JP2000202461A - 重金属錯体含有排液の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低いｐＨ領域で処理を行うことができ、これ
により少ない薬剤使用量で効率よく重金属を分離するこ
とが可能で、処理後の中和も不要となる重金属錯体含有
排液の処理方法を得る。 【解決手段】 重金属錯体を含む排水に、マグネシウム
化合物を重金属錯体との反応当量以上添加し、さらに鉄
および／またはアルミニウム化合物を５０〜５０００ｍ
ｇ／ｌ添加し、ｐＨ５．５〜９．５で固液分離すること
を特徴とする重金属錯体含有排液の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は重金属錯体を含む排
水から重金属を分離する処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キレート剤を含む重金属排水は重金属が
錯体を形成していて処理が困難である。従来、重金属錯
体を含む排水の処理としては、消石灰、塩化カルシウム
等のカルシウム塩を添加してアルカリ性で凝集沈殿処理
する方法、塩化鉄、硫酸鉄等の鉄塩を添加してアルカリ
性で凝集沈殿する方法、あるいはジエチルカルバミン酸
塩系等の重金属捕集剤と鉄またはアルミニウム塩を併用
する方法などがある。しかしながら、以上のような処理
方法は処理効率が悪く、キレート剤の種類によっては効
果がない場合があること、鉄塩が処理水中に残留する場
合があることなどの問題点がある。

【０００３】このような点を改善する処理方法として、
重金属錯体を含む排水にマグネシウム化合物を添加しｐ
Ｈ１０〜１２で固液分離する方法が提案されている（特
開昭６１−１９２３８６号）。この方法は前記方法に比
べれば少ない薬剤使用量で効率よく重金属を分離でき、
重金属およびキレート剤の種類に関係なく、安定した処
理を行うことができる。しかしながら高ｐＨ領域で処理
するため、ｐＨ調整するためのアルカリ剤を多量に必要
とし、また放流するために再度酸で中和する必要が生
じ、必ずしも効率的とはいえない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低い
ｐＨ領域で処理を行うことができ、これにより少ない薬
剤使用量で効率よく重金属を分離することが可能で、処
理後の中和も不要となるほか、相乗効果も得られる重金
属錯体含有排液の処理方法を得ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、重金属錯体を
含む排水に、マグネシウム化合物を重金属錯体との反応
当量以上添加し、さらに鉄および／またはアルミニウム
化合物を５０〜５０００ｍｇ／ｌ添加し、ｐＨ５．５〜
９．５で固液分離することを特徴とする重金属錯体含有
排液の処理方法である。

【０００６】本発明の処理対象とする排水は、重金属お
よびキレート剤を重金属錯体として含む排水であり、例
えばメッキ排水などがある。重金属としては、銅、クロ
ム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、カドミウムな
どがある。キレート剤としてはグルコン酸、クエン酸、
酒石酸、マロン酸などの有機酸、またはトリエタノール
アミンなどのアミン類などがある。

【０００７】これらの排水に添加するマグネシウム化合
物としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、
炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウ
ムなど、マグネシウムイオンを遊離する化合物であれば
よい。これらのマグネシウム化合物は重金属錯体に対し
て反応当量以上（一般的にはＭｇとして２０〜５００ｍ
ｇ／ｌ）、好ましくは反応当量の１〜３倍添加する。

【０００８】また鉄化合物としては、塩化第二鉄、硫酸
第二鉄等の第二鉄塩やポリ鉄のほか、塩化第一鉄、硫酸
第一鉄等の第一鉄塩と酸化剤の組合せなど、第二鉄イオ
ンを遊離する化合物であればよい。これらの鉄化合物は
排水に対して５０〜５０００ｍｇ／ｌ、好ましくは２０
０〜３０００ｍｇ／ｌ添加する。

【０００９】アルミニウム化合物としては、硫酸アルミ
ニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（Ｐ
ＡＣ）等のアルミニウムイオンを遊離する化合物が使用
できる。これらのアルミニウム化合物は排水に対して５
０〜５０００ｍｇ／ｌ、好ましくは２００〜３０００ｍ
ｇ／ｌ添加する。

【００１０】本発明の処理方法は、重金属錯体を含む排
水に攪拌下にマグネシウム化合物を添加し、さらに鉄お
よび／またはアルミニウム化合物を添加後、ｐＨ５．５
〜９．５、好ましくは６〜９に調整し、不溶性物を固液
分離する。マグネシウム化合物を添加したのち鉄および
／またはアルミニウム化合物を添加するのが好ましい
が、場合によっては同時または逆の順序で添加してもよ
い。

【００１１】これらの添加により上記ｐＨ範囲になると
きはｐＨ調整剤を添加しなくてもよいが、上記範囲から
外れる場合はｐＨ調整剤を添加する。ｐＨ調整剤として
は一般に水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等のアル
カリ剤が使用できるが、必要により塩酸、硫酸等の酸も
使用できる。

【００１２】固液分離に際しては、ジエチルジチオカル
バミン酸塩系等の重金属捕集剤、その他の添加剤を添加
してもよく、また高分子凝集剤を添加して凝集沈殿を行
ってもよい。固液分離手段としては、沈降分離、浮上分
離、遠心分離、濾過など、通常の固液分離手段を使用で
きる。

【００１３】攪拌混合は回転式の攪拌機による攪拌混
合、ポンプによる攪拌混合、ラインミキサによる攪拌混
合などによることができる。攪拌機の場合１０〜３００
ｒｐｍ、好ましくは２０〜１５０ｒｐｍとするのが好ま
しい。

【００１４】上記の処理を有機酸の場合について説明す
ると、有機酸たとえばグルコン酸ナトリウムと金属イオ
ンたとえば３価のクロムが共存する場合、これらは錯体
を形成するためクロムの不溶性ｐＨ域（ｐＨ８〜９）に
しても、水酸化クロムの沈殿物は形成されず、〔１〕式
に示すように溶解状態を維持する。

【化１】 Ｍｇ³⁺ ＋ Ｌ^3- → ＭＬ 〔１〕 金属イオン 有機酸 溶解状態

【００１５】これがアルカリ側では不安定になり、
〔２〕式のように水酸化物を生成するが、この反応は極
めて遅く排水処理にそのまま適用できない。

【化２】 ＭＬ ＋ ３ＯＨ^- → Ｍ(ＯＨ)₃ ＋ Ｌ^3- 〔２〕

【００１６】一方、マグネシウムも有機酸と〔３〕式の
ように錯体を形成する。

【化３】 ３Ｍｇ²⁺ ＋ ２Ｌ^3- → Ｍｇ₃Ｌ₂ 〔３〕

【００１７】このためマグネシウムイオンの存在下にア
ルカリ性にすると、有機酸の受容体としてマグネシウム
イオンが作用し、〔４〕式のように重金属の水酸化物の
沈殿がすみやかに生じる。

【化４】 ２ＭＬ＋３Ｍｇ²⁺＋６ＯＨ^- → Ｍｇ₃Ｌ₂＋２Ｍ(ＯＨ)₃↓ 〔４〕 マグネシウム化合物の添加量は〔４〕式における重金属
錯体との反応当量ないし３倍当量が適当であり、原水ご
とに実験的に確認することができる。

【００１８】〔４〕式の反応では、ｐＨ１０〜１２の領
域において重金属の水酸化物の沈殿は急速に生じるが、
それより低いｐＨ領域では固液分離は困難である。これ
に対して、鉄および／またはアルミニウムイオンを共存
させると、鉄および／またはアルミニウムの水酸化物と
重金属の水酸化物が共沈するため、ｐＨ５．５〜９．５
の比較的低ｐＨ領域でも固液分離が可能になる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、重金属錯体含有排水に
マグネシウム化合物と、鉄および／またはアルミニウム
化合物と添加してｐＨ５．５〜９．５で固液分離するこ
とにより、低いｐＨ領域で処理を行うことができ、これ
により少ない薬剤使用量で効率よく重金属を分離するこ
とが可能で、処理後の中和も不要となるほか、それぞれ
の化合物単独で処理する場合に比べて相乗効果が得られ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００２１】実施例１〜３、比較例１〜５ クロム（III）、銅、マンガンをそれぞれ５０ｍｇ／ｌ
およびグルコン酸を１００ｍｇ／ｌ含む溶液に、攪拌下
に塩化マグネシウムを添加したのち塩化第二鉄を添加
し、その後水酸化カルシウムまたは水酸化ナトリウムで
ｐＨ調整し、１５分間反応させ沈殿分離した。上澄液の
濾紙Ｎｏ．５Ａ濾液分析結果を表１に示す。塩化マグネ
シウムを添加しない場合、および塩化マグネシウムだけ
を添加した場合を比較例として示す。表１の結果より、
グルコン酸錯体は鉄塩とカルシウム塩の添加だけでは処
理効果が悪いが、マグネシウム塩および鉄塩を添加し、
酸化カルシウムまたは水酸化ナトリウムでｐＨ調整する
ことにより安定した処理効果が得られることがわかる。

【００２２】

【表１】

【００２３】実施例４〜８、比較例６〜９ 電子部品のメッキ排水（ｐＨ２．２、Ｃｕ９２ｍｇ／
ｌ、クエン酸１００ｍｇ／ｌ含有）を、従来ジエチルジ
チオカルバメート系重金属捕集剤と鉄塩またはアルミニ
ウム塩とを添加し、水酸化ナトリウムでｐＨ調整して凝
集沈殿処理していたが、Ｃｕの除去率が悪かった（比較
例）。この系に鉄塩添加前に塩化マグネシウムを添加す
ることにより、良好な除去効果が得られた。また処理ｐ
Ｈは６〜９の範囲で安定した効果を示した。結果を表２
に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】上記の結果より、マグネシウム化合物と鉄
またはアルミニウム化合物とを併用する実施例のものは
いずれも低いｐＨ領域で優れた処理水質が得られてお
り、それぞれの化合物単独で処理する比較例に比べて相
乗効果が得られていることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重金属錯体を含む排水に、マグネシウム
   化合物を重金属錯体との反応当量以上添加し、さらに鉄
   および／またはアルミニウム化合物を５０〜５０００ｍ
   ｇ／ｌ添加し、ｐＨ５．５〜９．５で固液分離すること
   を特徴とする重金属錯体含有排液の処理方法。