JP2008183526A - 酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板の酸洗工程や表面処理工程等から発生する酸性廃液およびアルカリ性廃液を、コンパクトな設備構成によって、工業用水として再使用可能な状態に浄化することができる酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法を提供する。
【解決手段】酸性廃液とアルカリ性廃液とを中和させた後、凝縮沈殿処理を行う中和・凝縮沈殿処理工程１０と、中和・凝縮沈殿処理工程１０で処理された処理水をイオン交換樹脂によって浄化する浄化処理工程２０を備えるとともに、イオン交換樹脂の再生液として酸性廃液とアルカリ性廃液を使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼板の製造工程等で発生する酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法に関するものである。

例えば鋼板の酸洗工程及び表面処理工程からは、多量の酸性廃液およびアルカリ性廃液が発生する。そのために、両廃液を廃液処理設備にて処理した後、放流している。

すなわち、図２に示すように、酸性廃液受入槽１１に受け入れた酸性廃液とアルカリ性廃液受入槽１２に受け入れたアルカリ性廃液とを中和槽１３に導入して中和し、それを凝縮沈殿槽１４に送って凝縮沈殿処理を行った後、放流している。

その際に、上記のようにして廃液処理設備で処理した処理水（放流水）は、カルシウムおよび塩素の濃度が高く、回収して再使用すると、カルシウムの配管内面への多量付着による配管詰りや塩素による配管や設備の腐食が発生するため、工業用水としての再使用には適さない。

一方、工業用水の逼迫時においては、圧延工程等で発生する余剰水については回収して再使用しているが、さらなる回収・再使用を行うには、上記のような廃液処理設備での処理水を回収・再使用するほかない。ちなみに、工業用水の追加購入は多額の費用負担増となる。

そこで、図２に示した廃液処理設備の下流側に、純水製造等において用いられるイオン交換樹脂による水処理設備（例えば、特許文献１参照）を設置し、図２に示した廃液処理設備での処理水からカルシウムおよび塩素を除去して浄化することによって、工業用水として再使用する方法が考えられる。

図３は、イオン交換樹脂による水処理設備の一例を示すものであり、カチオン交換樹脂が充填されたカチオン交換塔（Ｈ塔）２１に原水が送られ、原水中に存在するナトリウムイオンやカルシウムイオンなどが、カチオン交換樹脂の働きによって水素イオンと交換されて除去される。その際に水中に遊離した炭酸ガスは脱ガス塔２３において除去される。さらに水はアニオン交換樹脂が充填されたアニオン交換塔（ＯＨ塔）２２へ導入され、水中の硫酸イオンや塩素イオンなどが、アニオン交換樹脂の働きによって水酸イオンと交換されて除去される。これにより、原水中の不要なイオンが除去されて浄化される。

そして、イオン交換樹脂（カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂）のイオン交換機能が飽和状態に近づくと、酸貯留槽２４からカチオン交換塔２１に再生液（酸）が供給されてカチオン交換樹脂のイオン交換機能が再生され、アルカリ貯留槽２５からアニオン交換塔２２に再生液（アルカリ）が供給されてアニオン交換樹脂のイオン交換機能が再生される。その際に、カチオン交換塔２１から排出される再生廃液には余剰の酸が含まれており、アニオン交換塔２２から排出される再生廃液には余剰のアルカリが含まれているので、両再生廃液を中和槽２６で中和してから放流している。
特開平１１−２２１５６１号公報

しかし、図２に示したような廃液処理設備の下流側に、図３に示したようなイオン交換樹脂による水処理設備をそのまま設置するのでは、そのために大きな設置スペースや設置費用が必要となるという問題がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼板の酸洗工程や表面処理工程等から発生する酸性廃液およびアルカリ性廃液を、コンパクトな設備構成によって、工業用水として再使用可能な状態に浄化することができる酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］酸性廃液とアルカリ性廃液とを中和させた後、凝縮沈殿処理を行う中和・凝縮沈殿処理工程と、該中和・凝縮沈殿処理工程で処理された処理水をイオン交換樹脂によって浄化する浄化処理工程を備えるとともに、前記イオン交換樹脂の再生液として前記酸性廃液とアルカリ性廃液を使用することを特徴とする酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。

［２］排出されるイオン交換樹脂の再生廃液は、前記中和・凝縮沈殿処理工程に戻され、酸性廃液およびアルカリ性廃液に混合されて処理されることを特徴とする前記［１］に記載の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。

［３］イオン交換樹脂の再生廃液が混合された酸性廃液とアルカリ性廃液は、中和・凝集処理された後に、そのまま放流されることを特徴とする前記［２］に記載の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。

［４］浄化処理工程で処理後の水の浄化度合を測定し、所定の浄化度合が得られていない場合は、浄化処理工程での浄化処理を中断して、処理水を放流することを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。

本発明においては、酸性廃液およびアルカリ性廃液の中和・凝縮沈殿処理と、イオン交換樹脂による浄化処理を有機的に組み合わせているので、イオン交換樹脂の再生液用の貯留槽等が不要となり、コンパクトな設備構成によって、鋼板の酸洗工程や表面処理工程等から発生する酸性廃液およびアルカリ性廃液を工業用水として再使用可能な状態に浄化することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法を示すものであり、鋼板の酸洗工程や表面処理工程等から発生する酸性廃液とアルカリ性廃液酸性廃液とを中和させた後、凝縮沈殿処理を行う中和・凝縮沈殿処理工程１０と、中和・凝縮沈殿処理工程１０で処理された処理水をイオン交換樹脂によって浄化する浄化処理工程２０を備えている。

まず、中和・凝縮沈殿処理工程１０において、鋼板の酸洗工程及び表面処理工程から発生した酸性廃液とアルカリ性廃液をそれぞれ酸性廃液受入槽１１とアルカリ性廃液受入槽１２に受け入れた後、両廃液を中和槽１３に導入して中和させ、それを凝縮沈殿槽１４に送って凝縮沈殿処理を行う。そして、その処理水はポンプ３１によって浄化処理工程２０に送られる。

次に、浄化処理工程２０において、中和・凝縮沈殿処理工程１０で処理された処理水が、カチオン交換樹脂が充填されたカチオン交換塔（Ｈ塔）２１に送られ、処理水中に存在するカルシウムイオンが、カチオン交換樹脂の働きによって水素イオンと交換されて除去される。その際に水中に遊離した炭酸ガスは脱ガス塔２３において除去される。さらに水はアニオン交換樹脂が充填されたアニオン交換塔（ＯＨ塔）２２へ導入され、水中の塩素イオンが、アニオン交換樹脂の働きによって水酸イオンと交換されて除去される。これにより、水中のカルシウムイオンと塩素イオンが除去されて、回収して工業用水として再使用可能な状態にまで浄化される。

そして、この実施形態においては、イオン交換樹脂（カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂）のイオン交換機能が飽和状態に近づくと、酸性廃液受入槽１１からカチオン交換塔２１に酸性廃液が再生液として供給されて、カチオン交換樹脂のイオン交換機能が再生され、アルカリ性廃液受入槽１１からアニオン交換塔２２にアルカリ性廃液が再生液として供給されて、アニオン交換樹脂のイオン交換機能が再生される。

また、カチオン交換塔２１から余剰の酸と除去したカルシウムを含んだ状態で排出される再生廃液と、アニオン交換塔２２から余剰のアルカリと除去した塩素を含んだ状態で排出される再生廃液は、中和・凝縮沈殿処理工程１０に戻されて処理される。すなわち、カチオン交換塔２１から排出された再生廃液は、酸性廃液受入槽１１からの酸性廃液と混合されて中和槽１３に送られ、アニオン交換塔２２から排出された再生廃液は、アルカリ性廃液受入槽１２からのアルカリ性廃液と混合されて中和槽１３に送られる。

その際に、イオン交換樹脂の再生廃液を含んだ酸性廃液とアルカリ性廃液については、カルシウムと塩素が濃縮するのを防止するために、中和槽１３と凝縮沈殿槽１４で中和・凝集沈殿処理を行った後、ポンプ３１側の開閉弁３２を閉じ、放流側の開閉弁３３を開いて、浄化処理工程２０に送らずにそのまま放流するようにしている。

また、アニオン交換塔２２の下流側には、カルシウム濃度と塩素濃度を測定する濃度計３６が設けられており、浄化処理工程２０で処理後の水のカルシウム濃度と塩素濃度を測定するようにしている。

その際に、工業用水として再使用可能なカルシウム濃度と塩素濃度を超えている場合は、開閉弁３２を閉じて、浄化処理工程２０での浄化処理を中断し、放流側の開閉弁３３を開いて、中和・凝縮沈殿処理工程１０で処理後の処理水をそのまま放流するとともに、既に浄化処理工程２０に送られている処理水については、回収側の開閉弁３４を閉じ、放流側の開閉弁３５を開いて、回収せずにそのまま放流する。

そして、酸性廃液受入槽１１からカチオン交換塔２１に酸性廃液を再生液として供給し、アルカリ性廃液受入槽１１からアニオン交換塔２２にアルカリ性廃液を再生液として供給して、イオン交換樹脂のイオン交換機能を再生させた後、浄化処理工程２０での浄化処理を再開する。

上記のようにして、この実施形態においては、酸性廃液およびアルカリ性廃液の中和・凝縮沈殿処理と、イオン交換樹脂による浄化処理を有機的に組み合わせているので、図３に示したような、イオン交換樹脂の再生液用の酸貯留槽２４、アルカリ貯留槽２５、中和槽２６が不要となり、コンパクトな設備構成によって、鋼板の酸洗工程や表面処理工程等から発生する酸性廃液およびアルカリ性廃液を工業用水として再使用可能な状態に浄化することができる。

本発明の一実施形態に係る酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法を示す図である。 従来の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法を示す図である。 イオン交換樹脂による水処理設備の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 中和・凝縮沈殿処理工程
１１ 酸性廃液受入槽
１２ アルカリ性廃液受入槽
１３ 中和槽
１４ 凝縮沈殿槽
２０ 浄化処理工程
２１ カチオン交換塔（Ｈ塔）
２２ アニオン交換塔（ＯＨ塔）
２３ 脱ガス塔
２４ 酸貯留槽
２５ アルカリ貯留槽
２６ 中和槽
３１ ポンプ
３２、３３ 開閉弁
３４、３５ 開閉弁

Claims (4)

1. 酸性廃液とアルカリ性廃液とを中和させた後、凝縮沈殿処理を行う中和・凝縮沈殿処理工程と、該中和・凝縮沈殿処理工程で処理された処理水をイオン交換樹脂によって浄化する浄化処理工程を備えるとともに、前記イオン交換樹脂の再生液として前記酸性廃液とアルカリ性廃液を使用することを特徴とする酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。
2. 排出されるイオン交換樹脂の再生廃液は、前記中和・凝縮沈殿処理工程に戻され、酸性廃液およびアルカリ性廃液に混合されて処理されることを特徴とする請求項１に記載の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。
3. イオン交換樹脂の再生廃液が混合された酸性廃液とアルカリ性廃液は、中和・凝集処理された後に、そのまま放流されることを特徴とする請求項２に記載の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。
4. 浄化処理工程で処理後の水の浄化度合を測定し、所定の浄化度合が得られていない場合は、浄化処理工程での浄化処理を中断して、処理水を放流することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸性廃液およびアルカリ性廃液の処理方法。

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