(57)【要約】【課題】蒸発装置の後流配管や蒸発装置自体にスケールが付着するのを抑制しつつ、装置の設置スペースのコンパクト化を図ることができる排水処理装置を提供する。【解決手段】本発明に係る排水処理装置１０は、脱硫装置２１から排出される排水２２を加熱して、排水２２を濃縮して処理する排水処理装置であって、管内に設けられ、缶内液２４に含まれる硬度成分を除去する硬度成分除去部１２Ａを含み、缶内液２４を蒸発濃縮する蒸発缶１１と、蒸発缶１１から排出される循環液２５を蒸発缶１１に循環させる排液循環ライン２８と、排液循環ライン２８に設けられ、循環液２５を加熱する加熱器１３と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式排煙脱硫装置から排出される脱硫排水を加熱して、前記脱硫排水を濃縮して処理する排水処理装置であって、
缶内に設けられ、前記脱硫排水に含まれる硬度成分を除去する硬度成分除去部を含み、前記脱硫排水を蒸発濃縮する蒸発缶と、
前記蒸発缶から排出される循環液を前記蒸発缶に循環させる排液循環ラインと、
前記排液循環ラインに設けられ、前記循環液を加熱する加熱手段と、
を有することを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記硬度成分除去部は、活性炭を粒子状の球状とした粒状活性炭と、前記粒状活性炭を収容し、通水可能な収容容器とを有する排水処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記収容容器は、通水可能で柔軟性を有する排水処理装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記収容容器が、内壁と、前記内壁の外周を囲うように形成される外壁とを有し、
前記内壁および外壁は、一方端が開口した開口面と、他方端が閉塞した閉塞面とを有すると共に、壁面に複数の貫通孔を有し、前記開口面を前記蒸発缶の底部に向けて設け、前記内壁と前記外壁との間に形成される空間に前記粒状活性炭を収容する排水処理装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記収容容器が、内壁と、前記内壁の外周を囲うように形成される外壁とを有すると共に、
前記硬度成分除去部は、前記蒸発缶の流出口と前記収容容器との間に設けられ、前記収容容器内の前記脱硫排水を通過させる貫通孔を有するガイドを有し、
前記内壁は両端に開口した開口面を有し、
前記外壁は、一方端が開口した開口面と、他方端が閉塞した閉塞面とを有し、
前記内壁および外壁は、壁面に複数の貫通孔を有し、
前記内壁と前記外壁と前記ガイドとの間に形成される空間に前記粒状活性炭を収容する排水処理装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記収容容器が、内壁と、前記内壁の外周を囲うように形成される外壁とを有し、
前記内壁は、一方端が開口し、他方端に底部を有する中空円筒状の部材であり、前記蒸発缶の流出口に近くなるほど径が小さく形成され、
前記外壁は、前記蒸発缶の流出口側とは反対側に中心方向に前記内壁と連結するつば部を有し、
前記内壁および外壁は、壁面に複数の貫通孔を有し、前記内壁と前記外壁との間に形成される空間に前記粒状活性炭を収容する前記粒状活性炭を収容する排水処理装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記粒状活性炭の含有量は、前記蒸発缶の上側より下側の方が多い排水処理装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記硬度成分除去部は、活性炭で形成される水路体により構成され、前記脱硫排水が排出される際に蛇行して流れる蛇行水路を有する水路構造体である排水処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記水路体は、円筒状の第１内壁と、前記第１内壁よりも径が大きく前記第１内壁の外側に同軸上に配置される第１外壁と、前記第１内壁と前記第１外壁とを連結する第１水平壁とを有し、前記第１内壁の一端側が前記蒸発缶の流出口に対応して固定される第１水路体と、
円筒状の第１内壁と、前記第１内壁よりも径が大きく前記第１内壁の外側に同軸上に配置される第１外壁と、前記第１内壁と前記第１外壁とを連結する第１水平壁とを有する第２水路体と、
を有する排水処理装置。
【請求項１０】
請求項８において、
前記硬度成分除去部は、壁面に複数の貫通孔を有する筒体と、前記筒体の内壁に設けられ、前記筒体の内側に向けて突出する複数の水路形成板とを有し、前記筒体内に前記水路形成板を交互に櫛歯状に配置される排水処理装置。
【請求項１１】
請求項１において、
前記硬度成分除去部は、前記蒸発缶の内部に活性炭を粒子状の球状とした粒状活性炭を供給する前記活性炭供給部と、前記蒸発缶内の底部に設けられ、一方に開度を調整することができる通水可能な活性炭捕集部と、前記蒸発缶内の前記粒状活性炭を回収する活性炭回収部とを有する排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油、石炭等の燃焼排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去する際、湿式排煙脱硫装置から排出される脱硫排水を加熱して発生する蒸気を再凝縮する排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所等に設置される湿式排煙脱硫装置から排出される排水は、硫酸アンモニウム、硫酸マグネシウム等の多量の可溶塩類を含むため、一定の処理が施されて隣接水域に放流されている。
【０００３】
従来の排水処理装置は排水を蒸発させて硬度成分等を析出除去するようにしている。脱硫排水中には各種イオンが多量に含まれており、特にスケール生成の原因物質であるカルシウムイオンや硫酸イオンなどの硬度成分が飽和又は過飽和の状態で存在している。そのため、蒸発濃縮する場合に濃縮比を一定に維持しなければ、蒸発缶で缶内液に含まれた硬度成分が、蒸発装置自体や後流配管にスケールとして付着して成長し易かった。特に、加熱器や後流配管にスケールが付着すると、熱効率が低下したり閉塞したりして安定した運転が困難となりやすかった。
【０００４】
蒸発装置の後流配管や蒸発装置自体にスケールが付着するのを抑制するため、例えば、予め硬度成分等を薬品により凝集沈殿させ、イオン交換膜によりろ過し、電気透析装置でイオン成分を除去して予めスケールの原因成分を除去した後、蒸発を行なう排水処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９４４９３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の排水処理装置は、湿式排煙脱硫装置と蒸発管との間に、凝集装置、ろ過装置、電気透析装置などを設ける必要があるため、装置数が増加し、装置を設けるスペースが増大する、という問題がある。
【０００７】
そこで、蒸発装置の後流配管や蒸発装置自体にスケールが付着するのを抑制しつつ、装置の設置スペースのコンパクト化を図ることができる排水処理装置が求められている。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蒸発装置の後流配管や蒸発装置自体にスケールが付着するのを抑制しつつ、装置の設置スペースのコンパクト化を図ることができる排水処理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】
【０００９】
上述した課題を解決するための本発明の排水処理装置は、湿式排煙脱硫装置から排出される脱硫排水を加熱して、前記脱硫排水を濃縮して処理する排水処理装置であって、管内に設けられ、前記脱硫排水に含まれる硬度成分を除去する硬度成分除去部を含み、前記脱硫排水を蒸発濃縮する蒸発缶と、前記蒸発缶から排出される循環液を前記蒸発缶に循環させる排液循環ラインと、前記排液循環ラインに設けられ、前記循環液を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする排水処理装置である。
【００１０】
本発明においては、前記硬度成分除去部は、活性炭を粒子状の球状とした粒状活性炭と、前記粒状活性炭を収容し、通水可能な収容容器とを有することが好ましい。
【００１１】
本発明においては、前記収容容器は、通水可能で柔軟性を有することが好ましい。
【００１２】
本発明においては、前記収容容器が、内壁と、前記内壁の外周を囲うように形成される外壁とを有すると共に、前記硬度成分除去部は、前記蒸発缶の流出口と前記収容容器との間に設けられ、前記収容容器内の前記脱硫排水を通過させる貫通孔を有するガイドを有し、前記内壁は両端に開口した開口面を有し、前記外壁は、一方端が開口した開口面と、他方端が閉塞した閉塞面とを有し、前記内壁および外壁は、壁面に複数の貫通孔を有し、前記内壁と前記外壁と前記ガイドとの間に形成される空間に前記粒状活性炭を収容する排水処理装置であることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、前記収容容器が、内壁と、前記内壁の外周を囲うように形成される外壁とを有し、前記内壁は、一方端が開口し、他方端に底部を有する中空円筒状の部材であり、前記蒸発缶の流出口に近くなるほど径が小さく形成され、前記外壁は、前記蒸発缶の流出口側とは反対側に中心方向に前記内壁と連結するつば部を有し、前記内壁および外壁は、壁面に複数の貫通孔を有し、前記内壁と前記外壁との間に形成される空間に前記粒状活性炭を収容する前記粒状活性炭を収容することが好ましい。
【００１４】
本発明においては、前記粒状活性炭の含有量は、前記蒸発缶の上側より下側の方が多いことが好ましい。
【００１５】
本発明においては、前記硬度成分除去部は、活性炭で形成される水路体により構成され、前記脱硫排水が排出される際に蛇行して流れる蛇行水路を有する水路構造体であることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、前記水路体は、円筒状の第１内壁と、前記第１内壁よりも径が大きく前記第１内壁の外側に同軸上に配置される第１外壁と、前記第１内壁と前記第１外壁とを連結する第１水平壁とを有し、前記第１内壁の一端側が前記蒸発缶の流出口に対応して固定される第１水路体と、円筒状の第１内壁と、前記第１内壁よりも径が大きく前記第１内壁の外側に同軸上に配置される第１外壁と、前記第１内壁と前記第１外壁とを連結する第１水平壁とを有する第２水路体と、を有することが好ましい。
【００１７】
本発明においては、前記硬度成分除去部は、壁面に複数の貫通孔を有する筒体と、前記筒体の内壁に設けられ、前記筒体の内側に向けて突出する複数の水路形成板とを有し、前記筒体内に前記水路形成板を交互に櫛歯状に配置されることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、前記硬度成分除去部は、前記蒸発缶の内部に活性炭を粒子状の球状とした粒状活性炭を供給する前記活性炭供給部と、前記蒸発缶内の底部に設けられ、一方に開度を調整することができる通水可能な活性炭捕集部と、前記蒸発缶内の前記粒状活性炭を回収する活性炭回収部とを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、蒸発装置の後流配管や蒸発装置自体にスケールが付着するのを抑制しつつ、装置の設置スペースのコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、排水処理装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、硬度成分除去部の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、硬度成分除去部の他の構成を簡略に示す断面図である。
【図４】図４は、硬度成分除去部の他の構成を簡略に示す断面図である。
【図５】図５は、硬度成分除去部の他の構成を簡略に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２に係る排水処理装置の構成の一部を簡略に示す図である。
【図７】図７は、硬度成分除去部の他の構成を簡略に示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例３に係る排水処理装置の構成の一部を簡略に示す図である。
【図９】図９は、粒状活性炭の回収時の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００２２】
本発明による実施例１に係る排水処理装置について、図面を参照して説明する。図１は、排水処理装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施例に係る排水処理装置１０は、蒸発缶１１と、硬度成分除去部１２Ａと、加熱器（加熱手段）１３と、凝縮器１４と、固化装置１５とを有するものである。
【００２３】
湿式排煙脱硫装置（以下、脱硫装置という。）２１から排出される排水２２は、排水送給ライン２３を介して蒸発缶１１内に供給され、缶内液（濃縮液）２４と混合される。蒸発缶１１内の缶内液２４は、加熱器１３で加熱された循環液２５によって加熱され、缶内液２４の水分の一部が蒸発して濃縮される。濃縮された缶内液２４は、循環ポンプ２７によって蒸発缶１１の下方から排水循環ライン２８により抜き出され、循環液２５として加熱器１３に送られる。加熱器１３に送られた循環液２５は、加熱器１３の伝熱管内を通過しながら加熱器１３に送給される加熱用蒸気２９の熱量によって加熱される。循環液２５は加熱器１３を通過した後、蒸発缶１１に還流されて、蒸発缶１１内に噴霧され、缶内液２４と混合される。このように、缶内液２４は、排水循環ライン２８を介して蒸発缶１１と加熱器１３とを循環して蒸発濃縮が繰り返される。
【００２４】
排水循環ライン２８に抜き出される循環液２５の液量は、調節弁Ｖ１１により調整される。
【００２５】
また、排水２２は蒸発缶１１に送給するようにしているが、排水送給ライン２３を排水循環ライン２８と連結し、排水２２を循環液２５に混合して加熱器１３を経由して加熱した後、蒸発缶１１に流入させるようにしてもよい。
【００２６】
硬度成分除去部１２Ａは、蒸発缶１１内に設けられ、缶内液２４に浸漬されている。図２は、硬度成分除去部１２Ａの構成を示す断面図である。図２に示すように、硬度成分除去部１２Ａは、硬度成分を除去する粒状活性炭３１と、通水可能な素材で構成され、粒状活性炭３１を収容する収容容器３２Ａとを有するものである。収容容器３２Ａはその内部に形成される空間Ａに粒状活性炭３１を収容する。
【００２７】
粒状活性炭３１は、活性炭を粒子状の球状としたものであり、その粒子径は特に限定されるものではない。収容容器３２Ａは、メッシュ素材で形成されており、表裏間で通水を可能としている。収容容器３２Ａは、樹脂、その他の耐食材料などから構成される。収容容器３２Ａは形状が変化する柔軟性を有している。蒸発缶１１の底部には、缶内液２４が流入する流出口３３が設けられる。収容容器３２Ａは、蒸発缶１１の底部の流出口３３の周囲に固定部３４を介して固定されている。そのため、缶内液２４が蒸発缶１１内に含まれている時には、収容容器３２Ａは鉛直方向および水平方向に伸張した形状となる。
【００２８】
缶内液２４は、収容容器３２Ａ内の空間Ａを進み（図２中、白抜き矢印）を進み、流出口３３を通って排水循環ライン２８に送給される。収容容器３２Ａはメッシュ素材で形成されているため、缶内液２４は、収容容器３２Ａを通過する際、収容容器３２Ａ内の粒状活性炭３１と接触しながら排水循環ライン２８に供給される。
【００２９】
硬度成分除去部１２Ａは、缶内液２４を粒状活性炭３１と接触させることができるため、排水循環ライン２８など後流配管などの表面に付着するスケールの量を低減することができる。このスケールは、缶内液２４中に含まれるカルシウムイオン（Ｃａ2+）、マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）、ナトリウムイオン（Ｎａ+）等の硬度成分イオンに起因して生じるものである。スケールは、缶内液２４中の硬度成分が排水循環ライン２８など後流配管などの表面に残存することにより生じる。排水循環ライン２８など後流配管などの表面に付着したスケールが長期に亘って残ると、付着強度が強くなると共に、付着量が多くなり、清掃によりスケールを除去することは困難となる。
【００３０】
よって、硬度成分除去部１２Ａを蒸発缶１１内に設け、収容容器３２Ａの内部に形成される空間Ａに粒状活性炭３１を収容することで、缶内液２４が収容容器３２Ａを通過する際、収容容器３２Ａに収容される粒状活性炭３１に缶内液２４が確実に接触する。このため、缶内液２４に含まれる硬度成分をイオン状態で粒状活性炭３１に吸着させることができるため、缶内液２４から硬度成分を効率良く除去することができる。
【００３１】
したがって、缶内液２４を蒸発缶１１から排出する際、予め粒状活性炭３１と接触させ、缶内液２４に含まれる硬度成分を除去しておくことで、排水循環ライン２８に排出される缶内液２４に含まれる硬度成分を低減することができる。
【００３２】
これにより、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部１２Ａは、粒状活性炭３１を蒸発缶１１の内部に収容しているため、粒状活性炭３１を設置する領域を設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【００３３】
本実施例では、粒状活性炭３１の形状は球状としているが、特にこれに限定されるものではなく、球状以外の形状であってもよい。また、粒状活性炭３１を用いているが、硬度成分を除去することができるものであれば、特にこれに限定されるものではなく、例えば、イオン交換樹脂（Ion  Exchange  Resin：ＩＥＲ）などでもよい。
【００３４】
硬度成分除去部１２Ａは、図２に示すような構成に特に限定されるものではなく、活性炭ビロック等の硬度成分を除去できるものであれば、特に限定されるものではない。図３は、硬度成分除去部１２Ａの他の構成を簡略に示す断面図である。
【００３５】
図３に示すように、硬度成分除去部１２Ｂは、粒状活性炭３１が多数収容される収容容器３２Ｂを有する。収容容器３２Ｂは、内壁３６Ａと、内壁３６Ａの外周を囲うように設けられる外壁３７Ａとを有する。内壁３６Ａおよび外壁３７Ａは、樹脂、その他の耐食材料などで形成される。内壁３６Ａおよび外壁３７Ａは、一方端が開口した開口面と、他方端が閉塞した閉塞面とを有する中空円筒状の部材である。内壁３６Ａおよび外壁３７Ａは、開口面を蒸発缶１１の底部に向けて設けられる。収容容器３２Ｂは内壁３６Ａと外壁３７Ａとの間に形成される空間Ｂに粒状活性炭３１を収容する。
【００３６】
内壁３６Ａおよび外壁３７Ａは、複数の貫通孔３８を有する。貫通孔３８は、内壁３６Ａ、外壁３７Ａの側壁の全域に亘って設けられている。これにより、収容容器３２Ｂは表裏間で通水を可能としている。
【００３７】
粒状活性炭３１は流出口３３の近傍にも存在するため、缶内液２４は収容容器３２Ｂを通過する際、収容容器３２Ｂ内の粒状活性炭３１と接触しながら排水循環ライン２８に供給される。缶内液２４は内壁３６Ａ内の空間Ｂを進み（図３中、白抜き矢印）、流出口３３を通って排水循環ライン２８に送給される。
【００３８】
よって、硬度成分除去部１２Ｂを蒸発缶１１内に設けることにより、硬度成分除去部１２Ｂは内壁３６Ａおよび外壁３７Ａの貫通孔３８を介して蒸発缶１１内の缶内液２４を通水可能としている。このため、缶内液２４が貫通孔３８を通って、収容容器３２Ｂに収容されている粒状活性炭３１と接触することで、硬度成分を粒状活性炭３１に吸着させることができるため、缶内液２４から硬度成分を除去することができる。これにより、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部１２Ｂは、硬度成分除去部１２Ａと同様、粒状活性炭３１を蒸発缶１１の内部に収容しているため、粒状活性炭３１を設置する領域を設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【００３９】
また、図４は、硬度成分除去部１２Ａの他の構成を簡略に示す断面図である。図４に示すように、硬度成分除去部１２Ｃは、図３に示す収容容器３２Ｂの内壁３６Ａの側面を外壁３７Ａの閉塞面と接触するようにしたものである。すなわち、収容容器３２Ｃは、軸方向の両端が開口する中空円筒状の内壁３６Ｂと、一方端が開口した開口面と他方端が閉塞した閉塞面とを有する中空円筒状の外壁３７Ａと、ガイド４１とを有する。内壁３６Ｂおよび外壁３７Ａは、開口面を蒸発缶１１の底部に向けて設けられる。収容容器３２ＢＣは内壁３６Ｂと外壁３７Ａとの間に形成される空間Ｃに粒状活性炭３１を収容する。
【００４０】
外壁３７Ａは、複数の貫通孔３８を有する。貫通孔３８は、外壁３７Ａの側壁の全域に亘って設けられている。これにより、収容容器３２Ｃは外壁３７Ａの表裏間で通水を可能としている。
【００４１】
ガイド４１は、蒸発缶１１の流出口３３と収容容器３２Ｃとの間に設けられる。ガイド４１は円盤状の部材であって、径方向の中央部が中心から外周に向けて傾斜する傾斜部４２と、外周部が傾斜部４２に連なる水平部４３とを有する。水平部４３には、表裏間で通水が可能なように、貫通孔４４が設けられている。
【００４２】
よって、缶内液２４は外壁３７Ａを通過する際（図４中、白抜き矢印）、収容容器３２Ｃ内の粒状活性炭３１と接触しながら、缶内液２４は外壁３７Ａ内の空間Ｃを進み、貫通孔４４を通って流出口３３を通って排水循環ライン２８に送給される。
【００４３】
よって、硬度成分除去部１２Ｃを蒸発缶１１内に設けることにより、硬度成分除去部１２Ｃは外壁３７Ａの貫通孔３８を介して蒸発缶１１内の缶内液２４を通水可能としている。このため、缶内液２４が貫通孔３８を通って、収容容器３２Ｃに収容されている粒状活性炭３１と接触することで、硬度成分を粒状活性炭３１に吸着させることができるため、缶内液２４から硬度成分を除去することができる。これにより、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部１２Ｂは、また、硬度成分除去部１２Ｃは、硬度成分除去部１２Ａと同様、粒状活性炭３１を蒸発缶１１の内部に収容しているため、粒状活性炭３１を設置する領域を設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【００４４】
また、外壁３７Ａ内に流入した缶内液２４が通過する流出口３３は貫通孔３８のみであるため、硬度成分除去部１２Ｃは、硬度成分除去部１２Ｂよりも缶内液２４が外壁３７Ａ内を通過する時間が長くなる。そのため、硬度成分除去部１２Ｃは、硬度成分除去部１２Ｂよりも缶内液２４が粒状活性炭３１と接触する時間を長くできるため、缶内液２４に含まれる硬度成分の除去効果を向上させることができる。
【００４５】
図５は、硬度成分除去部１２Ａの他の構成を簡略に示す断面図である。図５に示すように、硬度成分除去部１２Ｄは、粒状活性炭３１が多数収容される収容容器３２Ｄを有する。収容容器３２Ｄは、内壁３６Ｃと外壁３７Ｂとを有する。内壁３６Ｃは、一方端が開口し、他方端に底部を有する中空円筒状の部材であり、流出口３３に近いほど径が小さく形成されている。内壁３６Ｃは、底部を流出口３３から間隔を空けて配置される。外壁３７Ｂは、内壁３６Ｃと同様、中空円筒状の部材であり、一端側が中心方向に内壁３６Ｃと連結するつば部を有する。また、外壁３７Ｂは、内壁３６Ｃに比べて径は大きいが、軸方向に沿って径はほぼ等しく形成されている。内壁３６Ｃおよび外壁３７Ｂは、開口面を蒸発缶１１の底部に向けて設けられる。収容容器３２Ｄは内壁３６Ｃと外壁３７Ｂとの間に形成される空間Ｄに粒状活性炭３１を収容する。
【００４６】
収容容器３２Ｄは、流出口３３に近いほど空間の容積が大きくなっており、収容される粒状活性炭３１の量を多くできる。蒸発缶１１の流出口３３には、粒状活性炭３１の脱落を防ぐメッシュ４６が設けられている。外壁３７Ｂは、複数の貫通孔３８を有する。貫通孔３８は、外壁３７Ｂの側壁の全域に亘って設けられている。これにより、収容容器３２Ｄは外壁３７Ｂの表裏間で通水を可能としている。
【００４７】
よって、缶内液２４は外壁３７Ｂを通過する際（図５中、白抜き矢印）、収容容器３２Ｄ内の粒状活性炭３１と接触しながら、缶内液２４は外壁３７Ｂ内の空間Ｄを進み、流出口３３を通って排水循環ライン２８に送給される。
【００４８】
したがって、硬度成分除去部１２Ｄを蒸発缶１１内に設けることにより、硬度成分除去部１２Ｄは外壁３７Ｂの貫通孔３８を介して蒸発缶１１内の缶内液２４を通水可能としている。このため、缶内液２４が貫通孔３８を通って、収容容器３２Ｄに収容されている粒状活性炭３１と接触することで、硬度成分を粒状活性炭３１に吸着させることができるため、缶内液２４から硬度成分を除去することができる。これにより、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部１２Ｄは、硬度成分除去部１２Ａと同様、粒状活性炭３１を蒸発缶１１の内部に収容しているため、粒状活性炭３１を設置する領域を設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【００４９】
また、収容容器３２Ｄは、内壁３６Ｃの形状が流出口３３に近いほど径が小さく形成され、外壁３７Ｂの形状は軸方向に沿ってほぼ等しく形成されているため、収容容器３２Ｄは、流出口３３に近い蒸発缶１１の底面側ほど収容される粒状活性炭３１の量が多くなる。このため、外壁３７Ｂ内に流入した缶内液２４が流出口３３から流出する際に接触する粒状活性炭３１の量を多くできるため、缶内液２４に含まれる硬度成分の除去効果を向上させることができる。
【００５０】
また、図１に示すように、余剰の循環液２５は濃縮液排出ライン５１を介して濃縮液槽５２に送給される。濃縮液槽５２に送給された循環液２５は、固化装置１５でさらに処理されて無害化された後、無害化された固形物５３として系外に排出される。
【００５１】
濃縮液排出ライン５１に送給される循環液２５の液量は、調節弁Ｖ１２により調整される。
【００５２】
また、蒸発缶１１で缶内液２４の蒸発によって発生した蒸気５５は、凝縮器１４に送給され、冷却水５６ａで凝縮され、凝縮水（凝結水）５７となる。
【００５３】
加熱器１３に送られた循環液２５は、加熱器１３の伝熱管内を通過しながら熱交換によって加熱される。加熱器に供給される加熱用蒸気２９は、飽和温度が１００℃未満の低温蒸気であることが好ましい。加熱器１３には、通常、多管円筒型熱交換器などが用いられる。加熱器１３に導入された加熱用蒸気２９は熱交換により顕熱が奪われて凝縮し、スチームトラップ５８を経て復水５９となる。復水５９は、例えば、吸収ヒートポンプ、蒸気発生プラントなどに送給されるか系外に排出される。加熱器１３を通過した循環液２５は、蒸発缶１３に還流された後、蒸発濃縮が繰り返される。また、加熱器１３に供給される加熱用蒸気２９は、循環液２５を加温する観点から飽和温度が７０℃以上８０℃以下の温水であることが好ましい。加熱器１３に送給される加熱用蒸気２９の蒸気量は、調節弁Ｖ２１により調整される。
【００５４】
凝縮器１４の冷却管内には、冷却水（冷）５６ａが通過し、熱交換によって蒸気５５を冷却した後、冷却水（温）５６ｂとして凝縮器１４の外部に排出される。冷却水（温）５６ｂは冷却塔等で冷却されて再び冷却水（冷）５６ａとなり、循環使用される。凝縮器１４内で発生する非凝縮性ガス６１は、真空ポンプ６２により吸引して、大気中に放出される。なお、非凝縮性ガス６１とは、冷却しても液化しないガスをいう。
【００５５】
脱硫排水は、石膏飽和であり、スケール発生を防止するため加熱用蒸気２９の温度は７５℃以下に下げる必要がある。そのため、加熱用蒸気２９は低温蒸気であることが好ましい。
【００５６】
蒸気缶１１内における蒸発温度は、４５℃以上９０℃以下が好ましく、より好ましくは５０℃以上７０℃以下である。蒸気圧力は、９３３２．５４Ｐａ以上７０６６０．６６Ｐａ以下が好ましく、より好ましくは１１９９８．９８Ｐａ以上２５３３１．１８Ｐａ以下である。蒸発温度が４５℃以上であれば、蒸発缶１１内を高真空度にする必要がないため、高性能の真空ポンプを用いる必要がない。また、蒸発温度が９０℃以下であれば、石膏スケールの増加を抑制すると共に、蒸発濃縮時の加熱用熱量を低減できる。
【００５７】
加熱用蒸気２９は、通常、飽和温度１００℃未満の低温蒸気（水蒸気）が使用され、好ましくは飽和温度６０℃以上９０℃以下であり、より好ましくは飽和温度６２℃以上７５℃以下の低温蒸気が使用される。飽和温度が６０℃以上であれば、加熱用蒸気２９の必要供給量が増加することを抑制することができる。一方、飽和温度が９０℃以下であれば、管壁温度が上昇して石膏スケールの析出が増加することを抑制することができる。
【００５８】
また、凝縮器１４から排出される凝縮水５７は、凝縮水タンク６３に供給される。凝縮水タンク６３内で発生する非凝縮性ガス６４は、真空ポンプ６５により吸引して大気中に放出される。また、凝縮水タンク６３の凝縮水は、真空ポンプ６６により脱硫装置２１へ送られる。本実施例では、凝縮水５７を凝縮水タンク６３に供給するようにしているが、これに限定されるものではなく、凝縮水５７を直接脱硫装置２１などに供給するようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施例においては、凝縮水タンク６３の凝縮水５７を脱硫装置２１に送給しているが、これに限定されるものではなく、凝縮水タンク６３の凝縮水５７は、そのまま系外に排出するようにしてもよい。
【００６０】
このように、本実施例に係る排水処理装置１０は、缶内液２４を予め粒状活性炭３１と接触させ、缶内液２４に含まれる硬度成分を除去しておくことで、蒸発缶１１内で缶内液２４に含まれる硬度成分を効率良く除去することができる。これにより、蒸発缶１１から排出される缶内液２４に含まれる硬度成分を低減することができるので、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部１２Ａは、粒状活性炭３１を蒸発缶１１の内部に収容しているため、粒状活性炭３１を設置する領域を設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【００６１】
したがって、本実施例に係る排水処理装置１０によれば、石油、石炭等の燃焼排ガス中の硫黄酸化物を除去する際、湿式排煙脱硫装置から排出される排煙脱硫排水を効率よく、かつ、安定的に処理し、蒸発缶１１や加熱器１３の内部、排水循環ライン２８など後流配管などへのスケールの発生を抑制することもできるため、安全、かつ信頼性の高い経済性にも優れた排水処理装置を提供することができる。
【実施例２】
【００６２】
本発明の実施例２に係る排水処理装置について、図面を参照して説明する。本実施例に係る排水処理装置の構成は、上述の図１に示す排水処理装置の構成と同様であるため、排水処理装置の構成を示す図は省略し、硬度成分除去部の構成を示す図のみを用いて説明する。なお、図１の排水処理装置と同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６３】
図６は、本発明の実施例２に係る排水処理装置の構成の一部を簡略に示す図である。図６に示すように、本実施形態に係る排水処理装置は、硬度成分除去部７１Ａを有する。硬度成分除去部７１Ａは、活性炭で形成される水路体により構成され、缶内液２４が排出される際に蛇行して流れる蛇行水路を有する水路構造体である。硬度成分除去部７１Ａは、第１水路体７２と第２水路体７３とを有する。第１水路体７２および第２水路体７３は、活性炭で形成されている。
【００６４】
第１水路体７２は、円筒状の第１内壁７４と、第１内壁７４よりも径が大きく第１内壁７４の外側に同軸上に配置される第１外壁７５と、第１内壁７４と第１外壁７５とを連結する第１水平壁７６とを有する。第１内壁７４の一端側が蒸発缶１１の流出口３３に対応して固定される。
【００６５】
第２水路体７３は、円筒状の第２内壁７７と、第２内壁７７よりも径の大きく第２内壁７７の外側に同軸上に配置される第２外壁７８と、第２内壁７７と第２外壁７８とを連結する第２水平壁７９とから構成される。
【００６６】
第１水路体７２と第２水路体７３は、第１内壁７４と第１外壁７５の間に第２内壁７７の先端から所定範囲までが入り込み、かつ第２内壁７７と第２外壁７８の開に第１外壁７５の先端から所定範囲までが入り込むように対向配置される。第１内壁７４の先端と第２水平壁７９の問、第２内壁７７の先端と第１水平壁７６の間には、隙間が設けられている。
【００６７】
缶内液２４は、第１外壁７５と第２外壁７８の間を通った後、第１外壁７５と第２水平壁７９の間を通り、さらに第１外壁７５と第２内壁７７との間を通る。そして、缶内液２４は、第２内壁７７の先端と第１水平壁７６との間を通った後、第１内壁７４と第２内壁７７の間を通る。第１内壁７４の先端と第２水平壁７９の間を通り、第１内壁７４同士の間を通る。
【００６８】
第１水路体７２および第２水路体７３は活性炭で形成されているため、缶内液２４が第１水路体７２および第２水路体７３で形成される水路を進行する際、蛇行しながら第１水路体７２および第２水路体７３で形成される水路を通過することになる。このため、缶内液２４は活性炭と接触しながら流出口３３から排出される。
【００６９】
よって、硬度成分除去部７１Ａを蒸発缶１１内に設け、硬度成分除去部７１Ａを活性炭で水路を構成することで、缶内液２４が硬度成分除去部７１Ａの第１水路体７２および第２水路体７３で形成される水路を通過する際、缶内液２４は活性炭と接触するため、缶内液２４に含まれる硬度成分を第１水路体７２および第２水路体７３に吸着させることができるため、缶内液２４から硬度成分を除去することができる。
【００７０】
したがって、缶内液２４を蒸発缶１１から排出する際、予め硬度成分除去部７１Ａを構成する活性炭と接触させ、缶内液２４に含まれる硬度成分を除去しておくことで、排水循環ライン２８に排出される缶内液２４に含まれる硬度成分を低減することができる。
【００７１】
これにより、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部７１Ａは蒸発缶１１の内部に収容されているため、硬度成分除去部７１Ａを設置する領域を別途設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【００７２】
本実施例においては、硬度成分除去部７１Ａを、第１内壁７４、第１外壁７５及び第１水平壁７６からなる第１水路体７２と、第２内壁７７、第２外壁７８及び第２水平壁７９からなる第２水路体７３とを有する一体の水路構造体としたが、本実施例は、これに限定されるものではなく、第１内壁７４、第１外壁７５、第２内壁７７及び第２外壁７８を、蒸発缶１１に直接固定するようにしてもよい。
【００７３】
硬度成分除去部７１Ａは、図６に示すような構成に特に限定されるものではなく、活性炭で水路構成し、硬度成分を除去できるものであれば、特に限定されるものではない。図７は、硬度成分除去部７１Ａの他の構成を簡略に示す断面図である。図７に示すように、本実施形態に係る排水処理装置は、硬度成分除去部７１Ｂを有する。硬度成分除去部７１Ｂは、筒体８１と、筒体８１の内壁に設けられ、筒体８１の内側に向けて突出する複数の水路形成板８２とを有する。筒体８１および水路形成板８２は、活性炭で形成されている。筒体８１内に水路形成板８２を交互に櫛歯状に配置することにより、筒体８１と複数の水路形成板８２により形成される水路は蛇行して形成される。筒体８１は壁面に複数の貫通孔８３を有し、貫通孔８３を通過して筒体８１内部に缶内液２４が流入する。
【００７４】
筒体８１および水路形成板８２は活性炭で形成されているため、缶内液２４が筒体８１と複数の水路形成板８２により形成される水路を進行する際、蛇行しながら筒体８１と複数の水路形成板８２により形成される水路を通過することになる。このため、缶内液２４は活性炭と接触しながら流出口３３から排出される。
【００７５】
よって、硬度成分除去部７１Ｂを蒸発缶１１内に設け、硬度成分除去部７１Ｂを活性炭で水路を構成することで、缶内液２４が硬度成分除去部７１Ｂの筒体８１と複数の水路形成板８２により形成される水路を通過する際、缶内液２４は活性炭と接触するため、缶内液２４に含まれる硬度成分を筒体８１および水路形成板８２に吸着させることができるため、缶内液２４から硬度成分を除去することができる。
【００７６】
このように、本実施形態に係る排水処理装置によれば、缶内液２４を蒸発缶１１から排出する際、予め硬度成分除去部７１Ａを構成する活性炭と接触させ、缶内液２４に含まれる硬度成分を除去しておくことで、硬度成分を除去する設備を設置する領域を格別に設けることなく、排水循環ライン２８に排出される缶内液２４に含まれる硬度成分を低減することができる。このため、排水循環ライン２８など後流配管などの表面にスケールが付着するのを抑制することができる。また、硬度成分除去部７１Ｂは蒸発缶１１の内部に収容されているため、粒状活性炭３１Ｅを設置する領域を設ける必要がなく、排水処理装置１０のコンパクト化を図ることができる。
【実施例３】
【００７７】
本発明の実施例３に係る排水処理装置について、図面を参照して説明する。本実施例に係る排水処理装置の構成は、上述の図１に示す排水処理装置の構成と同様であるため、排水処理装置の構成を示す図は省略し、蒸発缶の構成を示す図のみを用いて説明する。なお、図１の排水処理装置と同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７８】
図８は、本発明の実施例３に係る排水処理装置の構成の一部を簡略に示す図である。図８に示すように、本実施形態に係る排水処理装置は、硬度成分除去部を有する。前記硬度成分除去部は、蒸発缶１１の内部に粒状活性炭３１を供給する活性炭供給部９１と、蒸発缶１１内の底部に設けられ、一方に開度を調整することができる通水可能な活性炭捕集部９２と、蒸発缶１１内の粒状活性炭３１を回収する活性炭回収部９３とを有する。
【００７９】
活性炭供給部９１と蒸発缶１１とは活性炭供給ライン９４で連結されている。この活性炭供給ライン９４には、調節弁Ｖ３１が設けられ、活性炭供給部９１から蒸発缶１１に送給される粒状活性炭３１の供給量は、調節弁Ｖ３１により調整される。蒸発缶１１内に粒状活性炭３１を供給する際、調節弁Ｖ３１を開放して、活性炭供給部９１から活性炭供給ライン９４を介して蒸発缶１１内に粒状活性炭３１が供給され、蒸発缶１１内に供給された粒状活性炭３１は、蒸発缶１１の塔底部の活性炭捕集部９２上に位置する。
【００８０】
活性炭捕集部９２は、粒状活性炭３１が蒸発缶１１内に供給される際、蒸発缶１１の塔底部に面するように設けられる底面部９２ａと、蒸発缶１１の側面とほぼ平行となるように設けられ側面部９２ｂと有する。側面部９２ｂは、粒状活性炭３１が蒸発缶１１内に供給される際に、底面部９２ａに捕集された粒状活性炭３１の高さよりも高くなるようにすることが好ましい。これは、粒状活性炭３１を活性炭回収部９３に回収する際に、流出口３３側に粒状活性炭３１が落ちないようにするためである。
【００８１】
また、活性炭捕集部９２は網状に形成され、缶内液２４が通水可能に形成されている。また、活性炭捕集部９２は、網状以外にメッシュ状など缶内液２４の通水が可能な部材であれば、特に限定されるものではない。
【００８２】
活性炭捕集部９２は、蒸発缶１１と活性炭回収部９３とを連結する活性炭排出ライン９５の設けられている蒸発缶１１の一方の側面側に活性炭捕集部９２を上下方向に開度を調整することができる開度調整部材９６が設けられている。
【００８３】
蒸発缶１１内の粒状活性炭３１が、缶内液２４中に含まれる硬度成分の吸着性能が低下した場合には、図９に示すように、開度調整部材９６により活性炭捕集部９２の開度を大きくして活性炭捕集部９２の他端を斜めにする。これにより、活性炭捕集部９２の上にのっている粒状活性炭３１は、開度調整部材９６の設けられている方向に転がり、活性炭排出ライン９５を通過して活性炭回収部９３に回収される。その後、活性炭供給部９１から活性炭供給ライン９４を介して蒸発缶１１内に粒状活性炭３１が供給し、新しい粒状活性炭３１を缶内液２４中に供給する。活性炭供給ライン９４には、調節弁Ｖ３２が設けられ、粒状活性炭３１の回収作業の際に調節弁Ｖ３２を開放する。また、排水循環ライン２８には調節弁Ｖ３４を設け、調節弁Ｖ３４を調節弁Ｖ３２と連動して開閉させる。これにより、粒状活性炭３１の回収作業の際には、活性炭回収部９３に送給されない循環液２５が生じないようにし、粒状活性炭３１の回収作業中は循環液２５が全て活性炭供給ライン９５に送給されるようにする。
【００８４】
活性炭回収部９３に粒状活性炭３１と共に回収された缶内液２４は、回収液送給ライン９７を介して排水循環ライン２８に戻すようにする。活性炭回収部９３の回収液送給ライン９７との連結部には、網状部材９８が設けられている。網状部材９８は、粒状活性炭３１が送給されず缶内液２４のみが通水可能な部材であれば特に限定されるものではない。また、回収液送給ライン９７には逆流防止弁Ｖ３３が設けられており、排水循環ライン２８からの逆流を防止する。
【００８５】
このように、本実施形態に係る排水処理装置によれば、粒状活性炭３１が硫黄分等を吸着し、吸着性能が低下した場合などで粒状活性炭３１を交換する必要が生じた場合でも運転中に蒸発缶１１内の粒状活性炭３１を自動で交換することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  排水処理装置
１１  蒸発缶
１２Ａ〜１２Ｄ  硬度成分除去部
１３  加熱器（加熱手段）
１４  凝縮器
１５  固化装置
２１  脱硫装置
２２  排水
２３  排水供給ライン
２４  缶内液
２５  循環液
２７  循環ポンプ
２８  排水循環ライン
２９  加熱用蒸気
３１  粒状活性炭
３２Ａ〜３２Ｄ  収容容器
３３  流出口
３４  固定部
３６Ａ〜３６Ｃ  内壁
３７Ａ、３７Ｂ  外壁
３８  貫通孔
４１  ガイド
４２  傾斜部
４３  水平部
４４  貫通孔
４６  メッシュ
５１  濃縮液排出ライン
５２  濃縮液槽
５３  固形物
５４  冷却水
５６ａ  冷却水
５７  凝縮水
５８  スチームトラップ
５９  復水
６１、６４  非凝縮性ガス
６２、６５、６６  真空ポンプ
６３  凝縮水タンク
７２  第１水路体
７３  第２水路体
７４  第１内壁
７５  第１外壁
７６  第１水平壁
７７  第２内壁
７８  第２外壁
７９  第２水平壁
８１  筒体
８２  水路形成板
９１  活性炭供給部
９２  活性炭捕集部
９３  活性炭回収部
９４  活性炭供給ライン
９５  活性炭排出ライン
９６  開度調整部材
９７  回収液送給ライン
９８  網状部材
【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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【図６】
2012170931.tif 000008
【図７】
2012170931.tif 000009
【図８】
2012170931.tif 000010
【図９】
2012170931.tif 000011