(57)【要約】【課題】石炭ガス化発電設備で生成されたセレノシアン酸イオンを含む排水から効率よくシアンを除去するシアン除去方法、シアン除去装置および石炭ガス化発電設備を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の排水処理方法は、セレン成分およびシアン成分を含む排水に酸を添加して酸性排水とした後、前記酸性排水に酸化剤を添加して撹拌し、前記セレン成分を酸化させて＋４価まで変化させるとともに、前記シアン成分を分解除去する。【選択図】図１
2017148728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレン成分およびシアン成分を含む排水に酸を添加して酸性排水とした後、
前記酸性排水に酸化剤を添加して撹拌し、前記セレン成分を酸化させて＋４価まで変化させるとともに、前記シアン成分を分解除去する排水処理方法。
【請求項２】
前記排水中で前記セレン成分および前記シアン成分がセレノシアン酸イオンの形態で存在し、
前記酸性排水に酸化剤を添加して撹拌して、前記セレノシアン酸イオンのセレン成分を酸化させて＋４価まで変化させるとともに、前記セレノシアン酸イオンから分離したシアン成分を分解除去する請求項１に記載の排水処理方法。
【請求項３】
前記酸性排水の酸化還元電位を所定範囲内に制御する請求項１または請求項２に記載の排水処理方法。
【請求項４】
前記酸化剤が過酸化水素である請求項１から請求項３のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項５】
前記酸性排水にアルカリを添加して中性排水とした後、
前記中性排水に凝集剤を添加して凝集物を形成させ、
前記凝集物を固液分離する請求項１から請求項４のいずれかに記載の排水処理方法。
【請求項６】
セレン成分およびシアン成分を含む排水を収容する処理部と、
前記処理部に酸を添加する酸添加部と、
前記処理部に酸化剤を添加する酸化剤添加部と、
前記酸を添加した後、前記酸化剤を添加するように前記酸化剤添加部を制御する酸化剤添加制御部と、
を備えた排水処理装置。
【請求項７】
前記処理部に収容された排水の酸化還元電位が所定の閾値を超えたか否かを判定する判定部を備え、
前記酸化剤添加制御部は、前記判定部から該酸化還元電位が前記閾値を超えたとの判定結果を受けて、前記酸化剤の添加を停止する機能を備えた請求項６に記載の排水処理装置。
【請求項８】
前記請求項６または請求項７に記載の排水処理装置を備えた石炭ガス化発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理方法、排水処理装置およびそれを備えた石炭ガス化発電設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭を燃料とする発電プラントの排水中には、種々の有害物質が含まれている。該有害物質は排水から除去する必要があるため、様々な排水の処理方法が検討されている。特許文献１は、排水に含まれるＳＳ，フッ素、シアン、セレン、アンモニア等のＣＯＤ成分を除去する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２１１５１号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
石炭を燃料とした発電には、従来から用いられている石炭焚き発電と、石炭の発電効率を高めるために開発された石炭ガス化発電とがある。石炭焚き発電では、酸化雰囲気で石炭を燃焼させ、燃焼熱により生成した蒸気などを発電に利用する。石炭ガス化発電では、低酸素条件で石炭を蒸し焼きにして熱分解反応を起こし燃料ガスを生成させ、該燃料ガスを発電に利用する。
【０００５】
上述のように、石炭焚き発電と石炭ガス化発電とでは石炭の反応条件が異なる。石炭の反応条件の違いは、排水中に含まれる有害成分の組成、形態等に影響する。有害成分の組成または形態が異なる排水は、それぞれに適した処理方法で行う必要がある。
【０００６】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、石炭焚き発電設備からの排水よりも石炭ガス化発電設備からの排水中にセレンおよびシアンが存在すること、および、石炭ガス化発電設備からの排水中で、セレンおよびシアンの一部が、セレノシアン酸イオン（ＳｅＣＮ−、Ｓｅ（０））の形態で存在することを見出した。石炭ガス化発電からの排水中にシアンが存在する理由としては、石炭を構成する炭素（Ｃ）と環境中の窒素（Ｎ）との反応が酸化雰囲気下よりも還元雰囲気下で促進されるためであると考えられる。
【０００７】
セレンおよびシアンは、共に規制対象の有害物質である。そのため、シアンを分解除去するだけでなく、同時にセレンを処理できる方法が望まれる。特許文献１では、シアンを分解する工程と、セレンを処理する工程は別々に実施されており、効率的ではない。
【０００８】
石炭焚き発電設備からの排水では、セレン（Ｓｅ）が主に４価の亜セレン酸イオン（ＳｅＯ３２−、Ｓｅ（ＩＶ））または６価のセレン酸イオン（ＳｅＯ４２−、Ｓｅ（ＶＩ））の形態で溶解している。Ｓｅ（ＩＶ）は、凝集沈殿処理により排水から除去できる。Ｓｅ（ＶＩ）は、凝集沈殿処理では取り除くことが困難であるため、一旦Ｓｅ（ＩＶ）に還元した上で凝集沈殿処理され得る。
【０００９】
一方、石炭ガス化発電設備からの排水では、セレンは亜セレン酸イオン（ＳｅＯ３２−、Ｓｅ（ＩＶ））、セレノシアン酸イオン（ＳｅＣＮ−、Ｓｅ（０））、セレノ硫酸イオン（ＳｅＳＯ３２−、Ｓｅ（−ＩＩ））の形態で溶解している。Ｓｅ（０）およびＳｅ（−ＩＩ）は、凝集沈殿処理では取り除くことが困難である。また、Ｓｅ（０）およびＳｅ（−ＩＩ）は、Ｓｅ（ＩＶ）よりも価数が低いため、Ｓｅ（ＶＩ）と同じように還元させて凝集沈殿する方法は適用できない。
【００１０】
上述のようにセレンはその形態によって適した処理方法が異なるうえ、セレノシアン酸イオン（Ｓｅ（０））の処理方法はほとんど検討されていない。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、石炭ガス化発電設備で生成されたセレノシアン酸イオンを含む排水から効率よくセレンおよびシアンを除去する排水処理方法、排水処理装置およびそれを備えた石炭ガス化発電設備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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の排水処理方法、排水処理装置およびそれを備えた石炭ガス化発電設備は以下の手段を採用する。
本発明は、セレン成分およびシアン成分を含む排水に酸を添加して酸性排水とした後、
前記酸性排水に酸化剤を添加して撹拌し、前記セレン成分を酸化させて＋４価まで変化させるとともに、前記シアン成分を分解除去する排水処理方法を提供する。
【００１３】
上記発明の一態様では、前記排水中で前記セレン成分および前記シアン成分がセレノシアン酸イオンの形態で存在し、前記酸性排水に酸化剤を添加して撹拌し、前記セレノシアン酸イオンのセレンを酸化させて＋４価まで変化させるとともに、前記セレノシアン酸イオンから分離したシアンを分解除去する。
【００１４】
酸性排水とした後に酸化剤を添加して撹拌することで、セレノシアン酸イオンをセレン（Ｓｅ）とシアン（ＣＮ）に分離するとともに、分離したＣＮを分解できる。分離したセレンは０価であり、上記発明では０価のセレン（Ｓｅ（０））を酸化させて４価のセレン（Ｓｅ（ＩＶ））とすることができる。Ｓｅ（ＩＶ）は凝集沈殿処理により容易に除去できる。
【００１５】
酸性排水の酸化還元電位の値が大きいほど、溶液の酸化傾向が強くなる。排水の酸化還元電位を酸化傾向の溶液となるよう制御すると、排水中に含まれるＳｅが酸化されやすくなる。それにより、ＣＮとＳｅの分離を効率よく行える。
【００１６】
一方、Ｓｅが酸化しすぎると６価のセレン（Ｓｅ（ＶＩ））となるが、６価のセレンは凝集剤を用いた処理ができない。上記発明の一態様によれば、酸性排水の酸化還元電位を所定範囲内に制御することでＳｅの酸化を４価にとどめることができる。
【００１７】
酸化剤は過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）であることが好ましい。Ｈ２Ｏ２は、その添加量に応じて排水の酸化還元電位を緩やかに上昇させる。そのため、酸化剤としてＨ２Ｏ２を用いた場合、排水の酸化還元電位の調整が容易となる。
【００１８】
上記発明の一態様において、前記撹拌後、前記酸性排水にアルカリを添加して中性排水とした後、前記中性排水に凝集剤を添加して凝集物を形成させ、前記凝集物を固液分離する。
【００１９】
上記発明の一態様によれば、Ｓｅは酸化されて４価となっているため、凝集沈殿により容易に除去できる。
【００２０】
また、本発明は、セレン成分およびシアン成分を含む排水を収容する処理部と、前記処理部に酸を添加する酸添加部と、前記処理部に酸化剤を添加する酸化剤添加部と、前記酸を添加した後、前記酸化剤を添加するよう制御する制御部と、を備えた排水処理装置を提供する。
【００２１】
上記発明の一態様において排水処理装置は、前記処理部に収容された排水の酸化還元電位が所定の閾値を超えたか否かを判定する判定部を備え、前記酸化剤添加制御部は、前記判定部から該酸化還元電位が前記閾値を超えたとの判定結果を受けて、前記酸化剤の添加を停止する機能を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、セレン成分およびシアン成分を含む排水から効率よくセレン成分およびシアン成分を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係る排水処理装置の機能ブロック図である。
【図２】試験１の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本実施形態に係る排水処理装置１は、石炭ガス化発電設備の排水処理機構の一部に組み込まれている。排水処理装置１は、石炭ガス化発電設備から出た排水（ここではスクラバー排水）を受けて収容する処理部２と、処理部の後段に接続された固液分離部３と、制御部４と、を備えている。
【００２５】
処理部２には、塩鉄添加部５、酸添加部６および酸化剤添加部７が接続されている。塩鉄添加部５は、処理部２に収容された排水に塩鉄を添加できる。酸添加部６は、処理部２に収容された排水に酸を添加できる。酸化剤添加部７は、処理部２に収容された排水に酸化剤を添加できる。処理部２には、ｐＨ計測器（不図示）および酸化還元電位計測器８が接続されている。
【００２６】
固液分離部３は、ｐＨ調整剤添加手段９および凝集剤添加手段（１０，１１）を備えている。ｐＨ調整剤添加手段９は、処理部２を経て固液分離部に収容された排水にアルカリ剤を添加できる。凝集剤添加手段（１０，１１）は固液分離部に収容された排水に凝集剤を添加できる。本実施形態において固液分離部３は、異なる種類の凝集剤をそれぞれ任意のタイミングで排水に添加できるよう複数の凝集剤添加手段（９，１０）を備えているが、これに限定されず凝集剤添加手段は１つであってもよい。
【００２７】
制御部４は、排水処理装置１の各構成を制御できる。制御部４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００２８】
制御部４は、酸添加制御部（不図示）、判定部１２および酸化剤添加制御部１３を含む。図１では、図の簡略化のため判定部１２および酸化剤添加制御部１３以外の構成は省略する。酸添加制御部は、ｐＨ計測器での計測結果を受信して処理部２に収容された排水が所定のｐＨとなるよう酸の添加量を調整できる。判定部１２は、酸化還元電位計測器での計測結果を受信して処理部２に収容された排水の酸化還元電位が所定の閾値を超えたか否かを判定し、その結果を酸化剤添加制御部１３へと送信する。酸化剤添加制御部１３は、酸を添加した後、酸化剤を添加するよう酸化剤添加部７を制御する。酸化剤添加制御部１３は、判定部１２から排水の酸化還元電位が所定の閾値を超えたとの判定結果を受けた場合に、酸化剤の添加を停止して、酸化剤の添加量を調整できる。閾値は、許容できる酸化還元電位の上限を超えない程度に該上限に近い値とするとよい。例えば、後述するように酸化還元電位の所定範囲が２００ｍＶ以上１０００ｍＶ以下である場合、酸化還元電位の上限は１０００ｐｐｍとなるので、閾値は９００ｐｐｍと設定してもよい。閾値は排水の状態等に応じて適宜設定してよい。
【００２９】
次に、本実施形態に係る排水処理方法について説明する。本実施形態において、処理対象の排水は、セレン成分（以降、セレンと称す）およびシアン成分（以降、シアンと称す）を含む。本実施形態において、セレン成分およびシアン成分の少なくとも一部は、排水中でセレノシアン酸イオンとして存在する。セレノシアン酸イオンを含む排水は、例えば、石炭ガス化発電設備の排水である。
【００３０】
石炭ガス化発電設備では、還元雰囲気下で石炭を蒸し焼きにして燃料ガスを生成する。石炭ガス化発電設備では、排気中にシアン（ＣＮ）が含まれており、該ＣＮは水に溶解する。石炭ガス化発電設備からの排水において、ＣＮは、シアンイオン（ＣＮ−）、セレノシアン酸イオン（ＳｅＣＮ−、Ｓｅ（０））、塩化シアン（ＣＮＣｌ−）、フェリシアン化物イオン（［Ｆｅ（ＣＮ）６］３−）、フェロシアン化物イオン（［Ｆｅ（ＣＮ）６］４−）などの形態で存在する。
【００３１】
石炭には、産地によってセレン（Ｓｅ）が含有されている。石炭をガス化させたガスを水と接触させると、Ｓｅは水に溶解する。排水中のＳｅは、亜セレン酸イオン（ＳｅＯ３２−、Ｓｅ（ＩＶ））または、＋４価よりも価数の低いセレノシアン酸イオン（ＳｅＣＮ−、Ｓｅ（０））、セレノ硫酸イオン（ＳｅＳＯ３２−、Ｓｅ（−ＩＩ））の形態で存在する。
【００３２】
本実施形態に係る排水処理方法では、まず、排水に酸を添加して酸性排水とする（Ｓ１）。酸は、硫酸、塩酸、硝酸等である。酸性排水のｐＨは、１以上７未満、好ましくは３以上６以下に調整する。
【００３３】
次に、排水に塩鉄を添加する（Ｓ２）。塩鉄は、塩化第二鉄、ポリ鉄等である。塩鉄として塩化第二鉄を用いる場合、塩化第二鉄の添加量は、鉄（Ｆｅ）として５０ｍｇ／Ｌ以上１０００ｍｇ／Ｌ以下、好適には５０ｍｇ／Ｌ以上２００ｍｇ／Ｌ以下とされる。塩鉄の添加のタイミングは、上記に限定されず、酸化剤を添加した後としてもよい。
【００３４】
次に、酸性排水に酸化剤を添加して撹拌する（Ｓ３）。酸化剤は、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムまたはオゾンから選択される。酸化剤は、特に過酸化水素とするのが好ましい。酸化剤の添加量は、排水中のシアン濃度またはセレン濃度などに応じて適宜設定される。酸性排水に酸化剤を添加することで、セレノシアン酸イオンのセレンを酸化させて＋４価セレンにするとともに、セレノシアン酸イオンからＣＮ−が分離される。分離したＣＮ−は最終的に窒素と二酸化炭素に分解されて、排水から除去される。
【００３５】
酸化剤として過酸化水素を用いる場合、過酸化水素の添加量は１００ｍｇ／Ｌ以上、好適には１００ｍｇ／Ｌ以上１０００ｍｇ／Ｌ以下とされる。過酸化水素の添加量が少なすぎると、Ｓｅの酸化が十分に進まずＳｅＣＮ−が残存する。一方、過酸化水素を過剰に添加しても、過酸化水素の添加量に見合うほど酸性排水の酸化還元電位を変化させることもできないし、シアン分解効果も得られない。価数が＋４価未満のＳｅ濃度により適正な過酸化水素添加量の上限値は変動する。
【００３６】
酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いる場合、次亜塩素酸ナトリウムの添加量は２００ｍｇ／Ｌ以上、好適には２００ｍｇ／Ｌ以上５００ｍｇ／Ｌ以下とされる。次亜塩素酸ナトリウムの添加量が少なすぎると、Ｓｅの酸化が十分に進まずＳｅＣＮ−が残存する。一方、次亜塩素酸ナトリウムを過剰に添加すると、酸性排水の酸化還元電位が高くなりすぎる。酸性排水の酸化還元電位を高くしすぎると、Ｓｅの酸化反応が促進され、ＳｅＯ４２−が増えるため、その後、Ｓｅの除去が困難となる。
【００３７】
本実施形態では、酸性排水の酸化還元電位を所定範囲内の値に制御する（Ｓ４）こともできる。酸性排水の酸化還元電位は、酸性排水が酸化傾向の溶液となるよう制御するとよい。具体的には、酸性排水の酸化還元電位は、２００ｍＶ以上１５００ｍＶ以下、好ましくは２００ｍＶ以上１０００ｍＶ以下とされる。判定部１２は、酸化還元電位計測器での計測結果を受信して処理部２に収容された排水の酸化還元電位が所定の閾値を超えたか否かを判定する。判定部１２の判定結果に基づいて、酸化剤添加制御部１３は、酸化剤の添加を停止する。酸性排水の酸化還元電位は、酸化剤または塩鉄の添加量を調整することで制御できる。酸性排水の酸化還元電位が高すぎると、ＳｅＯ４２−が増えるため、その後、Ｓｅの除去が困難となる。酸性排水の酸化還元電位が低すぎると、Ｓｅの酸化が十分に進まずＳｅＣＮ−が残存し、ＳｅおよびＣＮの除去率が低下する。
【００３８】
次に、酸化剤を添加して撹拌した後の酸性排水に、アルカリを添加して中性排水とする（Ｓ５）。アルカリは、水酸化ナトリウム、または消石灰等である。
【００３９】
次に、中性排水に凝集剤を添加して凝集物を形成させる（Ｓ６）。その後、所定時間静置し、凝集物を沈殿させ、上澄みを分離する（Ｓ７）。
【００４０】
凝集剤は、無機凝集剤または無機凝集剤および高分子凝集剤である。無機凝集剤および高分子凝集剤を用いる場合、無機凝集剤を添加した後に、高分子凝集剤を添加する。
【００４１】
無機凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム塩（ＰＡＣ）、硫酸アルミニウム、または塩化第二鉄等である。高分子凝集剤は、アニオン系高分子凝集剤、またはノニオン系高分子凝集剤などである。アニオン系高分子凝集剤は、例えば、ヒシフロックＨ−３０５（三菱重工メカトロシステムズ株式会社製）またはヒシフロックＨＡ−５１０（三菱重工メカトロシステムズ株式会社製）などである。
【００４２】
形成させた凝集物には、ＳｅＯ３２−が含まれている。凝集物を取り除くことで、排水からＳｅを除去できる。これにより、排水中のＳｅ濃度を排出基準以下することが可能となる。凝集剤を用いて固液分離する工程（Ｓ５〜Ｓ７）は、必要に応じて複数回実施してもよい。
【００４３】
本実施形態に係る排水処理方法では、他の有害物質の除去工程と並行して実施できる。例えば、フッ素（Ｆ）の除去処理は一般に凝集剤を用いた凝集・分離工程を必要とする。本実施形態に係る排水処理方法によれば、Ｓｅを凝集・分離する工程で、Ｆの除去処理も並行して実施できる。また、本実施形態に係る排水処理方法は、水銀などの重金属除去処理と並行して実施できる。重金属は、キレート剤を用いて除去できる。
【００４４】
＜試験１＞
上記実施形態に従って排水処理を行った。処理フローを図２に示す。
石炭ガス化複合発電設備（ＩＧＣＣ）では、ＩＧＣＣの複数の工程から排水が排出される。本試験では、Ｓｅ濃度が最も高くなる工程で出た排水を処理対象として用いた。
【００４５】
酸化剤は、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２、和光純薬工業株式会社製）を用いた。凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ、多木化学株式会社）およびヒシフロックＨ−３０５を用いた。キレート剤は、エポフロック（登録商標）Ｌ−１（ミヨシ油脂株式会社製）を用いた。
【００４６】
手順１：セレノシアン酸イオンの分解除去（酸添加／塩鉄添加／酸化剤添加／脱気）
排水に硫酸を加えてｐＨ４の溶液（酸性排水）とした。酸性排水に塩化第二鉄（ＦｅＣｌ３）およびＨ２Ｏ２を添加し、３０分間撹拌した。ＦｅＣｌ３の添加量は、１００ｍｇ−Ｆｅ／Ｌとした。Ｈ２Ｏ２の添加量は、３００ｍｇ／Ｌとした。酸性排水に酸化剤を添加することで、セレノシアン酸イオンを酸化・分解させることができる。
【００４７】
手順２：第１固液分離（中和／凝集剤添加／沈殿／上澄み分離）
次に、酸性排水に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加してｐＨ７の溶液（中性排水）とした。中性排水にＰＡＣを添加し、３０分間撹拌した。ＰＡＣの添加量は、３６００ｍｇ／Ｌとした。ＰＡＣを添加することで、フッ素（Ｆ）処理も並行して実施できる。
【００４８】
次に、中性排水にヒシフロックＨ−３０５（ポリマ）を添加し、５分間撹拌した。ヒシフロックＨ−３０５の添加量は、１０ｍｇ／Ｌとした。その後、５分間静置し、凝集物を沈殿させた。凝集物が沈殿した溶液から上澄み（処理水１）を分離した。
【００４９】
手順３：第２固液分離（キレート剤添加／中和／凝集剤添加／沈殿／上澄み分離）
処理水１にエポフロック（登録商標）Ｌ−１を添加し、３０分間撹拌した。エポフロック（登録商標）Ｌ−１の添加量は、４０ｍｇ／Ｌとした。その後、第１固液分離の工程と同様に、ＮａＯＨ、ＰＡＣ、ヒシフロックＨ−３０５を用いて凝集物を形成させた後、静置した。凝集物を沈殿させた溶液から上澄み（処理水２）を分離した。
【００５０】
原水、処理水１および処理水２について、全シアン（Ｔ−ＣＮ）、溶解シアン（ＣＮ−）、全セレン（Ｔ−Ｓｅ）、溶解セレン（Ｓｅ４＋）、溶解セレノシアン（ＳｅＣＮ−）の濃度を計測した。処理水２については０．４５μｍのフィルターでろ過した溶液を計測に供した。計測は、イオンクロマトグラフィーにより実施した。
【００５１】
表１に、計測結果を示す。
【表１】
2017148728.tif 000003
【００５２】
原水のＳｅＣＮ−濃度は１．４９ｍｇ／Ｌであった。
【００５３】
処理水１および処理水２のＳｅＣＮ−濃度は、０．０１ｍｇ／Ｌ未満であり、いずれも原水より低かった。このことから、上記実施形態の排水処理により、ＳｅＣＮ−が略完全に分解されていることが分かる。
【００５４】
ＳｅとＣＮの分子量に基づいて換算すると、原水のＳｅＣＮ−のうち、０．３７ｍｇ／Ｌ分がＣＮ−に相当する。よって、排水処理によりＳｅＣＮ−からＣＮ−が分離しただけであれば、原水のＣＮ−濃度は、初期濃度０．４９ｍｇ／Ｌに０．３７ｍｇ／Ｌが加算された濃度、すなわち、０．８６ｍｇ／Ｌとなるはずである。しかしながら、表１によれば、処理水１および処理水２のＣＮ−濃度は、いずれも原水より若干低下していた。ＣＮ−濃度の上昇がみられなかったことから、ＳｅＣＮ−から分離したＣＮ−が分解除去されていることが分かる。
【００５５】
処理水１および処理水２のＴ−ＣＮ濃度も、それぞれ原水より低かった。
原水に含まれるシアン成分は、ＳｅＣＮ−以外の形態のシアン化合物イオンとして存在するものもある。表１には示していないが、原水、処理水１および処理水２についてＳｅＣＮ−以外のシアン化合物イオンの濃度を計測したところ、処理水１および処理水２の塩化シアン（ＣＮＣｌ−）、フェリシアン化物イオン（［Ｆｅ（ＣＮ）６］３−）およびフェロシアン化物イオン（［Ｆｅ（ＣＮ）６］４−）の濃度は、原水よりも低下していた。これにより、ＳｅＣＮ−以外のシアン化合物イオンに含まれるシアンについても分解除去できていることが分かる。
【００５６】
水質汚濁防止法に基づくＣＮの排出基準は、それぞれ１ｍｇ／Ｌである。上記結果から、酸性排水とした後に酸化剤を添加して処理することで、処理水１および処理水２に含まれるＴ−ＣＮ濃度を排出基準以下にできることが確認された。
【００５７】
処理水１および処理水２において、Ｔ−Ｓｅ濃度およびＳｅ４＋濃度は、いずれも原水の１０分の１以下まで低下していた。このことから、上記実施形態の排水処理により、シアンを分解除去するとともに、４価または４価よりも価数の低いＳｅも同時に除去できることが確認された。
【００５８】
＜試験２＞
本試験の処理対象の排水は、試験１と同様である。本試験における原水のＴ−Ｓｅ濃度は、０．７５ｍｇ／Ｌであった。
【００５９】
Ｈ２Ｏ２およびＦｅＣｌ３の添加量を変化させた以外は、試験１と同様の工程で原水を処理し、処理水１および処理水２を得た。処理水１および処理水２について、Ｔ−Ｓｅ濃度を計測した。
【００６０】
計測結果を表２に示す。
【表２】
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【００６１】
原水に酸化剤（Ｈ２Ｏ２）を添加したことで、ほとんどの処理水１および処理水２でＴ−Ｓｅ濃度が原水の１０分の１程度に低下した。一方、原水に酸化剤を添加しなかった場合、原水の２分の１程度しかＴ−Ｓｅ濃度が低下しなかった。上記結果から、酸化剤を添加して処理することで、Ｔ−Ｓｅ濃度を低下させられることが確認された。
【００６２】
表２の結果を表１の結果に照らすと、Ｔ−Ｓｅ濃度の低下の割合が同程度であることから、酸化剤を添加することにより、ＳｅＣＮ−からＣＮ−が分離されていると推察される。
【００６３】
Ｎｏ．１からＮｏ．３の結果を比較すると、酸化剤だけでなく、塩化第二鉄も併せて添加することで、処理水２に含まれるＴ−Ｓｅ濃度を更に低下できることが確認された。
【００６４】
Ｎｏ．３からＮｏ．５の結果を比較すると、処理水１のＴ−Ｓｅ濃度は、過酸化水素の添加量の増加に応じて低下傾向を示した。
【００６５】
＜試験３＞
酸化剤を次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）とした。第１固液分離の工程まで試験１と同様に原水を処理し、処理水１を得た。原水は、試験２と同様、希釈したものを使用した。
【００６６】
原水及び処理水１について、Ｔ−Ｓｅ濃度を計測した。また、原水及び脱気する直前の酸性排水について、酸化還元電位（ＯＲＰ）を計測した。酸化還元電位は、株式会社堀場製作所製Ｄ−５２を用いて計測した。
【００６７】
表３に、ＮａＣｌＯ及びＦｅＣｌ３の添加量、処理水１のＴ−Ｓｅ濃度、及び脱気する直前の酸性排水の酸化還元電位を示す。原水は、Ｔ−Ｓｅ濃度０．７１ｍｇ／ｌ、酸化還元電位４０ｍＶ、ｐＨ１２．８であった。
【００６８】
【表３】
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【００６９】
表３によれば、ＮａＣｌＯを原水に添加して処理することで、処理水１のＴ−Ｓｅ濃度が原水よりも低下させられる。ＮａＣｌＯの添加量を２２０ｍｇ／ｌとしたときに、処理水１のＴ−Ｓｅ濃度が最も低くなった。
【００７０】
ＮａＣｌＯの添加量を増やすと、処理水１のＴ−Ｓｅ濃度は増加する傾向が見られた。酸性排水の酸化還元電位も、ＮａＣｌＯの添加量の増加に伴い、上昇した。よって酸性排水の酸化還元電位を大きくしすぎたため、Ｓｅの酸化が進みすぎてしまい、＋６価Ｓｅが増えたことにより、Ｔ−Ｓｅ濃度が増加したものと考えられる。＋６価Ｓｅは凝集剤を用いて凝集分離できないため、酸化によるＳｅの価数変化は、＋４価Ｓｅで止めることが好ましい。このことから、Ｓｅを酸化させる際、処理水の酸化還元電位に好適な範囲があることがわかった。
【００７１】
（Ｈ２Ｏ２と酸化還元電位との関係について）
硫酸を用いて、原水のｐＨを４に調整した。該原水にＦｅＣｌ３及びＨ２Ｏ２を添加し、酸化還元電位を計測した。表４に、ＦｅＣｌ３及びＨ２Ｏ２の添加量と、酸化還元電位の計測結果とを示す。
【００７２】
【表４】
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【００７３】
表４によれば、Ｈ２Ｏ２の添加量を１００ｍｇ／ｌから１０００ｍｇ／ｌまで増加させると、原水の酸化還元電位はわずかに上昇した。
【符号の説明】
【００７４】
１  排水処理装置
２  処理部
３  固液分離部
４  制御部
５  塩鉄添加部
６  酸添加部
７  酸化剤添加部
８  酸化還元電位計測器
９  ｐＨ調整剤添加手段
１０，１１  凝集剤添加手段
１２  判定部
１３  酸化剤添加制御部
【図１】
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【図２】
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