽３内に設置された攪拌翼としてのファン５を備えている。このファン５の中心部には、このファン５を反応槽３内で水平に回転させる回転軸としてのシャフト６の下端部が連結されている。このシャフト６は、上下方向に沿った軸方向を有しており、上端部が反応槽３内に貯留された廃水Ｗの液面Ｌよりも上方に突出している。そして、このシャフト６の上端部は、反応槽３の開口部２よりも上方に設置された駆動手段としてのファンモータ７に連結されている。このファンモータ７は、このファンモータ７の回転駆動によりシャフト６を介してファン５を回転させて、反応槽３内の廃水Ｗを攪拌させる。
【００３６】
また、反応槽３には、カルシウムイオン添加手段としての消石灰(水酸化カルシウム:Ｃａ(ＯＨ)２)供給装置11が設置されている。この消石灰供給装置11は、反応槽３内の廃水Ｗにカルシウムイオン(Ｃａ２＋)として消石灰を添加する。言い換えると、この消石灰供給装置11は、消石灰を溶解させた水酸化カルシウムの水溶液を反応槽３内に供給することにより、この反応槽３内にカルシウムイオンを添加する。そして、この消石灰供給装置11は、内部に消石灰が充填される円筒状の充填部12を備えている。この充填部12の下端には、この充填部21に充填された消石灰を溶解させて水酸化カルシウムの水溶液とする溶解槽13が設置されている。
【００３７】
さらに、この溶解槽13には、下流側が反応槽３の開口部２の上方へと配管されたカルシウムイオン添加配管としての細長円筒状状の消石灰供給配管14の上流端が接続されている。そして、この消石灰供給配管14の上流側には、圧送手段としてのカルシウムイオン添加ポンプである消石灰供給ポンプ15が取り付けられている。この消石灰供給ポンプ15は、溶解槽13にて溶解された水酸化カルシウムの水溶液を、消石灰供給配管14を介して反応槽３内へと圧送して供給させる。
【００３８】
また、反応槽13には、アルミニウムイオン添加手段としてのアルミン酸塩供給装置21が設置されている。このアルミン酸塩供給装置21は、反応槽３内の廃水Ｗにアルミニウムイオンとして分子式ＡｌＯ−２で記される陰イオンを含む化合物であるアルミン酸塩、例えばアルミン酸ナトリウム(ＮａＡｌＯ２)を添加する。言い換えると、このアルミン酸塩供給装置21は、アルミン酸ナトリウムを溶解させたアルミン酸ナトリウムの水溶液を反応槽３内に供給することにより、この反応槽３内にアルミニウムイオンを添加する。そして、このアルミン酸塩供給装置21は、内部にアルミン酸ナトリウムが充填される充填部22を備えている。この充填部22の下端には、この充填部22に充填されたアルミン酸ナトリウムを水溶液にする溶解槽23が設置されている。
【００３９】
さらに、この溶解槽23には、下流側が反応槽３の開口部２の上方へと配管されたアルミニウムイオン添加配管としての細長円筒状状のアルミン酸塩供給配管24の上流端が接続されている。そして、このアルミン酸塩供給配管24の上流側には、溶解槽13にて溶解されたアルミン酸ナトリウムの水溶液を、このアルミン酸塩供給配管24を介して反応槽３内へと圧送して供給させる圧送手段としてのアルミニウムイオン添加ポンプであるアルミン酸塩供給ポンプ25が取り付けられている。
【００４０】
さらに、反応槽３には、この反応槽３内に、水酸化ナトリウム(ＮａＯＨ)などのアルカリ剤をｐＨ調整剤として添加して、この反応槽内に貯留された廃水のｐＨを調整するｐＨ調整手段としてのｐＨ調整装置31が取り付けられている。このｐＨ調整装置31は、アルカリ剤を反応槽内へと供給させて添加させるアルカリ剤供給配管32を備えている。このアルカリ剤供給配管32には、このアルカリ剤供給配管32を介してアルカリ剤を反応槽３内へと圧送して供給させる圧送手段としてのアルカリ剤供給ポンプ33が取り付けられている。
【００４１】
また、このアルカリ剤供給ポンプ33は、このアルカリ剤供給ポンプ33の駆動を制御する制御手段としての制御装置34に接続されている。この制御装置34は、反応槽３内に貯留された廃水Ｗ中に設置されたｐＨ測定手段としてのｐＨ計35を備えている。すなわち、この制御装置34は、ｐＨ計35にて計測された廃水ＷのｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整装置31のアルカリ剤供給ポンプ33の駆動を制御することによって、反応槽３内へと供給されるアルカリ剤の量を調整して、この反応槽３内の廃水ＷのｐＨを所定の値、例えばアルカリ性、好ましくはｐＨ１０以上に調整する。
【００４２】
一方、反応槽３の下流側には、この反応槽３にてカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンがそれぞれ添加されてｐＨが調整された廃水が流入して貯留される有底得円筒状の沈殿池41が設置されている。この沈殿池41は、この沈殿池41へと流入されて貯留された廃水Ｗ中に生成された汚泥Ｍを固液分離させることより、この汚泥Ｍから重金属や重金属化合物を除去する固液分離手段である。
【００４３】
そして、この沈殿池41の底部には、逆円錐面状であるロート状の底面部42が設けられている。さらに、この底面部42の最も下側に向けて突出した中央部には、沈殿池41にて沈殿した汚泥Ｍを廃水Ｗから固液分離させる汚泥引抜口43が設けられている。そして、この汚泥引抜口43には、この汚泥引抜口43から引き抜いた汚泥の少なくとも一部を反応槽３内へと返送させるとともに、系外へと排出させる返送手段としての排出手段である汚泥返送排出装置44が取り付けられている。
【００４４】
ここで、この汚泥返送排出装置44は、上流端が沈殿池41の汚泥引抜口43に接続された細長円筒状の汚泥引抜管45を備えている。この汚泥引抜管45の下流端には、この汚泥引抜管45を介して沈殿池41の汚泥引抜口43から引き抜いた汚泥Ｍを圧送させる圧送手段としての汚泥圧送ポンプ46が取り付けられている。この汚泥圧送ポンプ46には、上流端が反応槽３の開口部２の上方に設置された汚泥返送配管47の上流端が接続されている。この汚泥返送配管47は、汚泥圧送ポンプ46にて圧送される汚泥Ｍの少なくとも一部を反応槽３内の廃水Ｗへと返送させて供給させる。
【００４５】
また、汚泥圧送ポンプ46には、汚泥返送配管47にて反応槽３へと返送されない残りの汚泥Ｍを系外へと排出させる細長円筒状の汚泥排出配管48の上流端が接続されている。そして、この汚泥排出配管48にて排出された汚泥Ｍは、図示しない汚泥処理装置にて汚泥処理される。ここで、沈殿池41にて汚泥Ｍが固液分離された後の廃水Ｗは処理水Ｆとされて、この処理水Ｆは沈殿池41から排出されて図示しない河川などへと放流される。
【００４６】
次に、上記第１実施の形態の重金属除去装置による廃水からの重金属除去方法について説明する。
【００４７】
まず、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸および六価クロムを含む廃水Ｗを反応槽３内へと流入させて、この反応槽３内に所定時間滞留させるとともに、この反応槽３内の廃水Ｗを攪拌機４にて攪拌させる。
【００４８】
この状態で、この反応槽３内の廃水Ｗに対して所定量の消石灰を消石灰供給装置11にて供給して、この廃水Ｗにカルシウムイオンを添加するとともに、所定量のアルミン酸ナトリウムをアルミン酸塩供給装置21にて供給して、この廃水Ｗにアルミニウムイオンを添加する。
【００４９】
なお、この廃水Ｗ中にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方が十分に予めから含まれている場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか他方である不足している消石灰あるいはアルミン酸ナトリウムのみを廃水Ｗに添加するだけでよい。
【００５０】
この後、反応槽３内の廃水ＷのｐＨをｐＨ計35にて計測し、このｐＨ計35による計測結果に基づいてｐＨ調整装置31にてアルカリ剤を反応槽３内の廃水Ｗに添加して、この廃水ＷのｐＨをアルカリ性、好ましくは１０以上に調整する。
【００５１】
すると、この廃水Ｗ中にカルシウムおよびアルミニウムを主成分とした汚泥Ｍが生成される。この汚泥Ｍには、廃水Ｗ中のセレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸および六価クロムなどの重金属化合物が取り込まれる。
【００５２】
そして、この汚泥Ｍが発生した廃水Ｗを反応槽３から排出させて沈殿池41へと流入させて、この廃水Ｗ中の汚泥Ｍを沈殿池41内で沈殿させる。
【００５３】
このとき、この汚泥Ｍは、沈降性に優れているため、この汚泥Ｍの沈殿池41での沈殿による固液分離により、この廃水Ｗ中からセレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムなどの重金属化合物が除去される。
【００５４】
この後、これら重金属化合物が除去された後の廃水Ｗが処理水Ｆとなり、この処理水Ｆは沈殿池41から排出されて河川などへと放流される。
【００５５】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムなどの重金属化合物を含む廃水Ｗに、カルシウムイオンとして消石灰を添加するとともに、アルミニウムイオンとしてアルミン酸ナトリウムを添加すると同時に、この廃水ＷのｐＨをアルカリ性、このましくは１０以上に調整する。この結果、この廃水Ｗ中にアルミニウムおよびカルシウムを主成分として含む汚泥Ｍが生成される。
【００５６】
このとき、この汚泥Ｍには、セレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムなどの重金属が取り込まれている。したがって、この汚泥Ｍを廃水Ｗから固液分離することによって、この廃水Ｗから重金属化合物を効率良く除去できる。このため、これらセレン酸などの重金属化合物を還元することなく、これら重金属化合物の廃水Ｗからの除去を簡単な構成で確実かつ容易にできる。
【００５７】
したがって、実現が困難なセレン酸などの重金属化合物の還元操作などの還元工程が不要となるとともに、セレン酸以外の亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムなども同時に除去できる。このため、これら重金属化合物を含む廃水Ｗを簡単な構成で確実かつ効率良く一括して処理できる。
【００５８】
さらに、沈殿池41にて廃水Ｗから固液分離したカルシウムおよびアルミニウムを主成分として含む汚泥Ｍには、重金属吸着能力に余裕がある。このため、この汚泥Ｍの少なくとも一部を汚泥返送排出装置44にて汚泥返送配管47を介して反応槽３内へと返送させる。この結果、この反応槽３内の廃水Ｗ中の重金属化合物を、この汚泥Ｍに吸着させて除去できる。したがって、この反応槽３内の廃水Ｗからの重金属化合物の除去効率をより向上できる。
【００５９】
また、消石灰供給装置11によるカルシウムイオンの添加には、消石灰以外に塩化カルシウム(ＣａＣｌ２)なども使用できる。ところが、この塩化カルシウム中の塩素イオン(Ｃｌ−)が重金属化合物の除去に悪影響を及ぼすから、これら重金属化合物の除去率が低下してしまう。このため、これら重金属化合物の除去率を高めるためには、消石灰供給装置11によるカルシウムイオンの添加として消石灰を使用するのが望ましい。
【００６０】
さらに、アルミン酸塩供給装置21によるアルミニウムイオンの添加には、アルミン酸ナトリウムなどのアルミン酸塩以外に、ポリ塩化アルミニウム(ＰＡＣ:(Ａｌ２(ＯＨ)ｎＣｌ６−ｎ)ｍ １≦ｎ≦５,ｍ≦10)や、硫酸アルミニウム(硫酸バンド:Ａｌ２(ＳＯ４)３・ｎＨ２Ｏ)なども使用できる。ところが、これらポリ塩化アルミニウムおよび硫酸アルミニウム中の塩素イオンおよび硫酸イオン(ＳＯ４−)が重金属化合物の除去に悪影響を及ぼすから、これら重金属化合物の除去率が低下してしまう。
【００６１】
このため、これら重金属化合物の除去率を高めるためには、アルミン酸塩供給装置21によるアルミニウムイオンの添加として、アルミン酸ナトリウムなどのアルミン酸塩を使用するのが望ましい。この結果、カルシウムイオンの添加として消石灰を用いるとともに、アルミニウムイオンの添加としてアルミン酸塩を用いた場合には、廃水Ｗ中から除去しようとする対象重金属化合物と競合する陰イオンの増加がないので、特に効率良く除去できる。
【００６２】
そして、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンは必要量以上添加すれば良く、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのどちらのイオンが過剰になってもよいが、経済性や処理水の取り扱いの観点からは、Ｃａ２＋とＡｌ２−との比、すなわち、Ｃａ／Ａｌが０．６以上１０．０以下程度となるように添加するのが好ましい。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２を参照して説明する。
【００６４】
この図２に示す重金属除去装置１は、基本的には図１に示す重金属除去装置１と同様であるが、沈殿池41にて汚泥Ｍが固液分離された後の処理水Ｆから、さらに、すなわちより高度に重金属を除去するものである。
【００６５】
そして、沈殿池41の下流側には、この沈殿池41にて汚泥Ｍが固液分離された後の処理水Ｆを中和させる中和手段としての中和槽51が設置されている。この中和槽51は、有底円筒状に構成されており、沈殿池41から排出された処理水Ｆが流入されて貯留される。そして、この中和槽51には、この中和槽51内に貯留された処理水Ｆを攪拌させる攪拌手段としての攪拌機52が取り付けられている。
【００６６】
この攪拌機52は、中和槽３内に設置された攪拌翼としてのファン53を備えている。このファン53には、このファン53を回転させる回転軸としてのシャフト54の下端部が連結されている。このシャフト54の上端部は、中和槽51内の処理水Ｆの液面Ｌよりも上方に突出して、駆動手段としてのファンモータ55に連結されている。さらに、この中和槽51には、この中和槽51内に貯留された処理水Ｆに酸を添加して、この処理水Ｆを中和させる酸添加手段としての酸供給装置56が取り付けられている。
【００６７】
さらに、この中和槽51の下流側には、この中和槽51にて中和処理された処理水Ｆから重金属をさらに除去するイオン交換手段としてのイオン交換塔61が設置されている。このイオン交換塔61の内部には、陰イオン交換樹脂62が充填されて取り付けられている。すなわち、このイオン交換塔61は、中和槽51にて中和処理された処理水Ｆを流入させて、この処理水Ｆを陰イオン交換樹脂62に通水させることにより、この処理水Ｆに含まれている重金属を高度に除去する。なお、陰イオン交換樹脂62の代わりに、キレート樹脂を用いてもよい。
【００６８】
また、このイオン交換塔61には、イオン交換樹脂再生手段としての再生剤散布装置63が取り付けられている。この再生剤散布装置63は、イオン交換塔61内の陰イオン交換樹脂62に一定量の処理水Ｆを通水させた後に、この陰イオン交換樹脂62を再生させる。そして、この再生剤散布装置63は、イオン交換樹脂再生剤であるアルカリ溶液が充填される有底円筒状の再生剤貯留タンク64を備えている。この再生剤貯留タンク64の底面部には、細長円筒状の再生剤供給配管65の上流端が連通接続されている。
【００６９】
さらに、この再生剤供給配管65の下流端は、イオン交換塔61の側面から、このイオン交換塔61の内部へと水平に貫通して突出している。そして、この再生剤供給配管65の下流端の下側には、イオン交換塔61内の陰イオン交換樹脂62にアルカリ溶液を効率良く均等に散布させる散布手段としての複数の散布口66が設けられている。
【００７０】
そして、イオン交換塔61の底面部には、このイオン交換塔61内へと流入されて陰イオン交換樹脂62にて重金属が高度に除去された処理水Ｆを外部へと排出させる排出口67が設けられている。さらに、この排出口67は、イオン交換塔61内に散布されて陰イオン交換樹脂62を再生させたアルカリ溶液である重金属を高度に含んだ再生廃液を外部へと排出させる。そして、この排出口67には、イオン交換塔61内の再生廃液を反応槽３へと供給させる再生廃液供給配管68の下流端が接続されている。この再生廃液供給配管68の上流端は、反応槽３の開口部２の上方へと配管されている。
【００７１】
すなわち、この再生廃液供給配管68は、陰イオン交換樹脂62を再生させることによって重金属を含んだ再生廃液を、反応槽３内の廃水Ｗに流入させて、この反応槽３内の廃水ＷのｐＨを調整させるとともに、この廃水Ｗとともに再生廃液から重金属や重金属化合物を除去させる。さらに、この再生廃液供給配管68の下流側には、イオン交換塔61内へと流入されて重金属が高度に除去された処理水Ｆを外部へと排出させる細長円筒状の処理水排出配管69の下流端が連通接続されている。そして、この処理水排出配管69の下流側は、この処理水排出配管69から排出される処理水Ｆを河川などへと放流させる。
【００７２】
次に、上記第２実施の形態の重金属除去装置による廃水からの重金属除去方法について説明する。
【００７３】
まず、沈殿池41にて廃水Ｗから汚泥Ｍが固液分離された後の処理水Ｆは、この沈殿池41から排出されて中和槽51へと供給されて貯留される。このとき、この中和槽51内に貯留された処理水Ｆは、攪拌機52にて攪拌されるとともに、酸供給装置56にて酸が供給されて中和処理される。
【００７４】
そして、この中和槽51にて中和処理された処理水Ｆは、イオン交換塔61へと供給されて、このイオン交換塔61内の陰イオン交換樹脂62を通水する。このとき、この陰イオン交換樹脂62によって処理水Ｆ中の重金属が高度に吸着除去される。
【００７５】
この後、この陰イオン交換樹脂62にて重金属が高度に除去された処理水Ｆは、イオン交換塔61の排出口67から処理水排出配管69を介して河川などへと放流される。
【００７６】
さらに、この陰イオン交換樹脂62にて一定量の処理水Ｆから重金属を除去した後には、この処理水Ｆによるイオン交換塔61内への流入を止める。この状態で、再生剤散布装置63によりイオン交換塔61内の再生廃液供給配管68の各散布口66からアルカリ溶液を散布させて、イオン交換塔61内の陰イオン交換樹脂62を再生させる。
【００７７】
このとき、この陰イオン交換樹脂62にアルカリ溶液を散布して通水させることによって、この陰イオン交換樹脂62に吸着されたセレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸、六価クロムやその他の陰イオンと、水酸化物イオン(ＯＨ−)とを交換して再生される。
【００７８】
この結果、この陰イオン交換樹脂62を再生させた後のアルカリ溶液は再生廃液となり、この再生廃液には重金属が高濃度に含有されている。さらに、この再生廃液は、イオン交換塔61の排出口67から排出されて再生廃液供給配管68を介して反応槽３内の廃水Ｗへと供給される。
【００７９】
よって、この反応槽３内の廃水Ｗは、再生廃液によってｐＨがアルカリ性に調整される。さらに、この再生廃液は、反応槽３内の廃水Ｗとともに重金属が除去される。
【００８０】
ここで、上記第１の実施の形態の重金属除去装置１は、処理する廃水Ｗ中の重金属濃度が高いほど効率が良い。そして、この第１の実施の形態の重金属除去装置１にて高度な処理水Ｆの水質が要求される場合には、反応槽３を多段にするなどと工夫することによって、ある程度の除去効率を向上できる。ところが、この場合には添加する薬品の量が多くなり、かつ発生する汚泥Ｍが多くなってしまう。
【００８１】
また、反応槽３内の廃水Ｗ中に含まれているセレン酸、亜セレン酸、ヒ酸、亜ヒ酸および六価クロムはいずれも水中で、セレン酸イオン(ＳｅＯ４２−)、亜セレン酸イオン(ＳｅＯ３２−)、ヒ酸イオン(ＡｓＯ３−４)、亜ヒ酸イオン(ＡｓＯ３−３)およびクロム酸イオン(ＣｒＯ４２−)などの陰イオンとして存在する。また、消石灰およびアルミン酸塩にて汚泥Ｍを生成させた後の処理水Ｆは、重金属と競合する陰イオンの増加がなく好ましいが、処理水Ｆがアルカリ性であるため、この処理水Ｆ中には、水酸化物イオンと重金属イオンとが競合している。
【００８２】
そこで、上記第２の実施の形態に示すように、沈殿池41にて廃水Ｗから汚泥Ｍが固液分離された後の処理水Ｆを中和槽51にて中和させた後、この中和した処理水Ｆをイオン変換塔61内の陰イオン交換樹脂62を通水させて、この陰イオン交換樹脂62によるイオン交換によって、処理水Ｆに含まれている重金属をさらに高度に濃縮して除去できる。この結果、廃水Ｗから汚泥Ｍを固液分離した後の処理水Ｆ中の重金属化合物をより効率良く除去できる。
【００８３】
また、イオン交換塔61内の陰イオン交換樹脂62を再生させたアルカリ溶液の再生廃液は、別途、この再生廃液を処理する装置を設けて処理してもよいが、この再生溶液の発生量が廃水Ｗに比べて少ないため、この廃水Ｗとともに再生廃液を処理すると効率がよい。また、この再生廃液は、アルカリ性であるとともに、重金属を高濃度に含有している。したがって、この再生廃液を反応槽３内の廃水Ｗに加えることによって、ｐＨ調整装置31によるアルカリ剤の添加量を抑制できるから、このｐＨ調整装置31による廃水ＷのｐＨ調整をより容易にできる。同時に、この再生廃液に含まれている重金属化合物を反応槽３内の廃水Ｗ中の重金属化合物とともに除去できるから、この再生廃液中の重金属化合物をも効率良く除去できる。
【００８４】
なお、上記各実施の形態では、廃水Ｗ中にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのそれぞれを添加してｐＨを調整したが、埋立処分場の浸出水などには高濃度にカルシウムイオンが含まれている場合がある。このため、このような廃水Ｗから重金属除去装置１にて重金属および重金属化合物を除去する場合には、この廃水Ｗにアルミニウムイオンを添加してｐＨを調整するだけで、この廃水Ｗ中からセレン酸などの重金属および重金属化合物を除去できる。
【００８５】
したがって、廃水Ｗ中にカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方が十分に含まれている場合には、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか他方を廃水Ｗに添加してｐＨを調整するだけで、この廃水Ｗ中に汚泥Ｍを生成できる。このため、これらカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンのいずれか一方の廃水Ｗへの添加が不要になるから、この廃水Ｗからの重金属化合物の除去をより容易にできる。
【００８６】
また、濃縮水の廃水Ｗの処理など、高いセレン除去効果を求めない場合には、取り扱いが容易な塩化カルシウム水溶液および硫酸アルミニウムによってカルシウムイオンおよびアルミニウムイオンを廃水Ｗに添加しつつ、水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを調整することによって、この廃水Ｗ中に汚泥Ｍを発生させて、セレンを除去することもできる。
【００８７】
また、沈殿池41内の廃水Ｗ中に発生した汚泥Ｍを、反応槽３に返送することによって重金属の除去効率を向上できるが、高い重金属の除去率を求めない場合や、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンの添加率が高く、汚泥Ｍの発生量が多い場合など汚泥Ｍの返送が容易ではない場合には、この汚泥Ｍを反応槽３に返送しなくてもよい。
【００８８】
さらに、この沈殿池41にて汚泥Ｍを廃水Ｗから固液分離した後の処理水Ｆを、イオン交換樹脂法以外の処理方法、例えば逆浸透法などでさらに処理することもできる。このとき、逆浸透法にて生成される濃縮水を、反応槽３に返送させてアルカリ凝集処理することもできる。
【実施例１】
【００８９】
次に、上記重金属除去方法におけるセレン酸および亜セレン酸の除去についての実験例を説明する。
【００９０】
まず、水道水にセレン酸ナトリウム(Ｎａ２ＳｅＯ４・１０Ｈ２Ｏ)および亜セレン酸ナトリウム(Ｎａ２ＳｅＯ３・５Ｈ２Ｏ)を添加して、廃水Ｗを作成した。
【００９１】
そして、この廃水Ｗに塩化カルシウムおよびアルミン酸ナトリウム水溶液を添加してから、２０分間攪拌した後に濾紙にて濾過し、この廃水Ｗ中のセレン濃度を水素化物原子吸光光度法にて分析した。このとき、添加したＣａ／Ａｌモル比は２．６であった。
【００９２】
また、アルミン酸ナトリウム水溶液を添加した時点でのｐＨが１０以上であったため、アルカリ剤の添加は不要であった。
【００９３】
この結果、図３に示すように、廃水Ｗ中からセレン酸および亜セレン酸が除去されていることが判った。ここで、上述のように消石灰およびアルミン酸ナトリウムを廃水Ｗに添加した場合に最も重金属の除去率が良いが、他の組み合わせでも重金属を除去できることが判った。
【実施例２】
【００９４】
次に、上記重金属除去方法における硫酸イオンの影響についての実験例を説明する。
【００９５】
硫酸イオンの影響について実験した。
【００９６】
まず、硫酸ナトリウム(Ｎａ２ＳＯ４)水溶液を用いて硫酸イオン濃度を変化させた。このとき、カルシウムイオンとアルミニウムイオンとの添加をＣａ／Ａｌモル比で１０として一定にした。
【００９７】
また、廃水Ｗはセレン渡度が２０ｍｇ／Ｌとなるように水道水にセレン酸ナトリウムを添加してから、硫酸ナトリウムにて硫酸イオン濃度を変化させた。
【００９８】
具体的には、廃水Ｗに水酸化カルシウムを７．２ｇ／Ｌ添加してから、アルミン酸ナトリウム水溶液をアルミニウム(Ａｌ)が１０００ｍｇ／Ｌとなるように添加した。この後、この廃水Ｗを２０分間攪拌した後に濾紙にて濾過し、この廃水Ｗ中のセレン濃度を水素化物原子吸光光度法にて分析した。
【００９９】
このとき、アルミン酸ナトリウム溶液を添加した時点でのｐＨが１０以上であったため、アルカリ剤の添加は不要であった。
【０１００】
この結果、図４に示すように、硫酸イオンが増加するに従って重金属の除去率が低下している。したがって、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンの添加方法としては硫酸イオンを含まないものが好ましいことが判った。
【実施例３】
【０１０１】
次に、上記重金属除去方法における塩素イオンの影響についての実験例を説明する。
【０１０２】
塩素イオンの影響について実験した。
【０１０３】
まず、塩化ナトリウムを用いて廃水Ｗ中の塩素イオン濃度を変化させた。
【０１０４】
このとき、カルシウムイオンとアルミニウムイオンとの添加率をＣａ／Ａｌモル比で２．７として一定とした。
【０１０５】
また、廃水Ｗはセレン濃度が２０ｍｇ／Ｌとなるように水道水にセレン酸ナトリウムを添加してから塩化ナトリウムを添加して、この廃水Ｗ中の塩素イオン濃度を変化させた。
【０１０６】
さらに、この廃水Ｗに水酸化カルシウムを７．２ｇ／Ｌ添加してから、アルミン酸ナトリウム溶液をアルミニウム(Ａｌ)が１０００ｍｇ／Ｌとなるように添加した。この後、この廃水Ｗを２０分間攪拌した後に濾紙にて濾過し、この廃水Ｗ中のセレン濃度を水素化物原子吸光光度法にて分析した。
【０１０７】
このとき、アルミン酸ナトリウム溶液を添加した時点でのｐＨが１０以上であったため、アルカリ剤の添加は不要であった。
【０１０８】
この結果、図５に示すように、塩素イオン濃度が増加するに伴って廃水Ｗ中の重金属の除去率が低下している。したがって、アルミニウムイオンおよびカルシウムイオンの添加方法としては塩素イオンを含まないものが好ましいことが判った。
【０１０９】
よって、これらの結果から、カルシウムイオンおよびアルミニウムイオンの添加方法としては水酸化カルシウムとアルミン酸アトリウムｐを使用するのが最も好ましいことが判った。
【実施例４】
【０１１０】
次に、上記重金属除去方法における汚泥の返送についての実験例を説明する。
【０１１１】
まず、廃水Ｗのセレン濃度が２０ｍｇ／Ｌとなように水道水にセレン酸ナトリウムを添加した。
【０１１２】
次いで、この廃水Ｗに水酸化カルシウムを７．２ｇ／Ｌ添加してから、アルミン酸ナトリウム溶液をアルミニウム(Ａｌ)が１０００ｍｇ／Ｌとなるように添加した。
【０１１３】
この後、この廃水Ｗを２０分間攪拌した後に濾紙にて濾過し、この廃水Ｗ中のセレン濃度を水素化物原子吸光光度法にて分析した。
【０１１４】
ここで、汚泥Ｍの返送を繰り返した回数ごとの重金属の除去率と、ＭＬＳＳ(Mixed Liquor Suspended Solid)濃度との関係を、図６に示した。
【０１１５】
そして、この廃水Ｗ中に発生した汚泥Ｍを遠心分離にて回収してから、この廃水Ｗに再び加えて繰り返して実験をした。
【０１１６】
この結果、図６に示すように、汚泥Ｍの返送を繰り返すことによって汚泥濃度が高くなり、廃水Ｗ中の重金属の除去率も高くなっている。したがって、汚泥Ｍを返送することによって、廃水Ｗ中の重金属の除去効率が向上することが判った。
【実施例５】
【０１１７】
次に、上記重金属除去方法におけるヒ酸、亜ヒ酸および六価クロムの除去についての実験例を説明する。
【０１１８】
まず、水道水にヒ酸ナトリウム(Ｎａ３ＡｓＯ４・１２Ｈ２Ｏ)、亜ヒ酸ナトリウム(ＮａＡｓＯ２)、重クロム酸カリウム(Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７)のそれぞれを、ヒ素(Ａｓ)が２０ｍｇ／Ｌおよびクロム(Ｃｒ)が２０ｍｇ／Ｌとなるように添加して原水としての廃水Ｗを作成した。
【０１１９】
次いで、この廃水Ｗに水酸化カルシウムを添加した後、アルミン酸ナトリウム水溶液を添加した。この後、この廃水Ｗを２０分間攪拌した後に濾紙にて濾過した。そして、この廃水Ｗの濾液中のヒ素濃度を水素化物原子吸光光度法にて測定するとともに、この廃水Ｗ中のクロム濃度を原子吸光光度法にて測定した。
【０１２０】
このとき、アルミニウム(Ａｌ)の添加率を１０００ｍｇ／Ｌとし、Ｃａ／Ａｌモル比を４とした。さらに、アルミン酸ナトリウム水溶液を添加した時点でのｐＨが１０以上であったため、アルカリ剤の添加は不要であった。
【０１２１】
この結果、図７に示すように、廃水Ｗ中からヒ素およびクロムのそれぞれが除去されていることが判った。
【実施例６】
【０１２２】
次に、上記重金属除去方法による処理水の水質および汚泥の発生量についての実験例を説明する。
【０１２３】
まず、クロムの濃度が２００ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ、２０ｍｇ／Ｌおよび２ｍｇ／Ｌとなるように水道水に重クロム酸カリウムを添加して原水としての廃水Ｗを作成した。
【０１２４】
次いで、これら廃水Ｗにカルシウムの濃度が６００ｍｇ／Ｌとなるように水酸化カルシウムを添加した後に、アルミニウム濃度が１００ｍｇ／Ｌとなるようにアルミン酸ナトリウムを添加した。この後、これら廃水Ｗのそれぞれを一時間攪拌した後に濾紙にて濾過した。
【０１２５】
そして、これら廃水Ｗの処理水Ｆである濾液中のクロム濃度を原子吸光高度法にて測定するとともに、濾紙上に残った汚泥Ｍの重量を測定した。
【０１２６】
この結果、図８に示すように、処理する廃水Ｗ中のクロム濃度が高くなるに連れて、この廃水Ｗからの重金属であるクロムの除去効率が向上することが判った。
【実施例７】
【０１２７】
次に、上記重金属除去方法による廃水のｐＨの影響についての実験例を説明する。
【０１２８】
まず、セレン濃度が２０ｍｇ／Ｌとなるように、水道水にセレン酸ナトリウムを添加して原水としての廃水Ｗを作成した。
【０１２９】
次いで、この廃水Ｗに塩化カルシウムを２．７ｇ／Ｌ添加した後に、アルミニウムの濃度が２２０ｍｇ／Ｌとなるように硫酸アルミニウム水溶液を添加してから、この廃水Ｗに水酸化ナトリウム水溶液を添加して所定のｐＨに調整した。
【０１３０】
この後、この廃水Ｗを６０分間攪拌した後に濾紙にて濾過した。そして、この廃水Ｗの処理水Ｆである濾液中のセレン濃度を、水素化物原子吸光高度法にて測定した。
【０１３１】
この結果、図９に示すように、処理する廃水ＷのｐＨをアルカリ性、すなわち大きくするほど、この廃水Ｗ中からの重金属の除去効率が向上することが判った。このとき、処理する廃水ＷのｐＨを１０以上に調整することによって、処理水Ｆ中の濃度が大幅に低下することが判った。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の重金属除去装置を示す説明図である。
【図２】本発明の重金属除去装置の第２の実施の形態を示す説明図である。
【図３】本発明の重金属除去方法によるアルミニウム添加量と廃水中のセレン濃度との関係を示すグラフである。（実施例１）
【図４】同上重金属除去方法による硫酸イオン濃度とセレン除去率との関係を示すグラフである。（実施例２）
【図５】同上重金属除去方法による塩素イオン濃度とセレン除去率との関係を示すグラフである。（実施例３）
【図６】同上重金属除去方法による汚泥返送繰り返し回数とセレン除去率との関係を示すグラフである。（実施例４）
【図７】同上重金属除去方法による原水および処理水中のヒ素およびクロムの濃度を示すグラフである。（実施例５）
【図８】同上重金属除去方法による処理水中のクロム濃度と汚泥除去量との関係を示すグラフである。（実施例６）
【図９】同上重金属除去方法による被処理水のｐＨと処理水中のセレン濃度との関係を示すグラフである。（実施例７）
【符号の説明】
【０１３３】
１    重金属除去装置
３    反応槽
41    固液分離手段としての沈殿池
44    返送手段としての汚泥返送排出装置
62    イオン交換樹脂としての陰イオン交換樹脂
Ｆ    処理水
Ｍ    汚泥
Ｗ    被処理水としての廃水
【図１】
2005052723.tif 000003
【図２】
2005052723.tif 000004
【図３】
2005052723.tif 000005
【図４】
2005052723.tif 000006
【図５】
2005052723.tif 000007
【図６】
2005052723.tif 000008
【図７】
2005052723.tif 000009
【図８】
2005052723.tif 000010
【図９】
2005052723.tif 000011