(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物最終処分場の浸出水を処理する際に、浸出水中の重金属、カルシウムを凝集沈殿させ、その後に砂濾過処理し、活性炭吸着処理し、残存するホウ素をイオン交換樹脂により吸着除去し、イオン交換樹脂を塩酸と苛性ソーダとで再生し、再生工程でイオン交換樹脂からホウ素を溶離させ、再生工程の再生廃液をｐＨ調整し、再生廃液中に含まれる樹脂からの溶離物質であるホウ素を消石灰とアルミニウム系凝集剤により凝集沈殿させ、凝集沈殿物が分離された凝沈処理水をｐＨ調整した後、陽イオン交換膜とバイポーラ膜と陰イオン交換膜とを有した電気透析装置に通水して塩酸と苛性ソーダとを分離し、これらが分離除去された電気透析処理水を処理水として導出するとともに、分離した塩酸と苛性ソーダは前段へ返送して、イオン交換樹脂の再生もしくはｐＨ調整に再使用することを特徴とするイオン交換樹脂再生廃液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン交換樹脂再生廃液の処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、一般廃棄物や産業廃棄物を埋立てた廃棄物最終処分場の浸出水を処理する際には、浸出水中の夾雑物や砂等を除去し、マンガンなどの重金属やカルシウムを凝集剤により凝集沈殿させて分離し、凝沈処理水を生物処理してＢＯＤ物質や窒素分を分解除去し、生物処理水にさらに凝集剤を添加してＣＯＤ物質や浮遊物質などを凝集沈殿させている。その後、凝集沈殿物を分離した凝沈処理水を砂濾過して微細な浮遊物質を除去し、残存するＣＯＤ物質や色度成分などを活性炭吸着により除去し、なお残存するホウ素などを陰イオン交換樹脂などのイオン交換樹脂により吸着除去して、処理水としている。
【０００３】
そして、イオン交換樹脂が飽和に達した時には、図３に示したように、イオン交換樹脂塔１内に塩酸２を通液して樹脂に吸着したホウ素などを溶離させ、次いで苛性ソーダ３を通液して樹脂を再生させている。
【０００４】
このとき発生する再生廃液４はホウ素などの溶離物質を含んだ塩酸・苛性ソーダ混合液なので、凝集沈殿槽５へ導き、苛性ソーダ６などのｐＨ調整剤でｐＨ調整した後、消石灰７とアルミニウム系凝集剤８とを順次添加してホウ素などを凝集沈殿させ、凝集沈殿物９は引き抜き、凝沈処理水１０は硫酸１１などのｐＨ調整剤で中和して、処理水１２としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のイオン交換樹脂再生方法では、上記したように、樹脂の洗浄・再生用に塩酸２，苛性ソーダ３が必要であり、このとき発生した再生廃液４の処理にも苛性ソーダ６，硫酸１１などのｐＨ調整剤が必要なので、多量の薬品を扱わねばならず、コストも高くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するもので、イオン交換樹脂再生廃液を効率よく処理することができ、処理コストを低減できるイオン交換樹脂再生廃液の処理方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明のイオン交換樹脂再生廃液の処理方法は、廃棄物最終処分場の浸出水を処理する際に、浸出水中の重金属、カルシウムを凝集沈殿させ、その後に砂濾過処理し、活性炭吸着処理し、残存するホウ素をイオン交換樹脂により吸着除去し、イオン交換樹脂を塩酸と苛性ソーダとで再生し、再生工程でイオン交換樹脂からホウ素を溶離させ、再生工程の再生廃液をｐＨ調整し、再生廃液中に含まれる樹脂からの溶離物質であるホウ素を消石灰とアルミニウム系凝集剤により凝集沈殿させ、凝集沈殿物が分離された凝沈処理水をｐＨ調整した後、陽イオン交換膜とバイポーラ膜と陰イオン交換膜とを有した電気透析装置に通水して塩酸と苛性ソーダとを分離し、これらが分離除去された電気透析処理水を処理水として導出するとともに、分離した塩酸と苛性ソーダは前段へ返送して、イオン交換樹脂の再生もしくはｐＨ調整に再使用するものである。凝沈処理水は、接触する膜の特性に応じた中性または酸性側のｐＨに調整する。
【０００９】
上記した構成によれば、再生廃液より容易に塩酸と苛性ソーダを分離できるとともに、分離した塩酸と苛性ソーダとを再使用して、イオン交換樹脂の再生や、凝集沈殿のためのｐＨ調整を効率よく行うことができ、廃液の有効利用およびコスト低減を図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態におけるイオン交換樹脂再生廃液の処理装置を示し、イオン交換樹脂塔２０は図３を用いて説明した従来のものと同様に、ホウ素吸着能を有する陰イオン交換樹脂を充填しており、イオン交換樹脂塔２０の下流に、塔内の陰イオン交換樹脂を再生した際の再生廃液を処理する凝集沈殿槽２１と電気透析装置２２とが設けられている。２３は、イオン交換樹脂塔２０へ被処理水や塩酸あるいは苛性ソーダなどの樹脂再生薬品を導入する導入管である。
【００１１】
凝集沈殿槽２１は、第１ｐＨ調整室２１ａと第１凝集剤混合室２１ｂと第２凝集剤混合室２１ｃと凝集沈殿室２１ｄと第２ｐＨ調整室２１ｅとをこの順に配置して構成されている。第１ｐＨ調整室２１ａには、イオン交換樹脂塔２０からの再生廃液を導入する再生廃液導入管２４とｐＨ調整剤を注入する薬注管２５とが開口し、第１凝集剤混合室２１ｂと第２凝集剤混合室２１ｃにはそれぞれ消石灰を添加する凝集剤添加手段２６、アルミニウム系凝集剤を添加する凝集剤手段２７が設けられ、第２ｐＨ調整室２１ｅにはｐＨ調整剤を注入する薬注管２８と凝沈処理水を導出する凝沈処理水導出管２９とが開口している。凝集沈殿室２１ｄの底部には、凝集沈殿物を引き抜く引抜管３０が設けられている。
【００１２】
電気透析装置２２は、たとえば図２に示したようなものであり、一価のイオンを選択的に透過しうる陽イオン交換膜Ｃと陰イオン交換膜Ａとの間に、バイポーラ膜ＢＰを、陰イオン交換体層を陽極側（Ｅ＋）に向け、陽イオン交換体層を陰極側（Ｅ−）に向けて配置した多室構造となっている。そして、陽イオン交換膜Ｃと陰イオン交換膜Ａとの間に、上記凝沈処理水導出管２９に連通した循環管３１が連通し、陽イオン交換膜Ｃとバイポーラ膜ＢＰとの間に循環管３２が連通し、陰イオン交換膜Ａとバイポーラ膜ＢＰとの間に循環管３３が連通し、これら循環管３１，３２，３３にさらに導出管３４，３５，３６が連通している。
【００１３】
上記した構成における作用を説明する。
イオン交換樹脂塔２０内のイオン交換樹脂が飽和に達した時に、塔２０内に導入管２３により塩酸が導入されて樹脂に吸着したホウ素などが溶離され、次いで導入管２３により苛性ソーダが導入されて樹脂が再生される。
【００１４】
このときイオン交換樹脂塔２０より排出される再生廃液は図示を省略した貯留槽へ送られて一旦貯留され、その後の適当時に再生廃液導入管２４によって凝集沈殿槽２１へ送られる。
【００１５】
凝集沈殿槽２１へ送られた再生廃液は、第１ｐＨ調整室２１ａで薬注管２５を通じて添加される苛性ソーダによりｐＨ調整され、再生廃液中のホウ素などの溶離物質は、第１凝集剤混合室２１ｂ，第２凝集剤混合室２１ｃで凝集剤添加手段２６，２７を通じて添加される消石灰とアルミニウム系凝集剤により凝集し、凝集沈殿室２１ｄで沈殿する。
【００１６】
凝集沈殿室２１ｄ内の上澄水たる凝沈処理水は、第２ｐＨ調整室２１ｅへ導かれ、薬注管２８を通じて添加される塩酸によって陽イオン交換膜Ｃおよび陰イオン交換膜Ａの特性に適した中性または酸性側の適当ｐＨに調整され、凝沈処理水中に含まれるカルシウム等の濃度が高い場合には、これらの膜への付着・スケール化を防止する膜汚染防止剤を添加される。膜汚染防止剤としては、ポリアクリル酸（一部ナトリウム塩を形成していてもよい）など、凝沈処理水中のカルシウム等の析出抑制効果または結晶歪曲効果またはこれら両効果を有し、膜汚染を防止する薬剤が使用される。
【００１７】
ｐＨ調整された凝沈処理水は導出管２９，循環管３１により、Ｅ＋，Ｅ−極間に直流電流が負荷された電気透析装置２２の陽イオン交換膜Ｃと陰イオン交換膜Ａとの間に通水される。これにより、凝沈処理水中のカルシウムなどの多価イオンは、陽イオン交換膜Ｃと陰イオン交換膜Ａとの間に留まり、Ｎａ+ イオンは陽イオン交換膜Ｃを透過するもののバイポーラ膜ＢＰを透過せず、Ｃｌ- イオンは陰イオン交換膜Ａを透過するもののバイポーラ膜ＢＰを透過せず、水分子はバイポーラ膜ＢＰでＨ+ イオンとＯＨ- イオンに解離する。その結果、陽イオン交換膜Ｃとバイポーラ膜ＢＰとの間でＮａＯＨが生成し、陰イオン交換膜Ａとバイポーラ膜ＢＰとの間でＨＣｌが生成し、カルシウムイオンなどは凝沈処理水中に残留する。凝沈処理水と苛性ソーダＮａＯＨと塩酸ＨＣｌはそれぞれ循環管３１，３２，３３により適当時間循環され、最終的に実用的に利用しうる濃度の塩酸、苛性ソーダとされるとともに、これらが分離除去された電気透析処理水とされる。
【００１８】
そして、電気透析処理水は循環管３１に連通した導出管３４を通じて装置外へ導出され、苛性ソーダと塩酸はそれぞれ循環管３２，３３に連通した導出管３５，３６により前段に返送される。
【００１９】
返送された塩酸と苛性ソーダは、薬品槽（図示せず）に一旦貯留された後にあるいは直ちに、導入管２３へ送られてイオン交換樹脂塔２０でイオン交換樹脂の再生に再使用されたり、あるいは薬注管２５，２８へ送られて凝集沈殿槽２１でｐＨ調整に再使用される。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、塩酸と苛性ソーダとを含んだイオン交換樹脂再生廃液を処理するに際し、従来のように凝集沈殿処理によって樹脂からの溶離物質を分離するだけでなく、バイポーラ膜を用いた電気透析処理によって塩酸と苛性ソーダとを分離回収し、回収した塩酸と苛性ソーダは前工程へ返送して再使用するようにしたので、イオン交換樹脂再生工程や凝集沈殿工程における薬品コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるイオン交換樹脂再生廃液の処理装置の概略全体構成を示した説明図である。
【図２】図１に示した処理装置の一部を構成する電気透析装置の概略全体構成を示した説明図である。
【図３】従来のイオン交換樹脂再生廃液の処理装置の概略全体構成を示した説明図である。
【符号の説明】
20    イオン交換樹脂塔
21    凝集沈殿槽
22    バイポーラ膜電気透析装置
23    導入管
24    再生廃液導入管
25    薬注管
26，27    凝集剤添加手段
28    薬注管
29    凝沈処理水導出管
31，32，33    循環管
34，35，36    導出管
【図１】
0003734338.tif 000002
【図２】
0003734338.tif 000003
【図３】
0003734338.tif 000004