JP4857235B2

JP4857235B2 - How to remove boron

Info

Publication number: JP4857235B2
Application number: JP2007257048A
Authority: JP
Inventors: 亮張
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2027-10-01
Also published as: JP2009082843A

Description

本発明は、ホウ素の除去方法に係り、詳しくは、メッキ排水等の産業排水や地下水に含まれるホウ素を効果的に除去するホウ素の除去方法に関する。 The present invention relates to a boron removal method, and more particularly, to a boron removal method that effectively removes boron contained in industrial wastewater such as plating wastewater and groundwater.

従来、メッキ排水中に含まれるホウ素を除去する方法として、メッキ排水にニッケルイオン及びマグネシウムイオンを含む溶液を添加し、水酸化ナトリウム溶液でｐＨ９．５〜１１に調節して、共沈法によってホウ素、ニッケル及びマグネシウムの不溶解物を生成させ、これを固液分離することによりホウ素の除去処理を行う方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３３６０２５５号公報 Conventionally, as a method for removing boron contained in plating wastewater, a solution containing nickel ions and magnesium ions is added to the plating wastewater, adjusted to pH 9.5 to 11 with a sodium hydroxide solution, and boron by a coprecipitation method. In addition, a method of removing boron by producing an insoluble matter of nickel and magnesium and separating the solid and liquid is known (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3360255

しかし、従来の方法は、一般的に凝集沈殿効率が悪いため、処理設備の建設コストが嵩むという問題があった。 However, the conventional method generally has a problem that the construction cost of the processing equipment increases because the aggregation and precipitation efficiency is poor.

そこで本発明は、不溶解物の生成効率に優れるとともに固液分離性にも優れ、低コストで排水中からホウ素を除去することができるホウ素の除去方法を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for removing boron, which is excellent in insoluble matter generation efficiency and solid-liquid separability, and can remove boron from waste water at low cost.

上記目的を達成するため、本発明のホウ素の除去方法は、マグネシウム化合物及びケイ酸化合物を添加するとともに、アルカリでｐＨ１０．５〜１１．５に調整し、共沈法によってホウ素、ケイ素及びマグネシウムを含む不溶解物を生成させ、該不溶解物を固液分離して前記排水中からホウ素を除去するに当たり、前記マグネシウム化合物の添加量を、添加後の水中のマグネシウム量が前記ホウ素量に対して重量比で１０〜３０倍に設定するとともに、前記ケイ酸化合物の添加量を、添加後の水中のケイ素量が前記ホウ素量に対して重量比で２〜１５倍に設定することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the boron removal method of the present invention comprises adding a magnesium compound and a silicate compound, adjusting the pH to 10.5 to 11.5 with an alkali, and adding boron, silicon and magnesium by a coprecipitation method. to generate insoluble matter containing the said non lysate solid-liquid separation to contact to remove boron from in the waste water, the amount of the magnesium compound, magnesium content of water after addition to the amount of boron The weight ratio is set to 10 to 30 times, and the addition amount of the silicic acid compound is set such that the amount of silicon in the water after the addition is set to 2 to 15 times by weight with respect to the boron amount. .

本発明のホウ素の除去方法によれば、メッキ排水等に含有された高濃度のホウ素を効率的に除去することができ、処理コストの低減を図ることができる。 According to the boron removal method of the present invention, high-concentration boron contained in plating wastewater or the like can be efficiently removed, and the processing cost can be reduced.

本発明のホウ素の除去方法は、ホウ素を含有した排水、例えば、メッキ排水、ごみ焼却場洗煙排水、釉薬ライン処理水等の産業排水や温泉等の地下水中に含まれるホウ素を共沈法によって分離除去するものであって、前記排水にマグネシウム化合物及びケイ酸化合物を添加するとともに、アルカリでｐＨ１０．５〜１１．５に調整し、共沈法によってホウ素、ケイ素及びマグネシウムを含む不溶解物を生成させ、生成した不溶解物を固液分離することにより、前記排水中からホウ素を除去するものである。 The boron removal method of the present invention is a method of co-precipitation of boron contained in boron-containing wastewater, for example, plating wastewater, waste incineration smoke washing wastewater, industrial wastewater such as glaze line treated water, and groundwater such as hot springs. A magnesium compound and a silicate compound are added to the waste water, and the pH is adjusted to 10.5 to 11.5 with an alkali, and an insoluble matter containing boron, silicon and magnesium is removed by a coprecipitation method. Boron is removed from the waste water by solid-liquid separation of the generated insoluble matter.

前記マグネシウム化合物は、水溶性で排水に添加したときにマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）を生成するものであればよく、例えば、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム等のマグネシウム塩や水酸化マグネシウムを用いることができるが、通常は塩化マグネシウムが最適である。また、前記ケイ酸化合物も水溶性を有するものであって、排水中に添加したときにケイ酸イオン（ＳｉＯ_４ ^４−）を生成するものであればよく、例えば、メタケイ酸やケイ酸ナトリウムを用いることができるが、通常はケイ酸ナトリウムが最適である。ｐＨ調整に使用するアルカリは、任意のアルカリを使用可能であるが、一般的な水酸化ナトリウムを使用することが好ましい。 The magnesium compound may be water-soluble and can generate magnesium ions (Mg ²⁺ ) when added to waste water. For example, magnesium salts such as magnesium chloride and magnesium sulfate and magnesium hydroxide can be used. Usually, magnesium chloride is the best. Further, the silicate compound is also water-soluble and may be any one that generates silicate ions (SiO ₄ ⁴⁻ ) when added to waste water. For example, metasilicate or sodium silicate can be used. Although it can be used, sodium silicate is usually optimal. As the alkali used for pH adjustment, any alkali can be used, but general sodium hydroxide is preferably used.

生成した不溶解物の分離除去は、従来から周知の固液分離法を採用することができる。例えば、不溶解物の分離性を向上させるために周知の凝集剤を添加して不溶解物を凝縮させてから沈殿分離や膜分離を行うことにより、排水中から不溶解物を容易に分離することができる。なお、凝集剤は、ホウ素除去を行う前後のいずれの段階で添加してもよい。 A conventionally well-known solid-liquid separation method can be employed for separating and removing the generated insoluble matter. For example, in order to improve the separability of insoluble matter, a well-known flocculant is added to condense the insoluble matter, followed by precipitation separation or membrane separation to easily separate the insoluble matter from the waste water. be able to. The flocculant may be added at any stage before and after boron removal.

処理対象となる排水（原水）には、塩化カルシウム，ポリ塩化アルミニウム，高分子凝集剤が添加された釉薬ライン処理水を使用した。まず、ブランク実験として、原水を水酸化ナトリウムにてｐＨ１１に調整したのみのもの、水中のマグネシウム量が２００ｐｐｍとなるように塩化マグネシウムを添加したのみのもの、水中のケイ素量が６０ｐｐｍとなるようにケイ酸ナトリウムを添加したのみのもの、の３種類を用意し、それぞれについて、毎分３０回転で１時間撹拌した後、孔径０．４５μｍのろ過膜でろ過処理を行った。原水及び各処理水中のホウ素濃度を測定した結果を表１に示す。

The waste water (raw water) to be treated was treated with glaze line treated with calcium chloride, polyaluminum chloride and polymer flocculant added. First, as a blank experiment, the raw water was adjusted to pH 11 with sodium hydroxide, the magnesium water was added so that the amount of magnesium in water was 200 ppm, and the amount of silicon in water was 60 ppm. Three types of sodium silicate only were added, and each was stirred for 1 hour at 30 revolutions per minute, and then filtered through a filtration membrane having a pore size of 0.45 μm. Table 1 shows the results of measuring the boron concentration in the raw water and each treated water.

表１の結果から、ｐＨ調整、塩化マグネシウム添加、ケイ酸ナトリウム添加のいずれかのみを行っただけでは、原水中のホウ素は殆ど除去されないことが分かった。 From the results in Table 1, it was found that boron in the raw water was hardly removed only by adjusting pH, adding magnesium chloride, or adding sodium silicate.

次に、前記原水に、塩化マグネシウムとケイ酸ナトリウムとを添加するとともに、水酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整し、毎分３０回転で１時間撹拌した後、同じろ過膜でろ過処理を行った。ケイ酸ナトリウム及び塩化マグネシウムの添加量を変えて実験を行い、各実験の処理水中のホウ素濃度を測定した結果を図１に示す。また、水中のケイ素量を６０ｐｐｍの一定にして塩化マグネシウムの添加量を変えたときの処理水中のホウ素濃度の変化を図２に示す。 Next, magnesium chloride and sodium silicate were added to the raw water, the pH was adjusted to 11 with sodium hydroxide, and the mixture was stirred at 30 revolutions per minute for 1 hour, followed by filtration through the same filter membrane. FIG. 1 shows the results of experiments conducted by changing the addition amounts of sodium silicate and magnesium chloride and measuring the boron concentration in the treated water of each experiment. In addition, FIG. 2 shows changes in the boron concentration in the treated water when the amount of silicon chloride in the water is kept constant at 60 ppm and the amount of magnesium chloride added is changed.

ホウ酸に蒸留水を添加してホウ素濃度を１７ｐｐｍに調整した原水に、水中のマグネシウム量が３００ｐｐｍ、ケイ素量が６０ｐｐｍになるように塩化マグネシウムとケイ酸ナトリウムとをそれぞれ添加したもの（Ａ）と、水中のマグネシウム量が２００ｐｐｍ、ケイ素量が６０ｐｐｍになるように塩化マグネシウムとケイ酸ナトリウムとをそれぞれ添加したもの（Ｂ）とのそれぞれについて、水酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整して毎分３０回転で１時間撹拌した後、凝集剤を添加しないでろ過処理を行った場合、凝集剤としてオルガノ（株）製：オルフロックＡＰ−１を０．６ｍｇ／Ｌ添加してからろ過処理を行った場合、凝集剤としてハイモ（株）製：ハイモロックＳＳ−１２０を０．６ｍｇ／Ｌ添加してからろ過処理を行った場合にそれぞれにおける処理水中のホウ素濃度を測定した。なお、各ろ過処理は前記両実施例と同じ条件で行った。結果を表２に示す。

(A) in which magnesium chloride and sodium silicate were added to raw water whose boric acid concentration was adjusted to 17 ppm by adding distilled water to boric acid so that the amount of magnesium in the water was 300 ppm and the amount of silicon was 60 ppm; In addition, each of magnesium salt and sodium silicate (B) added so that the amount of magnesium in water is 200 ppm and the amount of silicon is 60 ppm is adjusted to pH 11 with sodium hydroxide at 30 revolutions per minute. After stirring for 1 hour, when the filtration treatment was performed without adding the flocculant, when the filtration treatment was carried out after adding 0.6 mg / L of ORFLOCK AP-1 manufactured by Organo Corporation as the flocculant, Made by Hymo Co., Ltd. as a flocculant: When 0.6 mg / L of Hymo Lock SS-120 is added and then filtered The boron concentration in the treated water in respectively were measured. In addition, each filtration process was performed on the same conditions as the said both Examples. The results are shown in Table 2.

ホウ酸に蒸留水を添加したホウ素濃度の異なる原水を調製し、各原水に水中のマグネシウム量が２００ｐｐｍ、ケイ素量が６０ｐｐｍになるように塩化マグネシウムとケイ酸ナトリウムとをそれぞれ添加し、水酸化ナトリウムでｐＨ１１に調整し、毎分３０回転で１時間撹拌した後、凝集剤（ＡＰ−１）を添加してからろ過膜でろ過処理を行った。原水及び処理水のホウ素濃度、ホウ素の除去量、ホウ素除去量に対するマグネシウム量及びケイ素量の重量比を表３に示す。

Prepare raw water with different boron concentrations by adding distilled water to boric acid, and add magnesium chloride and sodium silicate to each raw water so that the amount of magnesium in the water is 200 ppm and the amount of silicon is 60 ppm. After adjusting to pH 11 and stirring at 30 rpm for 1 hour, the flocculant (AP-1) was added, followed by filtration with a filtration membrane. Table 3 shows the boron concentration of raw water and treated water, the removal amount of boron, and the weight ratio of the magnesium amount and the silicon amount to the boron removal amount.

以上の各実施例の結果から、水中のケイ素量やマグネシウム量が多いほどホウ素除去量は増加するが、水中のケイ素量が６０ｐｐｍ以上になるとシリカスケールが多くなることから、水中のケイ素量は６０ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。また、撹拌時間（反応時間）は、２０分程度でも十分であるが、時間が短い場合には生成した不溶解物（汚泥）が気泡によって浮上することがあるため、撹拌時間は４０分以上とすることが好ましい。但し、１時間以上継続しても反応速度が遅くなるため不経済である。 From the results of each of the above examples, the amount of boron removal increases as the amount of silicon or magnesium in water increases, but the silica scale increases when the amount of silicon in water exceeds 60 ppm, so the amount of silicon in water is 60 ppm. It is preferable to keep it below. In addition, the stirring time (reaction time) of about 20 minutes is sufficient, but if the time is short, the generated insoluble matter (sludge) may float due to bubbles, so the stirring time is 40 minutes or more. It is preferable to do. However, even if it continues for more than 1 hour, the reaction rate becomes slow, which is uneconomical.

撹拌時のｐＨは、ｐＨ１０．５未満では反応速度が遅くなり、ｐＨ１１．５を超えるとアルカリ使用量が増大するため、ｐＨ１１程度が最適である。さらに、１ｍｇのホウ素を除去するために必要なマグネシウム量は重量比で１０〜３０倍が適当であり、特に１４〜２５倍程度が最適である。同じくケイ素量は２〜１５倍が適当であり、４〜１０倍程度が最適である。 The pH at the time of stirring is optimum when the pH is less than 10.5, since the reaction rate becomes slow, and when the pH exceeds 11.5, the amount of alkali used increases. Furthermore, the amount of magnesium necessary for removing 1 mg of boron is suitably 10 to 30 times by weight, and particularly about 14 to 25 times the optimum. Similarly, the silicon amount is suitably 2 to 15 times, and about 4 to 10 times is optimum.

ケイ素添加量に応じて変化するホウ素濃度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the boron concentration which changes according to silicon addition amount. マグネシウム添加量に応じて変化するホウ素濃度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the boron concentration which changes according to magnesium addition amount.

Claims

A magnesium compound and a silicate compound are added to wastewater containing boron, and the pH is adjusted to 10.5 to 11.5 with an alkali. An insoluble matter containing boron, silicon, and magnesium is generated by a coprecipitation method. In removing the boron from the waste water by solid-liquid separation of the dissolved matter, the amount of the magnesium compound added is set so that the amount of magnesium in the water after addition is 10 to 30 times by weight with respect to the amount of boron. In addition, the addition amount of the silicate compound is such that the amount of silicon in the water after the addition is set to 2 to 15 times by weight with respect to the boron amount .