JPS634478B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は水の処理方法に関し、さらに詳しく
は金属錯体含有水の処理方法に関するものであ
る。 メツキ工場で採用されるメツキ工程では各種の
キレート剤が採用されている。とりわけ、表面特
性が優れた無電解メツキ（化学メツキ）が多用さ
れつつあるが、無電解メツキではニトリロ三酢酸
やイミノ二酢酸などのアミノカルボン酸や酒石
酸、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸などのオキ
シカルボン酸、マロン酸、コハク酸、酢酸などの
カルボン酸などから成る錯化剤が使用される。 このうち、アミノカルボン酸とオキシカルボン
酸は水中の重金属イオンと安定した錯体を形成す
るため、通常の廃水処理で採用される凝集沈殿で
は処理が困難であつた。 従来、有害な重金属錯体含有水に鉄塩又はカル
シウム塩を添加することにより有害重金属錯体を
鉄又はカルシウムの錯体とし、遊離した有害重金
属を水酸化物として沈殿させ処理する置換処理
法；及び有害重金属錯体をそのまま活性炭に吸着
させる方法等が提案されたが、その処理効果は必
ずしも満足のゆくものではなかつた。 エチレンジアミン四酢酸（以下、EDTAとい
う）と重金属イオンを含む廃水処理方法について
は特開昭50−161056号の技術が存在している。こ
の方法はEDTAというカルボキシル基が４個の
アミノカルボン酸と重金属イオンの錯体の処理で
あり、そのため(i)まず、PHを３以下という強い酸
性にすること、(ii)鉄塩のみの添加を行うこと、(iii)
凝集のためのPH上昇を急激に行わねばならず、実
施例ではそのPH上昇のためCa（OH）₂を１度に大
量投入し、PHを12.4という高いものにしている。
このような処理条件のきびしさは、EDTA以外
の重金属イオン錯体含有廃水の処理方法への転用
を困難なものとしていた。 本発明者らは、このような従来技術の有する欠
点を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、効率
よく金属を除去し得る方法を見い出し、本発明を
完成させたものである。 すなわち、本発明は、カルボキシル基が３個以
下の金属錯体含有水のPHを予め８以下に調整した
後、カルシウム化合物と鉄化合物とを添加し、次
いでPHを10〜12に調整して凝集処理することを特
徴とする水の処理方法である。 この発明の対象となる金属錯体はニツケル、亜
鉛、銅、カドミウム、鉛、コバルト等の有害金属
イオンと種々の錯化剤との錯体であり、カルボキ
シル基が３個以下の錯化剤としてはニトリロ三酢
酸、イミノ二酢酸などのアミノカルボン酸やクエ
ン酸、酒石酸などのオキシカルボン酸などが挙げ
られる。 このような金属錯体含有水にカルシウム化合物
と鉄化合物とを添加する。 用いるカルシウム化合物としては塩化カルシウ
ム、酸化カルシウム、水酸化カルシウムなど水中
でカルシウムイオンを発生させるものなら特に限
定されず、１種又は２種以上を用いる。 一方、鉄化合物としては塩化第２鉄、硫酸第２
鉄、塩化第１鉄、硫酸第１鉄など水溶性鉄塩であ
ればいずれでもよいが、コストや効果上から第１
鉄塩が好ましい。さらに、鉄化合物として、場合
によつては鉄イオンを豊富に含む酸洗廃液などを
用いることもできる。 カルシウム化合物及び鉄化合物は系内に共存す
るように添加すればよく、添加順序は限定されな
い。従つて鉄化合物を先に添加した後、カルシウ
ム化合物を添加してもよく、この逆でもよく、さ
らには同時に添加してもよい。しかし、先ず鉄化
合物を添加し、次いでカルシウム化合物を添加す
る方が処理効果が良くなつて好ましい。 金属錯体含有水にカルシウム化合物及び鉄化合
物を添加する際には、被処理水のPHを予め８以
下、好ましくは２〜６の範囲に調整する。 後述のように、カルシウム化合物及び鉄化合物
を金属錯体含有水に添加することにより、錯体中
の金属イオンと、カルシウム及び鉄イオンとの置
換反応を起こさせるものであり、この反応進行中
はカルシウム化合物と鉄化合物を水中でイオン状
に保持する必要がある。 従つて、被処理液のPHが８を越えると、添加し
たカルシウム化合物や鉄化合物が水酸化物等を形
成して不溶化する傾向が強まり、遂には全く用を
なさなくなつてしまう。 一方、PHは低い方がよいが、２未満となるとPH
調整剤の添加量の割には効果の改善が顕著でなく
なり、不経済となる。 PHを８以下に調整するために要するPH調整剤は
公知の酸やアルカリ剤を用いることができる。 カルシウム化合物の添加量は被処理中の全錯化
剤の含有量によつて異なるが、通常はその含有量
の２モル以上とする。 一方、鉄化合物についてもその添加量は３モル
以上とする。 両化合物とも添加量は多いほど効果も改善され
ることが確認されており、特に上限はない。但
し、共に10モル倍を超えるとコストの割に改善の
割合が小さくなるので通常は上限を10モル倍とす
ればよい。 被処理水にカルシウム化合物及び鉄化合物を添
加するときには撹拌を行なつて充分反応が進むよ
うにする。反応時間は錯体含有量により左右され
るが通常は１時間以内で充分である。 以上の処理により、極めて処理しにくい有害金
属錯体がカルシウム化合物と鉄化合物との反応に
よつて比較的処理しやすい鉄錯体やカルシウム錯
体となる。 カルシウム化合物又は鉄化合物単独を用いた場
合には効率良く処理できないのに対し、それらを
併用するこの発明の場合、良好に処理される理由
は明らかではないが、まずカルシウム又は鉄イオ
ンが対象有害金属と置換反応を起す。次いで置換
された錯体に対し鉄又はカルシウムイオンが不溶
化反応を起こすため、カルシウムと鉄イオンが相
乗的に作用し、効率良く有害金属が除去されるも
のと推定される。 続いてこの発明においては、凝集処理により、
鉄又はカルシウム錯体と有害重金属イオンとを水
より除去する。 凝集処理は上記処理水に撹拌下アルカリ剤を添
加してPHを9.0以上、好ましくは10〜12に調整し
て行なう。 アルカリ剤としては水酸化ナトリウムや水酸化
カリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウムな
ど公知のアルカリ剤が用いられる。 反応時間は数分〜30分程度とする。なお凝集処
理の際、ポリアクリルアミドの部分加水分解物な
どの公知の有機高分子凝集剤を数mg／添加する
と極めて効率的に凝集沈殿処理することができ
る。 こうして生成した凝集物は次いで固液分離装置
により固液分離する。 固液分離装置としては特に限定されず、公知の
沈殿槽や、凝集沈殿装置を用いることができる。 このようにして分離された凝集物は別途処理す
る一方、処理水は系外に放流する。 実施例 １ 第１表のようにCd、Ni、Cr、Zn、Pb、Cuか
ら選ばれた重金属イオンを各20mg／含む
NTA、EDTA、クエン酸、及び酒石酸各1000
mg／の溶液について、この発明方法を実施し
た。 先ず、塩酸でPHを４に調整したのち、撹拌下に
塩化カルシウムを1000mg／（Caとして）を添
加し、次いで硫酸第１鉄を1000mg／添加したあ
と30分間反応させた。 次いで水酸化ナトリウム溶液でPHを11.0に調整
し、生成した沈殿を紙を用いて過し、分離し
た。 処理水の水質分析結果を第１表に示す。 なお、比較例として(a)各検水を直接水酸化ナト
リウム溶液でPH11に調整後固液分離(b)PH４で塩化
カルシウム2000mg／（Caとして）を添加し、
30分間反応させたのち、水酸化ナトリウム溶液で
PHを11に調整後固液分離(c)PH４で硫酸第１鉄2000
mg／（Feとして）を添加し、30分間反応させ
たのち、水酸化ナトリウム溶液でPHを11に調整後
固液分離、という３法についても試験した。 各比較例の結果についても第１表に併せて示
す。

【表】
（単位はmg／）
なお、本発明方法の場合、処理水中のFe濃度
は0.15mg／であつたのに対し、比較例ｃではFe
濃度は155mg／であつた。これから本発明方法
では残留Fe濃度も極めて低減されることがわか
る。 実施例 ２ 実際のメツキ工場廃水を用いて処理した。原水
水質は次の通り。 PH12、COD_Mo220mg／、EDTA52.8mg／、
酒石酸50mg／、グルコール酸25mg／、Ni10.8
mg／、Cu6.8mg／、Zn14.7mg／ 上記廃水に硫酸を添加してPH４とし、塩化カル
シウム1000mg／（Caとして）と硫酸第１鉄
1000mg／（Feとして）とを同時に添加し、30
分間撹拌しながら反応させた。 次いで水酸化ナトリウムでPHを11とし、生成し
た沈殿を沈殿槽で分離した。上澄水の水質分折結
果を第２表に示す。 なお、併せて硫酸で直接PHを11にした場合の結
果についても示す。

【表】 （単位はmg／）
実施例１、２から明らかな通り、従来法では処
理することの困難であつた有害金属錯体、特にニ
ツケル錯体についても極めて良好に処理される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カルボキシル基が３個以下の金属錯体含有水
   のPHを予め８以下に調整した後、カルシウム化合
   物と鉄化合物とを添加し、次いでPHを10〜12に調
   整して凝集処理することを特徴とする水の処理方
   法。 ２ 鉄化合物は錯体に対し、３モル以上、カルシ
   ウム化合物は錯体に対し２モル以上添加するもの
   である特許請求の範囲第１項記載の処理方法。