JP2941551B2 - 脱硫排水処理用電気透析装置 - Google Patents
脱硫排水処理用電気透析装置Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼排ガス中の酸化硫黄
ガス（以下ＳＯｘガスと称す）を環境汚染防止の観点よ
り石灰石等のアルカリ剤を吸収剤として吸収・分離する
排煙脱硫設備において、該脱硫設備より排出される排水
（以下単に排水と称す）の処理用電気透析装置に関す
る。
ガス（以下ＳＯｘガスと称す）を環境汚染防止の観点よ
り石灰石等のアルカリ剤を吸収剤として吸収・分離する
排煙脱硫設備において、該脱硫設備より排出される排水
（以下単に排水と称す）の処理用電気透析装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】排煙脱硫設備の排水は主成分を塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、溶解石こうとし、少量成分
として燃焼排ガス中の燃焼灰及び反応生成した石こうな
どの固形分、溶解金属分のほか排煙脱硫設備にて反応生
成した窒素−硫黄化合物（以下単にＮ−Ｓ化合物と称
す）などを含有しており、従って同性状のまま公共水域
への放流はできず、法令にて規定する排出基準に適合す
る処理を必要としている。
シウム、塩化マグネシウム、溶解石こうとし、少量成分
として燃焼排ガス中の燃焼灰及び反応生成した石こうな
どの固形分、溶解金属分のほか排煙脱硫設備にて反応生
成した窒素−硫黄化合物（以下単にＮ−Ｓ化合物と称
す）などを含有しており、従って同性状のまま公共水域
への放流はできず、法令にて規定する排出基準に適合す
る処理を必要としている。
【０００３】近年排水の処理方法として処理コストまた
処理設備の設置面積の低減化を狙い、電気透析装置を組
み入れた排水処理設備が有望となりつつある。
処理設備の設置面積の低減化を狙い、電気透析装置を組
み入れた排水処理設備が有望となりつつある。
【０００４】同処理方法は排水を電気透析装置及び蒸発
缶により濃縮・減容化し、さらに前記の濃縮排水を金属
分、化学的酸素要求分（以下単にＣＯＤ分と称す）など
の有害成分の不溶化処理を施こしたのち埋立投棄を行う
ものであり、前記の如く処理コスト、処理設備の設置面
積の低減の観点より薬液添加、沈殿による固形分離等の
処理を組合せた従来の処理方法に比較して大きな利点を
有する。
缶により濃縮・減容化し、さらに前記の濃縮排水を金属
分、化学的酸素要求分（以下単にＣＯＤ分と称す）など
の有害成分の不溶化処理を施こしたのち埋立投棄を行う
ものであり、前記の如く処理コスト、処理設備の設置面
積の低減の観点より薬液添加、沈殿による固形分離等の
処理を組合せた従来の処理方法に比較して大きな利点を
有する。
【０００５】図３に電気透析装置を組み入れた従来の処
理設備の実施態様図を示し、同図に基づき従来処理方法
を説明する。なお、図３には排水の濃縮工程のみを示
し、濃縮工程からの濃縮排水の不溶化処理工程について
は示さなかったが、既に前記濃縮排水とセメント、石こ
う、燃焼灰、石灰石などと混合、混練して固形化する方
法等が提案されている。
理設備の実施態様図を示し、同図に基づき従来処理方法
を説明する。なお、図３には排水の濃縮工程のみを示
し、濃縮工程からの濃縮排水の不溶化処理工程について
は示さなかったが、既に前記濃縮排水とセメント、石こ
う、燃焼灰、石灰石などと混合、混練して固形化する方
法等が提案されている。
【０００６】図３において、１０１は排煙脱硫設備（図
示省略）の排水を貯蔵する貯槽、１０２は後述する電気
透析装置１０３での排水中固形分による性能低下を防止
するため固形分を除去するろ過装置、１０３は排水を透
析膜によって塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどの
溶解塩｛但し硫酸イオン（以下、ＳＯ4 2-イオンと称
す）を除く｝を多量に含有する濃縮排水（以下、１次濃
縮排水と称す）と溶解塩が希薄となった希薄液とに分離
する電気透析装置、１０４は電気透析装置１０３にて生
成した１次濃縮排水を更に蒸発法により濃縮する蒸発
缶、１０５は蒸発缶１０４にて生成した濃縮排水（以
下、２次濃縮排水と称す）を貯蔵する貯槽、１０６は蒸
発缶１０４にて排水蒸発時に発生した蒸気を冷却、濃縮
して回収水として回収するコンデンサ、１０７は貯槽１
０１より排水をろ過装置１０２に供給するためのポン
プ、１０８はろ過装置１０２により排水中固形分を除去
したのちの排水を電気透析装置１０３に供給するポン
プ、１０９は貯槽１０５の２次濃縮排水を下流の不溶化
工程（図示省略）に供給するためのポンプ、１１０は蒸
発缶１０４にて１次濃縮排水の蒸発を促進するために蒸
発缶１０４内を負圧に維持するとともに、蒸発缶１０４
内で発生した蒸気をコンデンサ１０６に移動するための
真空排気装置である。
示省略）の排水を貯蔵する貯槽、１０２は後述する電気
透析装置１０３での排水中固形分による性能低下を防止
するため固形分を除去するろ過装置、１０３は排水を透
析膜によって塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどの
溶解塩｛但し硫酸イオン（以下、ＳＯ4 2-イオンと称
す）を除く｝を多量に含有する濃縮排水（以下、１次濃
縮排水と称す）と溶解塩が希薄となった希薄液とに分離
する電気透析装置、１０４は電気透析装置１０３にて生
成した１次濃縮排水を更に蒸発法により濃縮する蒸発
缶、１０５は蒸発缶１０４にて生成した濃縮排水（以
下、２次濃縮排水と称す）を貯蔵する貯槽、１０６は蒸
発缶１０４にて排水蒸発時に発生した蒸気を冷却、濃縮
して回収水として回収するコンデンサ、１０７は貯槽１
０１より排水をろ過装置１０２に供給するためのポン
プ、１０８はろ過装置１０２により排水中固形分を除去
したのちの排水を電気透析装置１０３に供給するポン
プ、１０９は貯槽１０５の２次濃縮排水を下流の不溶化
工程（図示省略）に供給するためのポンプ、１１０は蒸
発缶１０４にて１次濃縮排水の蒸発を促進するために蒸
発缶１０４内を負圧に維持するとともに、蒸発缶１０４
内で発生した蒸気をコンデンサ１０６に移動するための
真空排気装置である。
【０００７】脱硫装置（図示省略）からの排水はライン
ａａにより貯槽１０１に貯蔵されたのち、ラインｂｂ及
びポンプ１０７を介してろ過装置１０２に送られる。こ
こでラインｃｃからはろ過装置１０２にて固形分の除去
を行うために必要な凝集剤等のろ過助剤がラインｂｂ中
に添加されるが、排水性状によっては不要となることも
ある。ろ過装置１０２では電気透析装置１０３が長期に
わたって安定的に性能維持できるような排水中固形分濃
度となるよう、排水中固形分を除去する。通常ろ過装置
１０２の出口における排水中固形分濃度は０．２〜０．
３ｍｇ／リットル以下であることが要求される。ろ過装
置１０２からの排水はラインｄｄ、ポンプ１０８及びラ
インｅｅを経て電気透析装置１０３に供給される。なお
ろ過装置１０２にて排水より除去した固形分はラインｓ
ｓを介して系外に排出される。
ａａにより貯槽１０１に貯蔵されたのち、ラインｂｂ及
びポンプ１０７を介してろ過装置１０２に送られる。こ
こでラインｃｃからはろ過装置１０２にて固形分の除去
を行うために必要な凝集剤等のろ過助剤がラインｂｂ中
に添加されるが、排水性状によっては不要となることも
ある。ろ過装置１０２では電気透析装置１０３が長期に
わたって安定的に性能維持できるような排水中固形分濃
度となるよう、排水中固形分を除去する。通常ろ過装置
１０２の出口における排水中固形分濃度は０．２〜０．
３ｍｇ／リットル以下であることが要求される。ろ過装
置１０２からの排水はラインｄｄ、ポンプ１０８及びラ
インｅｅを経て電気透析装置１０３に供給される。なお
ろ過装置１０２にて排水より除去した固形分はラインｓ
ｓを介して系外に排出される。
【０００８】電気透析装置１０３は陽イオン交換膜と陰
イオン交換膜を交互に配列して形成する濃縮液室、希薄
液室及び同液室の両端に陽、陰極板とから構成されるも
ので、陽イオン交換膜ではカルシウム、マグネシウムな
どの陽イオンを、また陰イオン交換膜では塩素などの陰
イオンを各々選択的に透過させ、同時に溶解塩を多量に
含有する濃縮液と溶解塩が希薄となった希薄液を取り出
すものである。
イオン交換膜を交互に配列して形成する濃縮液室、希薄
液室及び同液室の両端に陽、陰極板とから構成されるも
ので、陽イオン交換膜ではカルシウム、マグネシウムな
どの陽イオンを、また陰イオン交換膜では塩素などの陰
イオンを各々選択的に透過させ、同時に溶解塩を多量に
含有する濃縮液と溶解塩が希薄となった希薄液を取り出
すものである。
【０００９】図４に電気透析装置の構造並びにイオンの
移動に関する模式図を示す。図４の如く排水中の主成分
である塩化カルシウム（ＣａＣｌ2 ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ2 ）を構成するカルシウムイオン、マグネ
シウムイオン、塩素イオンは陽及び陰極板間に形成され
た電場によって電気的に泳動し、この間に陽、陰イオン
交換膜により選択的に阻止または透過して結果的に濃縮
液、希薄液となって電気透析装置１０３から取り出され
る。
移動に関する模式図を示す。図４の如く排水中の主成分
である塩化カルシウム（ＣａＣｌ2 ）、塩化マグネシウ
ム（ＭｇＣｌ2 ）を構成するカルシウムイオン、マグネ
シウムイオン、塩素イオンは陽及び陰極板間に形成され
た電場によって電気的に泳動し、この間に陽、陰イオン
交換膜により選択的に阻止または透過して結果的に濃縮
液、希薄液となって電気透析装置１０３から取り出され
る。
【００１０】例えばカルシウム、マグネシウムなどの陽
イオンは陰極板方向へ泳動し陽イオン交換膜を透過し濃
縮液室に入り、更に陰極板方向へ泳動しようとするが陰
イオン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存する。一方、
塩素などの陰イオンは陽極板方向へ泳動し陰イオン交換
膜を透過し濃縮液室に入り、更に陽極板方向へ泳動しよ
うとするが陽イオン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存
し、反対方向から泳動した陽イオンと結合し、移動媒体
である濃縮液によって運ばれ電気透析装置１０３から取
り出される。
イオンは陰極板方向へ泳動し陽イオン交換膜を透過し濃
縮液室に入り、更に陰極板方向へ泳動しようとするが陰
イオン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存する。一方、
塩素などの陰イオンは陽極板方向へ泳動し陰イオン交換
膜を透過し濃縮液室に入り、更に陽極板方向へ泳動しよ
うとするが陽イオン交換膜に阻止されて濃縮液室に残存
し、反対方向から泳動した陽イオンと結合し、移動媒体
である濃縮液によって運ばれ電気透析装置１０３から取
り出される。
【００１１】次に、電気透析装置１０３からの１次濃縮
排水はラインｆｆを介して蒸発缶１０４に送られ、一方
希薄液はラインｇｇにより電気透析装置１０３から取り
出され、脱硫設備（図示省略）の補給水として再使用さ
れる。
排水はラインｆｆを介して蒸発缶１０４に送られ、一方
希薄液はラインｇｇにより電気透析装置１０３から取り
出され、脱硫設備（図示省略）の補給水として再使用さ
れる。
【００１２】１次濃縮排水は蒸発缶１０４にて蒸発・濃
縮されて２次濃縮排水と蒸気に分解される。通常、蒸発
缶１０４は缶内での蒸発を促進させるために１次濃縮排
水を蒸気等の加熱媒体にて加熱すると同時に、蒸発缶１
０４内を減圧している。加熱媒体はラインｊｊより入
り、蒸発缶１０４の排水を加熱したのちラインｋｋから
系外へ排出される。
縮されて２次濃縮排水と蒸気に分解される。通常、蒸発
缶１０４は缶内での蒸発を促進させるために１次濃縮排
水を蒸気等の加熱媒体にて加熱すると同時に、蒸発缶１
０４内を減圧している。加熱媒体はラインｊｊより入
り、蒸発缶１０４の排水を加熱したのちラインｋｋから
系外へ排出される。
【００１３】蒸発缶１０４内で蒸発により濃縮された排
水、すなわち２次濃縮排水はラインｈｈを介して蒸発缶
１０４より貯槽１０５に送られる。貯槽１０５からはポ
ンプ１０９によりラインｉｉを介して不溶化工程（図示
省略）へ送られる。
水、すなわち２次濃縮排水はラインｈｈを介して蒸発缶
１０４より貯槽１０５に送られる。貯槽１０５からはポ
ンプ１０９によりラインｉｉを介して不溶化工程（図示
省略）へ送られる。
【００１４】蒸発缶１０４内で発生した蒸気は真空排気
装置１１０によりラインｉｉを介してコンデンサ１０６
に移動し、同コンデンサ１０６内で冷却媒体で冷却・凝
縮して液体となり、回収水としてラインｐｐにより取り
出される。冷却媒体はラインｍｍより入り、コンデンサ
１０６を冷却したのち、ラインｎｎから系外に排出され
る。回収水はその水質に応じてボイラ補給水、脱硫設備
の補給水として再使用される。コンデンサ１０６内の非
凝縮性気体は真空排気装置１１０によりラインｑｑを介
して系外へ排出される。
装置１１０によりラインｉｉを介してコンデンサ１０６
に移動し、同コンデンサ１０６内で冷却媒体で冷却・凝
縮して液体となり、回収水としてラインｐｐにより取り
出される。冷却媒体はラインｍｍより入り、コンデンサ
１０６を冷却したのち、ラインｎｎから系外に排出され
る。回収水はその水質に応じてボイラ補給水、脱硫設備
の補給水として再使用される。コンデンサ１０６内の非
凝縮性気体は真空排気装置１１０によりラインｑｑを介
して系外へ排出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の脱
硫排水の処理用電気透析では、同排水中に硫酸イオン
（以下、ＳＯ4 2-イオンと称す）を含有しており、この
ＳＯ4 2-イオンがＣｌ- などの陰イオンとともに陰イオ
ン交換膜を透過するためにイオン交換膜において排水中
のＣａ2+とＳＯ4 2-の両イオンにより石こう（ＣａＳＯ
4 ）を反応生成する。生成した石こうは溶解度が小さく
固形分としてイオン交換膜に析出、固定し、他イオンの
移動を妨害し、膜性能の大巾な低下の原因となることが
本発明者らの実験により確認されている。
硫排水の処理用電気透析では、同排水中に硫酸イオン
（以下、ＳＯ4 2-イオンと称す）を含有しており、この
ＳＯ4 2-イオンがＣｌ- などの陰イオンとともに陰イオ
ン交換膜を透過するためにイオン交換膜において排水中
のＣａ2+とＳＯ4 2-の両イオンにより石こう（ＣａＳＯ
4 ）を反応生成する。生成した石こうは溶解度が小さく
固形分としてイオン交換膜に析出、固定し、他イオンの
移動を妨害し、膜性能の大巾な低下の原因となることが
本発明者らの実験により確認されている。
【００１６】すなわち、電位勾配により移動するＣ
ａ2+，ＳＯ4 2-の各々のイオンが、イオン交換膜と電気
透析槽内の液との輸率の違い、イオン交換膜面上での拡
散及び電位差等によってイオン交換膜の内部または表層
部において高濃度となり、反応生成すると考えられ、生
成した石こうはイオン交換膜に析出、固定して上記の如
くイオン移動の妨害、また、電気的抵抗の増大などイオ
ン交換膜の性能低下、消費電力コストの増大となる。
ａ2+，ＳＯ4 2-の各々のイオンが、イオン交換膜と電気
透析槽内の液との輸率の違い、イオン交換膜面上での拡
散及び電位差等によってイオン交換膜の内部または表層
部において高濃度となり、反応生成すると考えられ、生
成した石こうはイオン交換膜に析出、固定して上記の如
くイオン移動の妨害、また、電気的抵抗の増大などイオ
ン交換膜の性能低下、消費電力コストの増大となる。
【００１７】この対策として、従来は選択透過性を有す
る陰イオン交換膜を用い、Ｃｌ- イオンのみを選択的に
透過させ、一方石こう析出の原因となるＳＯ4 2-イオン
は透過させない方法によっていた。
る陰イオン交換膜を用い、Ｃｌ- イオンのみを選択的に
透過させ、一方石こう析出の原因となるＳＯ4 2-イオン
は透過させない方法によっていた。
【００１８】しかしながら前述の方法においては、１価
選択透過性陰イオン交換膜のＳＯ4 2-イオンの不透過性
が要求されるが、従来の１価陰イオン交換膜ではその性
能が充分でなく、長期運転下ではＳＯ4 2-イオンの透過
による石こう析出が問題であった。
選択透過性陰イオン交換膜のＳＯ4 2-イオンの不透過性
が要求されるが、従来の１価陰イオン交換膜ではその性
能が充分でなく、長期運転下ではＳＯ4 2-イオンの透過
による石こう析出が問題であった。
【００１９】本発明は上記技術水準に鑑み、イオン交換
膜、特に陰イオン交換膜における前記石こう析出による
性能低下を防止し、長期にわたって安定性能を維持しう
る電気透析装置を提供しようとするものである。
膜、特に陰イオン交換膜における前記石こう析出による
性能低下を防止し、長期にわたって安定性能を維持しう
る電気透析装置を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は湿式排煙脱硫設
備から排出される排水を処理する電気透析装置におい
て、陰・陽極間に、陰極側から陽極側に向けて順に、１
価陰イオン選択透過性膜（Ａ１）／１価陰イオン選択透
過性膜（Ａ２）／陽イオン交換膜（Ｃ１）を１組とする
イオン交換膜群を複数組設け、隣接する２枚の１価陰イ
オン選択透過性膜（Ａ１，Ａ２）間を塩化物溶液室、１
価陰イオン選択透過性膜（Ａ２）と陽イオン交換膜（Ｃ
１）間を濃縮液室、陽イオン交換膜（Ｃ１）と１価陰イ
オン選択透過性膜（Ａ１）間を希薄液室とし、前記塩化
物溶液室に硫酸イオンと反応して高溶解度の塩となるよ
うな陽イオンの塩化物溶液を、濃縮液室には濃縮液を、
希薄液室には排水を夫々流通させるようにしたことを特
徴とする脱硫排水処理用電気透析装置である。
備から排出される排水を処理する電気透析装置におい
て、陰・陽極間に、陰極側から陽極側に向けて順に、１
価陰イオン選択透過性膜（Ａ１）／１価陰イオン選択透
過性膜（Ａ２）／陽イオン交換膜（Ｃ１）を１組とする
イオン交換膜群を複数組設け、隣接する２枚の１価陰イ
オン選択透過性膜（Ａ１，Ａ２）間を塩化物溶液室、１
価陰イオン選択透過性膜（Ａ２）と陽イオン交換膜（Ｃ
１）間を濃縮液室、陽イオン交換膜（Ｃ１）と１価陰イ
オン選択透過性膜（Ａ１）間を希薄液室とし、前記塩化
物溶液室に硫酸イオンと反応して高溶解度の塩となるよ
うな陽イオンの塩化物溶液を、濃縮液室には濃縮液を、
希薄液室には排水を夫々流通させるようにしたことを特
徴とする脱硫排水処理用電気透析装置である。
【００２１】
【作用】本発明によれば従来イオン交換膜において発生
した石こうスケールによる膜性能の低下を起こすことな
く、長期にわたって安定した性能を維持することが可能
である。
した石こうスケールによる膜性能の低下を起こすことな
く、長期にわたって安定した性能を維持することが可能
である。
【００２２】すなわち、図１に本発明の膜配列及びイオ
ンの移動を示す如く、陰−陽極板間に、陰極から陽極に
向けて１価陰イオン選択透過性膜（Ａ１）／１価陰イオ
ン選択透過性膜（Ａ２）／陽イオン交換膜（Ｃ１）・・・・
としてこの組をくり返し複数組設ける。そして、かかる
２枚の１価陰イオン選択透過性膜（Ａ１），（Ａ２）間
を塩化物溶液室、１価陰イオン選択透過性膜（Ａ２）と
陽イオン交換膜（Ｃ１）間を濃縮液室、陽イオン交換膜
（Ｃ１）と１価陰イオン選択透過性膜（Ａ１）間を希薄
液室とする。そして、塩化物溶液室には、硫酸イオンと
反応して高溶解度の塩となるような陽イオンの塩化物溶
液、濃縮液室には濃縮液を、希薄液室には排水を夫々流
通させる。
ンの移動を示す如く、陰−陽極板間に、陰極から陽極に
向けて１価陰イオン選択透過性膜（Ａ１）／１価陰イオ
ン選択透過性膜（Ａ２）／陽イオン交換膜（Ｃ１）・・・・
としてこの組をくり返し複数組設ける。そして、かかる
２枚の１価陰イオン選択透過性膜（Ａ１），（Ａ２）間
を塩化物溶液室、１価陰イオン選択透過性膜（Ａ２）と
陽イオン交換膜（Ｃ１）間を濃縮液室、陽イオン交換膜
（Ｃ１）と１価陰イオン選択透過性膜（Ａ１）間を希薄
液室とする。そして、塩化物溶液室には、硫酸イオンと
反応して高溶解度の塩となるような陽イオンの塩化物溶
液、濃縮液室には濃縮液を、希薄液室には排水を夫々流
通させる。
【００２３】なお、図１においては、初めと終りの部分
として陰極に隣接して１価陰イオン選択透過性膜（Ａ）
及び陽極に隣接して陽イオン交換膜（Ｃ）を夫々余分に
設けて、（Ａ）と（Ａ１）及び（Ｃ１）と（Ｃ）との間
を希薄液室として陽及び陰イオンが、夫々陰極や陽極に
直接接しないようにしてあり、この方が安定してかつ電
流効率よく電気透析ができるが、供給液を大量に流す場
合には前記（Ａ）及び（Ｃ）で示したイオン交換膜は必
ずしも必要ではない。
として陰極に隣接して１価陰イオン選択透過性膜（Ａ）
及び陽極に隣接して陽イオン交換膜（Ｃ）を夫々余分に
設けて、（Ａ）と（Ａ１）及び（Ｃ１）と（Ｃ）との間
を希薄液室として陽及び陰イオンが、夫々陰極や陽極に
直接接しないようにしてあり、この方が安定してかつ電
流効率よく電気透析ができるが、供給液を大量に流す場
合には前記（Ａ）及び（Ｃ）で示したイオン交換膜は必
ずしも必要ではない。
【００２４】排水中のＣｌ- ，ＳＯ4 2-イオンが陽極方
向へ電気的により移動するが、Ｃｌ - はＡ（１）及び
（２）の１価陰イオン選択透過性交換膜（以下、１価陰
イオン交換膜と略称する）を透過し濃縮液室に到達す
る。ＳＯ4 2-はＡ（１）の１価陰イオン交換膜にて基本
的には透過しないが、その性能は充分でなく若干Ａ
（１）の１価陰イオン交換膜を透過して塩化物溶液室に
入る。しかしながら、この塩化物溶液室にはＳＯ4 2-と
反応結合した際に高溶解度の塩となるような陽イオン塩
化物溶液を流通させているので石こうの析出は起こらな
い。
向へ電気的により移動するが、Ｃｌ - はＡ（１）及び
（２）の１価陰イオン選択透過性交換膜（以下、１価陰
イオン交換膜と略称する）を透過し濃縮液室に到達す
る。ＳＯ4 2-はＡ（１）の１価陰イオン交換膜にて基本
的には透過しないが、その性能は充分でなく若干Ａ
（１）の１価陰イオン交換膜を透過して塩化物溶液室に
入る。しかしながら、この塩化物溶液室にはＳＯ4 2-と
反応結合した際に高溶解度の塩となるような陽イオン塩
化物溶液を流通させているので石こうの析出は起こらな
い。
【００２５】更に前記Ａ（１）の１価陰イオン交換膜を
透過して塩化物溶液室に入った若干のＳＯ4 2-イオンは
陽極方向へ電気力により移動するが、Ａ（２）の１価陰
イオン交換膜により移動を阻止される。しかし、前記の
理由により、若干はＡ（２）の１価陰イオン交換膜を透
過するが、もはや石こうなどが析出する濃度ではないの
で、Ａ（２）の１価陰イオン交換膜においても石こうの
析出は起らない。
透過して塩化物溶液室に入った若干のＳＯ4 2-イオンは
陽極方向へ電気力により移動するが、Ａ（２）の１価陰
イオン交換膜により移動を阻止される。しかし、前記の
理由により、若干はＡ（２）の１価陰イオン交換膜を透
過するが、もはや石こうなどが析出する濃度ではないの
で、Ａ（２）の１価陰イオン交換膜においても石こうの
析出は起らない。
【００２６】
【実施例】本発明の有用性を実証するため実験室規模の
電気透過装置を用いて５００時間の連続実験を行った。
図２に装置の流れ図を示し、同図に基づき本実施例の実
施態様を詳細に説明する。
電気透過装置を用いて５００時間の連続実験を行った。
図２に装置の流れ図を示し、同図に基づき本実施例の実
施態様を詳細に説明する。
【００２７】なお、図２の電気透析装置内のイオン交換
膜の配列並びに液室配列は図１に示した態様と同じと
し、また、塩化物溶液の塩化物は原排水の性状を考慮し
て塩化ナトリウムとし、その濃度は３．１ｍｏｌ／リッ
トルとした。
膜の配列並びに液室配列は図１に示した態様と同じと
し、また、塩化物溶液の塩化物は原排水の性状を考慮し
て塩化ナトリウムとし、その濃度は３．１ｍｏｌ／リッ
トルとした。
【００２８】表１に電気透析装置の仕様及び実験の条件
を、また表２に実験に供した原排水の性状を示す。な
お、この原排水は本発明が主な対象とする脱硫排水の性
状を模擬してその組成を設定し、試薬品にて調製した。
を、また表２に実験に供した原排水の性状を示す。な
お、この原排水は本発明が主な対象とする脱硫排水の性
状を模擬してその組成を設定し、試薬品にて調製した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】図２において、１は原排水タンク、２は原
排水を後述する電気透析装置３に供給するポンプ、３は
原排水を濃縮する電気透析装置、４は電気透析装置３に
て生じた濃縮液のタンク、５は濃縮液を電気透析装置３
へ供給するポンプ、６は塩化ナトリウム溶液タンク、７
は塩化ナトリウム溶液を電気透析装置３に供給するポン
プである。
排水を後述する電気透析装置３に供給するポンプ、３は
原排水を濃縮する電気透析装置、４は電気透析装置３に
て生じた濃縮液のタンク、５は濃縮液を電気透析装置３
へ供給するポンプ、６は塩化ナトリウム溶液タンク、７
は塩化ナトリウム溶液を電気透析装置３に供給するポン
プである。
【００３２】原排水はラインａによりタンク１に補給さ
れ、そののちポンプ２により電気透析装置３に供給され
る。電気透析装置３内にて原排水は塩化カルシウム、塩
化ナトリウム、塩化マグネシウム（各々以下ＣａＣ
ｌ2 、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ2 と記す）を濃厚に含有する
濃縮液と前記塩分が希薄となった希薄液に分離され、そ
れぞれ濃縮液はラインｆ、希薄液はラインｃを介してタ
ンク１及びタンク４に供給され、その後、各々タンクに
付設しているポンプ２、ポンプ５により電気透析装置３
に循環した。
れ、そののちポンプ２により電気透析装置３に供給され
る。電気透析装置３内にて原排水は塩化カルシウム、塩
化ナトリウム、塩化マグネシウム（各々以下ＣａＣ
ｌ2 、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ2 と記す）を濃厚に含有する
濃縮液と前記塩分が希薄となった希薄液に分離され、そ
れぞれ濃縮液はラインｆ、希薄液はラインｃを介してタ
ンク１及びタンク４に供給され、その後、各々タンクに
付設しているポンプ２、ポンプ５により電気透析装置３
に循環した。
【００３３】ラインｄはタンク１に入ったラインｃから
の希薄液とラインａからの原排水との混合物のオーバー
フローラインであり、ラインｇはタンク４の濃縮液のオ
ーバーフローラインである。
の希薄液とラインａからの原排水との混合物のオーバー
フローラインであり、ラインｇはタンク４の濃縮液のオ
ーバーフローラインである。
【００３４】一方、タンク６内のＮａＣｌ溶液はポンプ
７にて電気透析装置３に循環した。
７にて電気透析装置３に循環した。
【００３５】このような実験を５００時間連続し、この
後電気透析装置３内に組み入れたイオン交換膜を目視並
びに顕微鏡により観察し、石こう析出のないことを確認
した。
後電気透析装置３内に組み入れたイオン交換膜を目視並
びに顕微鏡により観察し、石こう析出のないことを確認
した。
【００３６】また言うまでもないが、この間の濃縮液中
塩濃度、透析電圧は非常に安定しており良好な運転であ
った。
塩濃度、透析電圧は非常に安定しており良好な運転であ
った。
【００３７】上記運転の結果、希釈液室から取出された
希釈液の組成は下記の通りであった。 ＣａＣｌ2 ： ７８００〔ｐｐｍ〕 ＭｇＣｌ2 ： ４０００〔ｐｐｍ〕 ＮａＣｌ ： ３３００〔ｐｐｍ〕 ＣａＳＯ4 ： １４００〔ｐｐｍ〕
希釈液の組成は下記の通りであった。 ＣａＣｌ2 ： ７８００〔ｐｐｍ〕 ＭｇＣｌ2 ： ４０００〔ｐｐｍ〕 ＮａＣｌ ： ３３００〔ｐｐｍ〕 ＣａＳＯ4 ： １４００〔ｐｐｍ〕
【００３８】
【発明の効果】本発明の脱硫排水処理用電気透析装置に
よれば、長期にわたって石こうの析出による膜性能の低
下がなく、安定した運転が可能である。
よれば、長期にわたって石こうの析出による膜性能の低
下がなく、安定した運転が可能である。
【図１】本発明の一例による電気透析装置内のイオン交
換膜配列、液室配列を示す説明図。
換膜配列、液室配列を示す説明図。
【図２】本発明の有用性を実証するために実施した実験
の流れを示す図。
の流れを示す図。
【図３】電気透析装置を組み入れた従来の排水処理設備
の実施態様図。
の実施態様図。
【図４】既応の電気透析装置内のイオン交換膜配列、液
室配列を示す説明図。
室配列を示す説明図。
フロントページの続き (72)発明者 小竹 進一郎 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社 本社内 (72)発明者 鵜川 直彦 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (72)発明者 青木 良輔 千葉県市原市五井海岸10番地 旭硝子株 式会社 千葉工場内 (56)参考文献 特開 昭51−52984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−244427（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01F 1/46 - 1/48 B01D 53/50 B01D 53/77 B01D 61/48
Claims (1)
- 【請求項１】 湿式排煙脱硫設備から排出される排水を
処理する電気透析装置において、陰・陽極間に、陰極側
から陽極側に向けて順に、１価陰イオン選択透過性膜
（Ａ１）／１価陰イオン選択透過性膜（Ａ２）／陽イオ
ン交換膜（Ｃ１）を１組とするイオン交換膜群を複数組
設け、隣接する２枚の１価陰イオン選択透過性膜（Ａ
１，Ａ２）間を塩化物溶液室、１価陰イオン選択透過性
膜（Ａ２）と陽イオン交換膜（Ｃ１）間を濃縮液室、陽
イオン交換膜（Ｃ１）と１価陰イオン選択透過性膜（Ａ
１）間を希薄液室とし、前記塩化物溶液室に硫酸イオン
と反応して高溶解度の塩となるような陽イオンの塩化物
溶液を、濃縮液室には濃縮液を、希薄液室には排水を夫
々流通させるようにしたことを特徴とする脱硫排水処理
用電気透析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4063249A JP2941551B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 脱硫排水処理用電気透析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4063249A JP2941551B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 脱硫排水処理用電気透析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261375A JPH05261375A (ja) | 1993-10-12 |
| JP2941551B2 true JP2941551B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=13223790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4063249A Expired - Fee Related JP2941551B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 脱硫排水処理用電気透析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941551B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104478141A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-01 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种电厂烟气脱硫废水处理工艺 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5354871B2 (ja) * | 2007-05-14 | 2013-11-27 | キヤノン株式会社 | 電解質液の再生方法および再生装置 |
| CN102992521A (zh) * | 2011-09-08 | 2013-03-27 | 通用电气公司 | 脱盐系统和方法 |
| CN105540960B (zh) * | 2016-03-02 | 2019-06-11 | 北京新源国能科技集团股份有限公司 | 石灰石/石灰－石膏法烟气脱硫废水的处理方法以及系统 |
| CN112996755A (zh) * | 2018-11-01 | 2021-06-18 | 苏特沃克技术有限公司 | 用于从废水中脱除单价阴离子物质的系统和方法 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4063249A patent/JP2941551B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN104478141A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-01 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种电厂烟气脱硫废水处理工艺 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05261375A (ja) | 1993-10-12 |
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|---|---|---|---|
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