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JP6031376B2 - Selenium-containing wastewater treatment system and selenium-containing wastewater treatment method - Google Patents
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Selenium-containing wastewater treatment system and selenium-containing wastewater treatment method Download PDF

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Description

本発明は、セレンが含まれる排水、特に、セレン濃度が高い排水からセレンを除去するセレン含有排水の処理システムおよびセレン含有排水の処理方法に関する。   The present invention relates to a selenium-containing wastewater treatment system and a selenium-containing wastewater treatment method for removing selenium from wastewater containing selenium, particularly wastewater having a high selenium concentration.

セレンは、人体にとって必須元素であり、微量であれば問題ないが、必要レベルに比較してある程度多くなると毒性を示す。したがって、セレンは、水質汚濁、土壌汚染等に係る環境基準指定項目となっている。
例えば、エコセメント生成工程において処理される石炭灰は一般に塩素を含んでいるため、エコセメント原料として混合する前に水洗する必要がある。その際排出される洗浄排水には、塩素の他にセレンが含まれる場合がある。
Selenium is an essential element for the human body, and there is no problem if it is in a trace amount, but it shows toxicity when it is increased to some extent compared to the required level. Therefore, selenium is an environmental standard designation item related to water pollution, soil pollution, and the like.
For example, since the coal ash treated in the ecocement production process generally contains chlorine, it must be washed with water before mixing as an ecocement raw material. The cleaning wastewater discharged at that time may contain selenium in addition to chlorine.

また、石炭ガス化複合発電(IGCC)の石炭ガス化工程等から発生する排ガスを洗浄したときに排出される洗浄排水にも、セレンが含まれることがある。また、排煙脱硫で生じる排水にもセレンが含まれる場合がある。これら排水は、例えば、所定の排水基準を満たすまで浄化された後に、河川等に放流される。   In addition, selenium may also be contained in cleaning wastewater discharged when exhaust gas generated from a coal gasification combined cycle (IGCC) coal gasification process or the like is cleaned. In addition, selenium may also be contained in waste water generated by flue gas desulfurization. These effluents are, for example, purified until they satisfy a predetermined effluent standard, and then discharged into a river or the like.

所定の排水基準を超えるセレンを含む排水においては、排水処理に際し、セレンを除去する必要がある。例えば、セレン濃度が0.1mg/L以下となるまでセレンが除去される。セレンを含む排水中において、セレンは、例えば、主に4価の亜セレン酸イオン(SeO 2−)または、6価のセレン酸イオン(Se0 2−)として存在している。 In the case of wastewater containing selenium exceeding a predetermined wastewater standard, it is necessary to remove selenium during wastewater treatment. For example, selenium is removed until the selenium concentration is 0.1 mg / L or less. In wastewater containing selenium, for example, selenium exists mainly as tetravalent selenite ions (SeO 3 2− ) or hexavalent selenate ions (Se0 4 2− ).

セレン含有排水からセレンを除去する方法としては、例えば、セレンを含む排水に鉄を接触させることによって、排水中のセレンを除去する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   As a method for removing selenium from selenium-containing wastewater, for example, a technique for removing selenium in wastewater by bringing iron into contact with wastewater containing selenium has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

例えば、接触還元材としての繊維状の鉄を用い、排水を繊維状の鉄に接触させるとともに、空気を噴出させ、鉄の酸化により6価セレンを4価セレンに還元させるとともに、4価のセレンを鉄スラッジ(主に水酸化鉄)とともに沈殿させることが提案されている。4価セレンは、6価セレンに比較して、沈殿し易く、元々4価のセレンと、6価から4価に還元されたセレンが鉄スラッジに付着した状態で沈殿する。   For example, fibrous iron as a contact reducing material is used, drainage is brought into contact with fibrous iron, air is blown out, hexavalent selenium is reduced to tetravalent selenium by oxidation of iron, and tetravalent selenium is produced. Has been proposed to precipitate with iron sludge (mainly iron hydroxide). Tetravalent selenium is more easily precipitated than hexavalent selenium, and is precipitated in a state where originally tetravalent selenium and selenium reduced from hexavalent to tetravalent adhere to iron sludge.

上述の排水中には、セレン除去を阻害する阻害物質としてChemical Oxygen Demand成分(以下、単に「COD成分」という。)が含まれている。なお、ここでのCOD成分とは、有機物を指しているのではなく、酸化可能な成分であり、例えば、水中の亜硫酸イオン(SO 2−)、チオ硫酸イオン(S 2−)、ジチオン酸イオン(S 2−)等である。排水中のこれら阻害物質濃度が高いと、セレン除去率が低下する。
したがって、上述の特許文献2では、セレン除去工程の前に、セレンの除去を阻害する阻害物質の除去が行われる。
The waste water described above contains a Chemical Oxygen Demand component (hereinafter simply referred to as “COD component”) as an inhibitor that inhibits selenium removal. The COD component here is not an organic substance but an oxidizable component, for example, sulfite ion (SO 3 2− ), thiosulfate ion (S 2 O 3 2− ) in water. , Dithionate ion (S 2 O 6 2− ) and the like. If these inhibitor concentrations in the wastewater are high, the selenium removal rate decreases.
Therefore, in the above-mentioned Patent Document 2, an inhibitor that inhibits selenium removal is removed before the selenium removal step.

なお、特許文献3には、排水中に硫黄酸化物等が含まれていると、接触還元材としての鉄の消費量が多くなるとともに、鉄スラッジの量が多くなってしまうことが記載されており、セレン除去処理において、鉄の供給と、鉄スラッジの処理が問題になることが記載されている。この場合にも、セレン除去工程の前に硫黄酸化物等を除去することにより、鉄の消費量および鉄スラッジの発生量の低減を図ることができる。   In addition, Patent Document 3 describes that when sulfur oxide or the like is contained in the waste water, the consumption of iron as a contact reducing material increases and the amount of iron sludge increases. In the selenium removal treatment, it is described that the supply of iron and the treatment of iron sludge become problems. Also in this case, it is possible to reduce iron consumption and iron sludge generation by removing sulfur oxides and the like before the selenium removal step.

特開平9−47790号公報JP 9-47790 A 特開2011−72940号公報JP 2011-72940 A 特許第4812987号公報Japanese Patent No. 4812987

ところで、排水中に含まれるセレン濃度が高くなれば、硫黄酸化物を前処理で除去しても、鉄の消費量と鉄スラッジの排出量が増加することになる。例えば、非鉄金属排水にセレン濃度が高いものが知られている。この場合には、鉄の消費量の増加によるコストの増大と、大量に発生する鉄スラッジの処理にコストがかかることになる。
また、セレンを高濃度に含む非鉄金属排水には、硫酸イオン(SO 2−)や上述のCOD成分としてのジチオン酸イオンの濃度が高い排水がある。硫酸イオンやジチオン酸は、セレンの除去を阻害する阻害物質であり、セレン除去の前に、硫酸イオンや、ジチオン酸イオン等のCOD成分の除去が必要である。
例えば、特許文献2では、阻害物質の除去、すなわち、硫酸イオンとCOD成分の除去として、凝集沈殿処理を行い、その後に酸化剤(例えば、オゾン、過酸化水素、過マンガン酸カリウム)により残ったCOD成分として例えば亜硫酸イオン、チオ硫酸イオン、ジチオン酸イオン等を酸化処理することが記載されている。
ここで、例えば、排水中のジチオン酸イオンの含有率が高い場合に、酸化処理によるジチオン酸イオンの除去が不十分になる虞がある。すなわち、亜硫酸イオン、チオ硫酸イオン、ジチオン酸イオン等の阻害物質は、難分解性であり、除去するためには、上述のように強い酸化剤の存在下で酸化する必要があるが、それでも十分に除去(酸化)できない虞がある。
この場合に、酸化分解処理に際し、触媒等を用いることが考えられるが、コストの増加を招くことになる。
By the way, if the concentration of selenium contained in the wastewater increases, even if sulfur oxides are removed by pretreatment, the amount of iron consumed and the amount of iron sludge discharged will increase. For example, non-ferrous metal wastewater having a high selenium concentration is known. In this case, an increase in cost due to an increase in iron consumption and a cost for processing a large amount of iron sludge are required.
Non-ferrous metal wastewater containing selenium at a high concentration includes wastewater having a high concentration of sulfate ions (SO 4 2− ) and dithionate ions as the above-mentioned COD components. Sulfate ions and dithionic acid are inhibitors that inhibit the removal of selenium, and it is necessary to remove COD components such as sulfate ions and dithionate ions before removing selenium.
For example, in Patent Document 2, coagulation precipitation treatment is performed as an inhibitor removal, that is, removal of sulfate ions and COD components, and then remains with an oxidizing agent (for example, ozone, hydrogen peroxide, potassium permanganate). As a COD component, for example, oxidation treatment of sulfite ion, thiosulfate ion, dithionate ion and the like is described.
Here, for example, when the content of dithionate ions in the waste water is high, there is a possibility that the removal of dithionate ions by oxidation treatment may be insufficient. That is, inhibitors such as sulfite ion, thiosulfate ion and dithionate ion are hardly decomposable and need to be oxidized in the presence of a strong oxidant as described above, but they are still sufficient. May not be removed (oxidized).
In this case, it is conceivable to use a catalyst or the like for the oxidative decomposition treatment, but this leads to an increase in cost.

本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、セレン濃度が高いとともにセレンの除去に際し、事前に除去すべきセレン除去の阻害物質濃度が高い場合に、セレン除去に用いられる鉄分の有効利用を図ることによりコストを低減することが可能なセレン含有排水の処理システムおよびセレン含有排水の処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the case of high selenium concentration and removal of selenium, when the concentration of an inhibitor of selenium removal to be removed in advance is high, the iron content used for selenium removal is effective. It aims at providing the processing system of the selenium containing waste water which can reduce cost by aiming at utilization, and the processing method of a selenium containing waste water.

前記課題を解決するために、本発明のセレン含有排水の処理システムは、セレン含有排水からのセレンの除去を阻害するCOD成分を除去するCOD成分除去手段と、前記COD成分の除去後に前記セレン含有排水に含まれる前記セレンのうちの被還元性セレンを鉄により還元し、この還元に際し酸化された前記鉄のスラッジとともに前記セレン含有排水に含まれる前記セレンを沈殿させて除去するセレン除去手段とを備え、
前記COD成分除去手段では、前記セレン含有排水を酸性で加熱して前記COD成分を酸化する加熱酸化工程が行われ、
前記セレン除去手段で生じた前記スラッジの一部を、前記COD成分除去手段において、前記セレン含有排水に投入することにより前記鉄を前記セレン除去手段と前記COD成分除去手段との間で循環させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a selenium-containing wastewater treatment system according to the present invention comprises a COD component removal means for removing a COD component that inhibits removal of selenium from selenium-containing wastewater, and the selenium-containing wastewater after the removal of the COD component Reducing selenium of the selenium contained in the wastewater with iron, and selenium removing means for precipitating and removing the selenium contained in the selenium-containing wastewater together with the iron sludge oxidized during the reduction. Prepared,
In the COD component removing means, a heating oxidation process is performed in which the selenium-containing wastewater is heated with an acid to oxidize the COD component,
A part of the sludge generated in the selenium removing means is circulated between the selenium removing means and the COD component removing means by introducing the sludge generated in the selenium removing means into the selenium-containing wastewater. It is characterized by.

また、本発明のセレン含有排水の処理方法は、セレン含有排水からのセレンの除去を阻害するCOD成分を除去するCOD成分除去工程と、前記COD成分の除去後に前記セレン含有排水に含まれる前記セレンのうちの被還元性セレンを鉄により還元し、この還元に際し酸化された前記鉄のスラッジとともに前記セレン含有排水に含まれる前記セレンを沈殿させて除去するセレン除去工程とを備え、
前記COD成分除去工程では、前記セレン含有排水を酸性で加熱して前記COD成分を酸化する加熱酸化工程が行われ、
前記セレン除去工程で生じた前記スラッジの一部を、前記COD成分除去工程において、前記セレン含有排水に投入することにより前記鉄を前記セレン除去工程と前記COD成分除去工程との間で循環させることを特徴とする。
Further, the method for treating selenium-containing wastewater according to the present invention includes a COD component removal step for removing a COD component that inhibits removal of selenium from the selenium-containing wastewater, and the selenium contained in the selenium-containing wastewater after the removal of the COD component. A selenium removal step of reducing and reducing reducible selenium with iron, and precipitating and removing the selenium contained in the selenium-containing wastewater together with the iron sludge oxidized during the reduction,
In the COD component removal step, a heating oxidation step of oxidizing the COD component by heating the selenium-containing wastewater with an acid is performed,
Circulating the iron between the selenium removal step and the COD component removal step by putting a part of the sludge generated in the selenium removal step into the selenium-containing wastewater in the COD component removal step. It is characterized by.

これらのような構成によれば、被還元性のセレンの還元に用いられるとともに、還元されたセレンおよび元々還元された状態のセレンの沈殿に用いられる鉄を循環させることによって、鉄がセレンの沈殿に再利用されることになり、鉄の消費量を削減することができ、排水からのセレンの除去において、セレン含有排水に投入すべき鉄にかかるコストの低減を図ることができる。
また、発生するスラッジの量が減少することから、沈殿してスラッジとなった鉄の処分にかかる熱エネルギーの低減を図り、コストを低減することができる。
According to such a configuration, the iron is used for the reduction of the reducible selenium, and the iron is used to precipitate the selenium by circulating the reduced selenium and the iron used to precipitate the originally reduced selenium. Thus, the amount of iron consumed can be reduced, and in the removal of selenium from the wastewater, the cost of the iron to be input to the selenium-containing wastewater can be reduced.
In addition, since the amount of generated sludge is reduced, it is possible to reduce the thermal energy required to dispose of the iron that has settled into sludge, thereby reducing the cost.

なお、排水に溶解しているセレンは、上述のように主に6価と4価のセレンであり、6価のセレンは、被還元性セレンとして鉄を用いて4価に還元することができる。この還元に際し、鉄が酸化されて2価および3価の鉄イオンになるが、略中性からアルカリ性において鉄が水酸化鉄として沈殿する際に4価のセレンが鉄とともにスラッジとして共沈する。なお、4価のセレンは沈殿し易いが6価のセレンは沈殿し難い。   The selenium dissolved in the waste water is mainly hexavalent and tetravalent selenium as described above, and the hexavalent selenium can be reduced to tetravalent using iron as reducible selenium. . During this reduction, iron is oxidized to divalent and trivalent iron ions, but tetravalent selenium is co-precipitated as sludge together with iron when iron is precipitated as iron hydroxide in approximately neutral to alkaline conditions. In addition, tetravalent selenium tends to precipitate, but hexavalent selenium hardly precipitates.

また、鉄スラッジを処分する際に、減容化するのに、例えば、キルン等で燃焼する場合がある。この場合に使用される熱エネルギーにコストがかかることになるが、発生する鉄スラッジを減らすことにより、鉄スラッジの処分にかかる熱エネルギーを抑えてコストの低減を図ることができる。   Further, when iron sludge is disposed of, it may be burned in, for example, a kiln to reduce the volume. Although the heat energy used in this case is costly, by reducing the generated iron sludge, the heat energy required for the disposal of the iron sludge can be suppressed and the cost can be reduced.

本発明の前記セレン含有排水の処理システム(処理方法)において、前記COD成分除去手段(工程)では、前記加熱酸化工程後に、前記セレン含有排水に過酸化水素と硫酸鉄を加えて前記COD成分を酸化するCOD成分除去(本)工程行われ、前記スラッジは、前記加熱酸化工程で前記セレン含有排水に投入されることが好ましい。
In the selenium-containing wastewater treatment system (treatment method) according to the present invention, the COD component removal means (step) adds hydrogen peroxide and iron sulfate to the selenium-containing wastewater after the heating and oxidation step , thereby removing the COD component. It is preferable that a COD component removal (main) step for oxidation is performed, and the sludge is put into the selenium-containing wastewater in the heating oxidation step.

これらのような構成によれば、COD成分の除去工程が、加熱酸化工程と、COD成分除去(本)工程とに分けられるので、前処理の非加熱酸化工程で、COD成分の一部を酸化し、COD成分除去(本)工程に送られるCOD成分濃度を低減し、COD成分除去(本)工程における負荷を低減し、処理の効率化を図ることができる。   According to such a configuration, the COD component removal step is divided into a heating oxidation step and a COD component removal (main) step, so that a part of the COD component is oxidized in the pre-treatment non-heating oxidation step. In addition, the COD component concentration sent to the COD component removal (main) step can be reduced, the load in the COD component removal (main) step can be reduced, and the processing efficiency can be improved.

この際に、上述のようにCOD成分除去手段(COD成分除去工程)でセレン含有排水に投入されるスラッジが、酸性で加熱されているセレン含有排水に投入されることになる。これにより、例えば、スラッジにおいて水酸化物となっている鉄が酸性下で加熱された排水に溶解することになり、再利用可能な状態となる。
たとえば、上述のように加熱酸化工程で溶解した鉄イオンにより、COD成分除去(本)工程で投入される硫酸鉄の量を低減することが可能になる。なお、硫酸鉄は、過酸化水素からヒドロキシラジカルを発生させる触媒として機能する。
At this time, as described above, the sludge that is introduced into the selenium-containing wastewater by the COD component removal means (COD component removal step) is introduced into the selenium-containing wastewater that is heated acidic. Thereby, for example, iron which is hydroxide in the sludge is dissolved in the wastewater heated under acidity, and becomes reusable.
For example, the iron ions dissolved in the heating oxidation process as described above can reduce the amount of iron sulfate charged in the COD component removal (main) process. Iron sulfate functions as a catalyst for generating hydroxy radicals from hydrogen peroxide.

本発明の前記セレン含有排水の処理システム(処理方法)において、前記セレン含有排水から前記COD成分を除去する前に、前記セレン含有排水に含まれて、前記セレンの除去を阻害する硫酸イオンを除去する硫酸除去手段を備え(硫酸除去工程が行われ)、
前記硫酸除去手段(硫酸除去工 程)では、前記セレン含有排水にカルシウムイオンを投入し、前記硫酸イオンを硫酸カルシウムである石膏として沈殿させて除去し、
前記COD成分除去手段は、前記COD成分であるジチオン酸イオンを酸化することにより硫酸イオンとし、この硫酸イオンを前記硫酸除去手段で投入されて前記セレン含有排水に含まれる前記カルシウムイオンにより前記石膏として沈殿させて除去することが好ましい。
In the selenium-containing wastewater treatment system (treatment method) of the present invention, before removing the COD component from the selenium-containing wastewater, sulfate ions that are contained in the selenium-containing wastewater and inhibit the removal of the selenium are removed. Equipped with a sulfuric acid removal means (a sulfuric acid removal step is performed),
In the sulfuric acid removal means (sulfuric acid removal step), calcium ions are introduced into the selenium-containing wastewater, and the sulfate ions are precipitated and removed as gypsum which is calcium sulfate.
The COD component removing means oxidizes the dithionate ion, which is the COD component, to make a sulfate ion, and the sulfate ion is added by the sulfuric acid removing means to form the gypsum by the calcium ion contained in the selenium-containing wastewater. It is preferable to remove it by precipitation.

これらのような構成によれば、セレンの除去の阻害物質となる硫酸イオンを除去できるとともに、同じく阻害物質となるCOD成分としてのジチオン酸イオンを硫酸イオンに酸化した際に、硫酸イオン除去で使用されたカルシウムイオンを用いて除去することができる。これにより、セレンの除去を阻害する硫酸イオンおよびジチオン酸イオンを除去して、セレンの除去を効率化することができる。   According to these configurations, sulfate ions that are inhibitors of selenium removal can be removed, and when dithionate ions as COD components that also serve as inhibitors are oxidized to sulfate ions, they are used to remove sulfate ions. Can be removed using the calcium ions. Thereby, the sulfate ion and dithionate ion which inhibit the removal of selenium can be removed, and the removal of selenium can be made efficient.

本発明によれば、セレン含有排水からのセレンの除去に際し、還元性に乏しいセレンを還元するとともに、セレンを沈殿させるために使用される鉄の消費量を低減してコストの低減を図ることができる。   According to the present invention, when removing selenium from selenium-containing wastewater, it is possible to reduce selenium with poor reducibility and reduce the consumption of iron used for precipitating selenium to reduce costs. it can.

本発明の実施の形態におけるセレン含有排水の処理システムを用いたセレン含有排水の処理方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the processing method of the selenium containing waste water using the processing system of the selenium containing waste water in embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
この実施の形態のセレン含有排水の処理システムは、排水から主に硫酸イオンを除去する硫酸除去手段1と、排水から主にジチオン酸イオン(S 2-)を除去するCOD成分除去手段2と、排水からセレンを除去するセレン除去手段3とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below.
The selenium-containing wastewater treatment system of this embodiment includes sulfuric acid removal means 1 that mainly removes sulfate ions from wastewater, and COD component removal means that mainly removes dithionate ions (S 2 O 6 2− ) from wastewater. 2 and selenium removing means 3 for removing selenium from the waste water.

この実施の形態で処理されるセレン含有排水(例えば、上述の非鉄金属排水)は、比較的高濃度の4価セレン、6価セレンを含むものである。これらセレンは、上述のように例えば亜セレン酸イオン(SeO 2−)または、セレン酸イオン(Se0 2−)として排水中に溶解している。 The selenium-containing wastewater (for example, the non-ferrous metal wastewater described above) to be treated in this embodiment contains relatively high concentrations of tetravalent selenium and hexavalent selenium. As described above, these selenium is dissolved in the waste water as selenite ion (SeO 3 2− ) or selenate ion (Se0 4 2− ).

このセレン含有排水には、例えば、4価セレンと6価セレンとを合わせて20mg/L以上含まれ、例えば、40〜70mg/L程度含まれている可能性がある。
また、このセレン含有排水には、硫酸イオンも多く含まれ、例えば、10000〜70000mg/L程度含まれている。また、セレン含有排水には、ジチオン酸イオンが80〜250mg/L程度含まれている。
This selenium-containing wastewater contains, for example, 20 mg / L or more in total of tetravalent selenium and hexavalent selenium, and may contain, for example, about 40 to 70 mg / L.
The selenium-containing wastewater contains a large amount of sulfate ions, for example, about 10000 to 70000 mg / L. The selenium-containing waste water contains about 80 to 250 mg / L of dithionate ions.

上述のように、このセレン含有排水では、硫酸イオン濃度が高く、この硫酸イオンは、セレンの除去を阻害する阻害物質となるので、硫酸イオンを除去する必要がある。
硫酸除去手段1には、硫酸イオンに塩化カルシウムを投入して石膏として除去するための除去槽1aと石膏を固液分離するための沈殿槽1b(固液分離装置)とを備える。
硫酸除去手段1における硫酸除去工程では、例えば、除去槽1aにおいて、セレン含有排水に、塩化カルシウム(CaCl)と水酸化ナトリウム(NaOH)が投入され、難溶性の石膏(CaSO・2HO)が生成し、残存した水酸化ナトリウムは塩酸で中和され、石膏は析出して沈殿することになる。
As described above, in this selenium-containing wastewater, the sulfate ion concentration is high, and this sulfate ion becomes an inhibitor that inhibits the removal of selenium, so it is necessary to remove the sulfate ion.
The sulfuric acid removal means 1 includes a removal tank 1a for removing calcium ion into sulfate ions and removing it as gypsum, and a precipitation tank 1b (solid-liquid separation device) for solid-liquid separation of gypsum.
In the sulfuric acid removal step in the sulfuric acid removal means 1, for example, calcium chloride (CaCl 2 ) and sodium hydroxide (NaOH) are introduced into the selenium-containing wastewater in the removal tank 1a, and hardly soluble gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). ) And the remaining sodium hydroxide is neutralized with hydrochloric acid, and gypsum precipitates and precipitates.

除去槽1aで石膏が析出するセレン含有排水は、例えば、沈殿槽1b等の固液分離手段に送られ、硫酸イオンが石膏として除去される。なお、添加されるアルカリは、水酸化ナトリウムに限定されるものではなく、水酸化カルシウム(消石灰)や、その他のアルカリ性の水酸化物であってもよい。   The selenium-containing wastewater from which gypsum precipitates in the removal tank 1a is sent to solid-liquid separation means such as the precipitation tank 1b, and sulfate ions are removed as gypsum. The alkali to be added is not limited to sodium hydroxide, and may be calcium hydroxide (slaked lime) or other alkaline hydroxide.

また、セレン含有排水への塩化カルシウムの投入量は、例えば、2000〜70000mg/Lであり、より好ましくは、5000〜15000g/Lである。また、セレン含有排水への水酸化ナトリウム(水酸化カルシウム)の投入量は、例えば、150〜4000mg/L(250〜8000mg/L)であり、より好ましくは、3000〜4000g/L(5500〜7500g/L)である。   Moreover, the input amount of calcium chloride to the selenium-containing wastewater is, for example, 2000 to 70000 mg / L, and more preferably 5000 to 15000 g / L. Moreover, the input amount of sodium hydroxide (calcium hydroxide) to the selenium-containing wastewater is, for example, 150 to 4000 mg / L (250 to 8000 mg / L), and more preferably 3000 to 4000 g / L (5500 to 7500 g). / L).

また、硫酸除去工程におけるセレン含有排水の温度は、常温であれば良く(例えば20〜40℃)、セレン含有排水のpHは、10〜12であることが好ましい。また、処理後の硫酸イオン濃度は、例えば、10000mg/L以下となっていることが好ましい。   Moreover, the temperature of the selenium containing waste water in a sulfuric acid removal process should just be normal temperature (for example, 20-40 degreeC), and it is preferable that the pH of a selenium containing waste water is 10-12. Moreover, it is preferable that the sulfate ion concentration after a process is 10000 mg / L or less, for example.

硫酸除去工程では、上述のように塩化カルシウムおよび水酸化ナトリウムのセレン含有排水への投入と、これにより生じる石膏の固液分離が行われることになる。なお、塩化カルシウムの投入量は、飽和量を超えるものであり、石膏を固液分離した後の液体側は、塩化カルシウムが飽和濃度となっている。   In the sulfuric acid removal step, as described above, calcium chloride and sodium hydroxide are charged into the selenium-containing waste water, and the solid-liquid separation of the gypsum generated thereby is performed. In addition, the input amount of calcium chloride exceeds the saturation amount, and the calcium chloride has a saturated concentration on the liquid side after the gypsum is solid-liquid separated.

COD成分除去手段2におけるCOD成分(ジチオン酸)除去工程は、前処理としての加熱酸分解工程(加熱酸化工程)と、本処理としてのジチオン酸除去本工程とからなっている。また、COD成分除去手段2は、例えば、加熱酸分解工程を行うための加熱槽2aと、ジチオン酸除去本工程を行うための酸化槽2bと、固液分離のための沈殿槽2cを備える。   The COD component (dithionic acid) removing step in the COD component removing means 2 includes a heating acid decomposition step (heating oxidation step) as a pretreatment and a dithionic acid removal main step as a main treatment. The COD component removing means 2 includes, for example, a heating tank 2a for performing the heating acid decomposition step, an oxidation tank 2b for performing the dithionic acid removal main step, and a precipitation tank 2c for solid-liquid separation.

加熱酸分解工程では、加熱槽2aに上述のように石膏が固液分離されたセレン含有排水が流入され、このセレン含有排水に塩酸(HCl)と、セレン除去手段3において後述のように固液分離されたスラッジ(主に水酸化鉄スラッジ)の一部が投入されるとともに加熱される。これにより、ジチオン酸を含むCOD成分の加熱酸分解が行われる。この際には、主に4価の硫黄を6価に酸化し、例えば、ジチオン酸イオンの一部を硫酸イオンとする。また、水酸化鉄(Fe(OH)、Fe(OH))を含む鉄スラッジがHClの投入により溶解する。 In the heating acid decomposition step, selenium-containing wastewater from which gypsum is separated into solid and liquid as described above flows into the heating tank 2a, and hydrochloric acid (HCl) and selenium-removing means 3 in the selenium-containing wastewater are solid-liquid as described later. Part of the separated sludge (mainly iron hydroxide sludge) is charged and heated. Thereby, the heating acid decomposition of the COD component containing dithionic acid is performed. In this case, mainly tetravalent sulfur is oxidized to hexavalent, for example, a part of dithionate ions are converted to sulfate ions. In addition, iron sludge containing iron hydroxide (Fe (OH) 2 , Fe (OH) 3 ) is dissolved by adding HCl.

COD成分除去手段2における加熱酸分解工程は、ジチオン酸イオンの一部を酸化して硫酸イオンとし、本処理であるジチオン酸除去本工程側に流入するジチオン酸イオンの濃度を低下させて、本処理であるジチオン酸除去本工程での負荷を低減するとともに、鉄スラッジを溶解させるためのものである。
また、セレン含有排水中に硫酸イオンと、鉄イオンが生じることから、セレン含有排水中に硫酸鉄(FeSO)を加えた状態になる。
The heating acid decomposition step in the COD component removing means 2 oxidizes a part of dithionate ions to sulfate ions, lowers the concentration of dithionate ions flowing into the dithionate removal main step, which is the main treatment, The dithionic acid removal process is a treatment for reducing the load in this step and dissolving iron sludge.
In addition, since sulfate ions and iron ions are generated in the selenium-containing wastewater, iron sulfate (FeSO 4 ) is added to the selenium-containing wastewater.

加熱酸分解工程における塩酸の投入量は、例えば、25〜400mg/Lであり、より好ましくは、50〜200mg/Lである。また、加熱酸分解工程におけるスラッジの投入量は、例えば、125〜2000g/Lであり、より好ましくは、500〜1000g/Lである。
また、加熱酸分解工程におけるセレン含有排水の温度は、50〜80℃であることが好ましく、セレン含有排水のpHは、1〜3であることが好ましい。また、処理後のジチオン酸イオン濃度は、例えば、50mg/L以下となっていることが好ましい。
The input amount of hydrochloric acid in the heating acid decomposition step is, for example, 25 to 400 mg / L, and more preferably 50 to 200 mg / L. Moreover, the input amount of the sludge in a heating acid decomposition process is 125-2000 g / L, for example, More preferably, it is 500-1000 g / L.
Moreover, it is preferable that the temperature of the selenium containing waste water in a heating acid decomposition process is 50-80 degreeC, and it is preferable that the pH of a selenium containing waste water is 1-3. Moreover, it is preferable that the dithionate ion concentration after a process is 50 mg / L or less, for example.

ジチオン酸除去本工程においては、ジチオン酸イオンの多くを酸化して硫酸イオンとするために酸化剤として過酸化水素水を投入する。また、過酸化水素水からヒドロキシラジカルを生じるための触媒として、硫酸鉄(FeSO)を投入することにより、ヒドロキシラジカルが生じ、過酸化水素だけを投入した場合に比較してジチオン酸イオンの硫酸イオンへの酸化が促進される。したがって、高濃度のジチオン酸イオンが存在しても、ジチオン酸イオンの酸化が不十分になるのを防止し、ジチオン酸イオン濃度の低下を図ることができる。 Dithionic acid removal In this step, hydrogen peroxide is added as an oxidizing agent in order to oxidize most of the dithionic acid ions into sulfate ions. In addition, by adding iron sulfate (FeSO 4 ) as a catalyst for generating hydroxy radicals from hydrogen peroxide water, hydroxy radicals are generated and sulfuric acid of dithionate ions is compared with the case where only hydrogen peroxide is added. Oxidation to ions is promoted. Therefore, even if a high concentration of dithionate ions is present, the oxidation of dithionate ions can be prevented from being insufficient, and the dithionate ion concentration can be lowered.

また、上述のように、加熱酸分解工程において、鉄スラッジを投入することにより、鉄が投入された状態となっており、硫酸鉄の投入量を削減することが可能になる。
このCOD成分除去手段における加熱酸分解工程と、ジチオン酸除去本工程とにより、セレン含有排水中の硫酸イオン濃度が高まることになるが、硫酸除去工程で投入された塩化カルシウムがセレン含有排水中に飽和濃度で含まれており、生成した硫酸イオンは、カルシウムイオンと反応して石膏となる。この石膏は、沈殿槽2c(固液分離装置)で沈殿して固液分離される。また、沈殿槽2cでは、投入された鉄スラッジのうちの溶解しなかった鉄スラッジが固液分離される。
In addition, as described above, in the heat acid decomposition step, by introducing iron sludge, iron is in a state of being charged, and the amount of iron sulfate charged can be reduced.
The heating acid decomposition step in this COD component removal means and the dithionic acid removal main step increase the sulfate ion concentration in the selenium-containing wastewater, but the calcium chloride charged in the sulfuric acid removal step is contained in the selenium-containing wastewater. It is contained at a saturated concentration, and the generated sulfate ions react with calcium ions to form gypsum. This gypsum precipitates in the precipitation tank 2c (solid-liquid separator) and is solid-liquid separated. Moreover, in the sedimentation tank 2c, the iron sludge which did not melt | dissolve among the input iron sludge is solid-liquid separated.

また、この際に6価のセレンに比較して沈殿し易い4価のセレンの大部分が、鉄スラッジに付着して鉄スラッジとともに沈殿する。なお、この段階で6価のセレンは、還元されておらず、セレン除去工程側に流出することになる。なお、固液分離は、次のセレン除去工程でも行われるが、セレン除去工程において、SS(Suspended Solid)の存在が阻害要因となるので、セレン除去工程の前に固液分離することが好ましい。   At this time, most of the tetravalent selenium that easily precipitates compared to hexavalent selenium adheres to the iron sludge and precipitates together with the iron sludge. At this stage, the hexavalent selenium is not reduced and flows out to the selenium removal process side. In addition, although solid-liquid separation is also performed in the next selenium removal step, in the selenium removal step, the presence of SS (Suspended Solid) becomes an inhibiting factor, and therefore it is preferable to perform solid-liquid separation before the selenium removal step.

また、COD成分除去手段2の加熱酸分解工程で投入された鉄スラッジには、後述のセレン除去工程で鉄スラッジとともに沈殿した4価のセレンが含まれる。また、セレン含有排水には、上述のように元々4価のセレンが含まれる。これら4価のセレンは、COD成分除去手段2の加熱酸分解処理およびジチオン酸除去本工程において、ほとんど酸化されず、その多くが鉄スラッジとともに沈殿して分離される。また、沈殿分離されなかった4価のセレンは、次のセレン除去工程において、鉄スラッジとともに沈殿する。なお、ここで、4価のセレンが6価に酸化されてしまうと、後述のセレン除去工程において、鉄を用いて還元すべき6価のセレンが増加し、鉄の消費量が増加してしまい、鉄スラッジの増加を招くため、4価のセレンが6価に酸化されるのは好ましくない。   Further, the iron sludge charged in the heating acid decomposition step of the COD component removing means 2 includes tetravalent selenium precipitated together with the iron sludge in the selenium removal step described later. The selenium-containing wastewater originally contains tetravalent selenium as described above. These tetravalent selenium is hardly oxidized in the heating acid decomposition treatment and dithionic acid removal main step of the COD component removing means 2, and most of them are precipitated and separated together with iron sludge. Further, tetravalent selenium that has not been separated by precipitation is precipitated together with iron sludge in the next selenium removal step. Here, if tetravalent selenium is oxidized to hexavalent, hexavalent selenium to be reduced using iron increases in the selenium removal step described later, and iron consumption increases. In order to cause an increase in iron sludge, it is not preferable that tetravalent selenium is oxidized to hexavalent.

ジチオン酸除去本工程における過酸化水素の投入量は、例えば、50〜1000mg/Lであり、より好ましくは、200〜400mg/Lである。また、ジチオン酸除去本工程における硫酸鉄の投入量は、例えば、100〜1200mg/Lであり、より好ましくは、500〜900mg/Lである。
また、ジチオン酸除去本工程におけるセレン含有排水の温度は、50〜80℃であることが好ましいく、セレン含有排水のpHは、2〜4であることが好ましい。また、処理後のジチオン酸イオン濃度は、例えば、20mg/L以下となっていることが好ましい。
Dithionic acid removal The input amount of hydrogen peroxide in this step is, for example, 50 to 1000 mg / L, and more preferably 200 to 400 mg / L. Moreover, the input amount of iron sulfate in the dithionic acid removal step is, for example, 100 to 1200 mg / L, and more preferably 500 to 900 mg / L.
Moreover, it is preferable that the temperature of the selenium containing waste water in this dithionic acid removal process is 50-80 degreeC, and it is preferable that the pH of a selenium containing waste water is 2-4. Moreover, it is preferable that the dithionate ion concentration after a process is 20 mg / L or less, for example.

セレン除去を行うセレン除去手段3には、セレンを除去する除去槽3aと、セレン除去に際し生じる4価セレンを含む鉄スラッジを固液分離する沈殿槽3b(固液分離装置)とを備える。
セレン除去工程では、水中で、表面積の大きな繊維状の鉄と、空気中の酸素と、6価のセレンとが存在する状態で、鉄が2価の鉄イオンとなって水に溶解するとともにさらに酸化されて3価の鉄イオンとなり、Fe(OH)等となって析出する。
The selenium removal means 3 for removing selenium includes a removal tank 3a for removing selenium, and a precipitation tank 3b (solid-liquid separation device) for solid-liquid separation of iron sludge containing tetravalent selenium generated during selenium removal.
In the selenium removal step, in a state where fibrous iron having a large surface area, oxygen in the air, and hexavalent selenium are present in water, the iron becomes divalent iron ions and dissolves in water. Oxidized to form trivalent iron ions and precipitate as Fe (OH) 3 and the like.

それに対して、6価のセレンは、上述のように酸化する鉄によって還元されることになる。すなわち、6価のセレンから沈殿し易い4価のセレンに還元され、水酸化鉄とともに沈殿することになる。なお、繊維状の鉄の表面に水酸化鉄と、4価のセレンが付着した状態となるが繊維状の鉄に空気を噴出することにより、鉄表面の水酸化鉄等の付着物が剥離されて鉄スラッジとなる。また、これにより酸化されていない鉄の表面が露出し、セレンの還元が進行することになる。   In contrast, hexavalent selenium is reduced by iron that oxidizes as described above. That is, it is reduced from hexavalent selenium to tetravalent selenium that easily precipitates, and precipitates together with iron hydroxide. In addition, although iron hydroxide and tetravalent selenium are attached to the surface of the fibrous iron, deposits such as iron hydroxide on the iron surface are peeled off by blowing air to the fibrous iron. Iron sludge. This also exposes the surface of the iron that has not been oxidized, and the reduction of selenium proceeds.

除去槽3aにおいては、繊維状の鉄が保持されている部分があり、この部分にセレン含有排水が撹拌装置等により循環する。また、除去槽3aでは、基本的に連続処理が行われるが、セレン含有排水が繊維状の鉄の部分を流れて通過してしまうのではなく、循環しながら滞留し、滞留したセレン含有排水が除去槽3aから排出される。   In the removal tank 3a, there is a portion where fibrous iron is held, and selenium-containing wastewater is circulated in this portion by a stirring device or the like. In the removal tank 3a, continuous treatment is basically performed, but the selenium-containing wastewater does not flow through the fibrous iron portion, but stays in circulation, and the retained selenium-containing wastewater is retained. It is discharged from the removal tank 3a.

セレン除去工程における繊維状の鉄の体積当たりの表面積は、100〜200m/mであることが好ましい。また、セレン除去工程におけるセレン含有排水の温度は、40〜60℃であることが好ましく、セレン含有排水のpHは、4〜6であることが好ましい。また、セレン除去工程におけるセレン含有排水の除去槽3aの滞留時間は、例えば、10〜50時間であることが好ましい。また、接触還元材としての繊維状の鉄が配置された除去槽3a中の接触反応帯域のセレン含有排水の平均通過速度が、0.1〜1.0m/secとなっていることが好ましい。 The surface area per volume of fibrous iron in the selenium removal step is preferably 100 to 200 m 2 / m 3 . Moreover, it is preferable that the temperature of the selenium containing waste water in a selenium removal process is 40-60 degreeC, and it is preferable that the pH of a selenium containing waste water is 4-6. Moreover, it is preferable that the residence time of the removal tank 3a of the selenium containing waste water in a selenium removal process is 10 to 50 hours, for example. Moreover, it is preferable that the average passing speed of the selenium containing waste water of the contact reaction zone in the removal tank 3a in which fibrous iron as a contact reducing material is disposed is 0.1 to 1.0 m / sec.

セレン除去工程で発生したスラッジ(鉄スラッジ)の一部は、上述のように、COD成分除去手段2の加熱酸分解工程に送られて、セレン含有排水に投入されることになる。したがって、セレン除去工程で分離されたスラッジの鉄は、COD成分除去工程と、セレン除去工程で循環することになる。   As described above, a part of the sludge (iron sludge) generated in the selenium removal process is sent to the heated acid decomposition process of the COD component removal means 2 and is put into the selenium-containing waste water. Therefore, the iron in the sludge separated in the selenium removal process is circulated in the COD component removal process and the selenium removal process.

このようなセレン含有排水の処理システムにおけるセレン含有排水の処理方法にあっては、セレン含有排水に含まれるセレンの濃度が高く、6価セレンから4価セレンへの還元に必要とする鉄の量が多くなっても、セレン除去工程で生じた鉄スラッジを、セレン除去工程より前のCOD成分除去手段2でセレン含有排水に投入すること、すなわち、鉄スラッジの一部をセレン除去工程とのその前のCOD成分除去手段2との間で循環させるようにすることにより、鉄の消費量および鉄スラッジの発生量を低減することができる。   In the selenium-containing wastewater treatment method in such a selenium-containing wastewater treatment system, the concentration of selenium contained in the selenium-containing wastewater is high, and the amount of iron required for the reduction from hexavalent selenium to tetravalent selenium. Even if the selenium removal process increases, the iron sludge generated in the selenium removal process is introduced into the selenium-containing wastewater by the COD component removal means 2 prior to the selenium removal process, that is, a part of the iron sludge with the selenium removal process Circulation with the previous COD component removing means 2 can reduce iron consumption and iron sludge generation.

ここで、セレン含有排水に溶解した鉄イオンは、COD成分除去手段2からセレン除去工程に戻ることになり、4価セレンの沈殿に寄与し、セレン除去工程における繊維状の鉄の消費量を低減することになる。   Here, the iron ions dissolved in the selenium-containing wastewater return to the selenium removal process from the COD component removal means 2, contributing to the precipitation of tetravalent selenium, and reducing the consumption of fibrous iron in the selenium removal process. Will do.

また、セレン含有排水のジチオン酸濃度、すなわち、COD成分濃度が高いことに対応して、COD成分除去手段2における過酸化水素によるジチオン酸の酸化に際し、2価の硫酸鉄を触媒として過酸化水素からヒドロキシラジカルを発生させる場合に、鉄スラッジを投入することにより、硫酸鉄の投入量を削減することができる。これによっても、鉄の使用量の削減を図ることができる。   Further, in response to the high concentration of dithionic acid in the selenium-containing wastewater, that is, the COD component concentration, in the oxidation of dithionic acid with hydrogen peroxide in the COD component removing means 2, hydrogen peroxide is used as a catalyst with divalent iron sulfate. When hydroxy radicals are generated from slag, the input amount of iron sulfate can be reduced by introducing iron sludge. This also makes it possible to reduce the amount of iron used.

また、COD成分除去手段においては、ジチオン酸を酸化させるCOD成分除去本工程の前にセレン含有排水に塩酸を投入するとともに加熱する加熱酸分解工程を設け、この加熱酸分解工程において、主に水酸化鉄からなる鉄スラッジを投入することにより、鉄スラッジのセレン含有排水への溶解量を増加させることができる。すなわち、2価および3価の水酸化鉄を塩酸溶液により溶解することができる。   Further, the COD component removing means includes a heating acid decomposition step in which hydrochloric acid is introduced into the selenium-containing wastewater and heated before the main step of removing the COD component that oxidizes dithionic acid. In this heating acid decomposition step, By introducing iron sludge made of iron oxide, the amount of iron sludge dissolved in the selenium-containing waste water can be increased. That is, divalent and trivalent iron hydroxide can be dissolved by a hydrochloric acid solution.

また、加熱酸分解工程において、ジチオン酸イオンの一部が酸化されて硫酸イオンとなることにより、ジチオン酸除去本工程における負荷を低減して、ジチオン酸の酸化を促進するとともに、さらに硫酸鉄の使用量の削減を図ることができる。ここで、セレン含有排水の処理システムの運転コストにおいて大きなウエイトを占める鉄の消費量を低減することで、運転コストの低減を図ることができる。また、鉄の消費量を低減して鉄スラッジの発生量を低減することにより、発生した鉄スラッジの処分に必要とされる熱エネルギーの低減を図ることができ、これによってもセレン含有排水の運転コストの低減を図ることができる。   Further, in the heating acid decomposition step, a part of dithionate ion is oxidized to become sulfate ion, thereby reducing the load in this step of dithionate removal and promoting the oxidation of dithionate, The amount of usage can be reduced. Here, it is possible to reduce the operating cost by reducing the consumption of iron that occupies a large weight in the operating cost of the selenium-containing wastewater treatment system. In addition, by reducing iron consumption and reducing iron sludge generation, it is possible to reduce the thermal energy required to dispose of the generated iron sludge. Cost can be reduced.

また、COD成分除去手段2では、ジチオン酸イオンの硫黄を5価から6価に酸化するので、セレン含有排水中の4価のセレンや、循環させられる鉄スラッジに含まれる4価のセレンが酸化させられる虞があるが、COD成分除去手段2において、4価のセレンの多くは酸化されることなく4価のままとなっている。   Further, since the COD component removing means 2 oxidizes sulfur of dithionate ions from pentavalent to hexavalent, tetravalent selenium in the selenium-containing wastewater and tetravalent selenium contained in the circulated iron sludge are oxidized. In the COD component removing unit 2, most of the tetravalent selenium remains tetravalent without being oxidized.

したがって、COD成分除去手段2に4価のセレンを含む鉄スラッジを投入しても、4価のセレンが6価に酸化されることにより、6価のセレンを4価に還元するために必要とされる鉄の消費量が増加してしまうようなことがない。したがって、鉄スラッジを循環させることで確実に鉄の消費量の低減を図ることができる。   Therefore, even if iron sludge containing tetravalent selenium is added to the COD component removing means 2, the tetravalent selenium is oxidized to hexavalent, so that it is necessary to reduce the hexavalent selenium to tetravalent. There will be no increase in iron consumption. Therefore, the iron consumption can be reliably reduced by circulating the iron sludge.

以下に本発明の実施例を説明する。
以下に、比較例と実施例の実験条件を説明する。なお、比較例と実施例の違いは、上述の鉄スラッジを循環させるか否かの違いであり、それ以外の実験条件は同じになるように設定した。また、比較例と実施例とにおいて、それぞれ上述の硫酸除去、ジチオン酸除去、セレン除去を行った
Examples of the present invention will be described below.
The experimental conditions of the comparative example and the example will be described below. The difference between the comparative example and the example is whether or not the above-described iron sludge is circulated, and other experimental conditions are set to be the same. In the comparative example and the example, the above-described sulfuric acid removal, dithionic acid removal, and selenium removal were performed, respectively.

以下に、比較例と実施例とで共通する実験条件を説明する。
この実験例のセレン含有排水には、6価セレンが37mg/L含まれ、4価セレンが20mg/L含まれている。また、硫酸イオンが61400mg/L含まれ、ジチオン酸イオンが92mg/L含まれている。
また、セレン含有排水の処理量を毎時5リットルとした。
硫酸除去工程における操作条件としてセレン含有排水の温度が35℃で、pHが12.4とされた。また、セレン含有排水のへの塩化カルシウムの投入量を69.3g/Lとし、アルカリとしての水酸化カルシウムの投入量を2.14g/Lとした。
この硫酸除去工程により、上述のセレン含有排水中の硫酸イオン濃度が、61400mg/Lから100mg/Lに減少した。
Hereinafter, experimental conditions common to the comparative example and the example will be described.
The selenium-containing wastewater of this experimental example contains 37 mg / L of hexavalent selenium and 20 mg / L of tetravalent selenium. In addition, 61400 mg / L of sulfate ion and 92 mg / L of dithionate ion are included.
Moreover, the processing amount of the selenium containing waste water was 5 liters per hour.
As operating conditions in the sulfuric acid removal step, the temperature of the selenium-containing wastewater was 35 ° C., and the pH was 12.4. In addition, the input amount of calcium chloride to the selenium-containing wastewater was 69.3 g / L, and the input amount of calcium hydroxide as an alkali was 2.14 g / L.
By this sulfuric acid removal step, the concentration of sulfate ion in the selenium-containing wastewater was reduced from 61400 mg / L to 100 mg / L.

COD成分除去手段2の加熱酸分解工程では、このように硫酸イオンが除去されたセレン含有排水を処理する。加熱酸分解工程における操作条件としてセレン含有排水の温度が60℃で、pHが3とされた。また、セレン含有排水のへの塩酸の投入量を、35wt%の塩酸溶液として毎時0.10g/Lとした。
この加熱酸分解工程により、上述のセレン含有排水中のジチオン酸イオン濃度が、92mg/Lから53mg/Lに減少した。
In the heating acid decomposition step of the COD component removing means 2, the selenium-containing wastewater from which sulfate ions have been removed is treated. As operating conditions in the heating acid decomposition step, the temperature of the selenium-containing wastewater was 60 ° C., and the pH was 3. The amount of hydrochloric acid charged into the selenium-containing waste water was set to 0.10 g / L per hour as a 35 wt% hydrochloric acid solution.
By this heating acid decomposition step, the dithionate ion concentration in the selenium-containing wastewater was reduced from 92 mg / L to 53 mg / L.

COD成分除去工程のジチオン酸除去本工程では、操作条件としてセレン含有排水の温度が30℃で、pHを3とした。また、セレン含有排水のへの過酸化水素の投入量を64mg/Lとし、硫酸鉄の投入量を硫酸鉄中の鉄として52mg/Lとした。
このCOD成分除去手段2により、上述のセレン含有排水中のジチオン酸イオン濃度が、53mg/Lから18mg/Lに減少した。
Dithionic acid removal in the COD component removal step In this step, the temperature of the selenium-containing wastewater was 30 ° C. and the pH was 3 as operating conditions. Moreover, the input amount of hydrogen peroxide to the selenium-containing wastewater was 64 mg / L, and the input amount of iron sulfate was 52 mg / L as iron in iron sulfate.
By this COD component removing means 2, the dithionate ion concentration in the selenium-containing waste water was reduced from 53 mg / L to 18 mg / L.

セレン除去工程のジチオン酸除去本工程では、操作条件としてセレン含有排水の温度が30℃で、pHが3とされた。また、使用した接触還元材としての繊維状の鉄の体積当たりの表面積を101m/mとした。セレン除去工程におけるセレン含有排水の除去槽3aの滞留時間を5時間とした。また、接触還元材の接触反応帯域のセレン含有排水の平均通過速度を0.3m/secとした。 Dithionic acid removal in the selenium removal step In this step, the temperature of the selenium-containing wastewater was 30 ° C. and the pH was 3 as operating conditions. Moreover, the surface area per volume of the fibrous iron used as the contact reducing material was 101 m 2 / m 3 . The residence time of the selenium-containing wastewater removal tank 3a in the selenium removal step was 5 hours. The average passing speed of the selenium-containing wastewater in the contact reaction zone of the contact reducing material was set to 0.3 m / sec.

このような実験条件において、比較例では、セレン除去工程でスラッジを全量排出し、実施例では、セレン除去工程で排出されたスラッジの半分を循環させるようにCOD成分除去手段2の加熱酸分解工程でセレン含有排水に投入する。すなわち、実施例においては、セレン除去工程で分離されて排出されるスラッジの量と、分離されて加熱酸分解工程に送られるスラッジの量とを1対1とした。   Under such experimental conditions, in the comparative example, the entire amount of sludge is discharged in the selenium removal step, and in the example, the heated acid decomposition step of the COD component removal means 2 so as to circulate half of the sludge discharged in the selenium removal step. To selenium-containing wastewater. That is, in the examples, the amount of sludge separated and discharged in the selenium removal step and the amount of sludge separated and sent to the heated acid decomposition step were set to 1: 1.

また、比較例と、実施例とにおいて、セレン除去工程後の排水中のセレン濃度が1mg/L以下となるようにした。このような実験条件において、実施例におけるスラッジの排出量が80mg/hrとなった。また、比較例におけるスラッジの排出量が200mg/hrとなった。   Moreover, in the comparative example and the example, the selenium concentration in the waste water after the selenium removal step was set to 1 mg / L or less. Under such experimental conditions, the sludge discharge amount in the example was 80 mg / hr. Moreover, the discharge amount of sludge in the comparative example was 200 mg / hr.

すなわち、スラッジを循環させることにより、排出させるスラッジの量を半分以下にすることが可能になった。この場合に、スラッジの排出量が減少していることから、接触還元材としての繊維状の鉄の消費量も減少することになる。これにより鉄の投入にかかるコストの低減を図ることができるとともに、スラッジの処理に必要な熱エネルギーを低減させてコストの低減を図ることができる。なお、上述の比較例と実施例とでは、COD成分除去工程における硫酸鉄の添加量を同じにしているが、鉄スラッジが投入される実施例における硫酸鉄の添加量を比較例より少なくすることができ、これによっても鉄スラッジの発生量を減少させることができる。   That is, the amount of sludge to be discharged can be reduced to half or less by circulating the sludge. In this case, since the discharge amount of sludge is reduced, the consumption amount of fibrous iron as the contact reducing material is also reduced. As a result, it is possible to reduce the cost required for iron input, and it is possible to reduce the cost by reducing the thermal energy required for sludge treatment. In the comparative example and the example described above, the amount of iron sulfate added in the COD component removal step is the same, but the amount of iron sulfate added in the example in which the iron sludge is added should be smaller than that in the comparative example. This can also reduce the amount of iron sludge generated.

なお、各槽における工程では、連続処理が行われることになる。また、固液分離を沈殿槽による沈殿以外の周知の固液分離方法で行ってもよい。また、セレン含有排水に含まれる阻害物質は、硫酸イオンと、ジチオン酸イオンに限られるものではなく、例えば、その他の硫黄酸化物イオンであってもよい。また、COD成分除去手段2、すなわち、主に5価の硫黄酸化物イオンを除去する工程を、必ずしも加熱酸分解工程と、ジチオン酸除去本工程との二つの工程に分けなくてもよいが、鉄スラッジを循環するに際し、鉄スラッジを溶解させるためには、加熱酸分解工程を有することが好ましい。   In addition, a continuous process is performed in the process in each tank. Moreover, you may perform solid-liquid separation by well-known solid-liquid separation methods other than the precipitation by a precipitation tank. Moreover, the inhibitory substance contained in a selenium containing wastewater is not restricted to a sulfate ion and a dithionate ion, For example, another sulfur oxide ion may be sufficient. Further, the COD component removing means 2, that is, the step of mainly removing pentavalent sulfur oxide ions may not necessarily be divided into the two steps of the heating acid decomposition step and the dithionic acid removal main step. In order to dissolve the iron sludge when circulating the iron sludge, it is preferable to have a heating acid decomposition step.

1 硫酸除去手段
2 COD(ジチオン酸)除去手段(COD成分除去手段)
3 セレン除去手段
1 sulfuric acid removing means 2 COD (dithionic acid) removing means (COD component removing means)
3 Selenium removal means

Claims (6)

セレン含有排水からのセレンの除去を阻害するCOD成分を除去するCOD成分除去手段と、前記COD成分の除去後に前記セレン含有排水に含まれる前記セレンのうちの被還元性セレンを鉄により還元し、この還元に際し酸化された前記鉄のスラッジとともに前記セレン含有排水に含まれる前記セレンを沈殿させて除去するセレン除去手段とを備え、
前記COD成分除去手段では、前記セレン含有排水を酸性で加熱して前記COD成分を酸化する加熱酸化工程が行われ、
前記セレン除去手段で生じた前記スラッジの一部を、前記COD成分除去手段において、前記セレン含有排水に投入することにより前記鉄を前記セレン除去手段と前記COD成分除去手段との間で循環させることを特徴とするセレン含有排水の処理システム。
COD component removal means for removing a COD component that inhibits the removal of selenium from the selenium-containing wastewater; and reduction of the selenium contained in the selenium-containing wastewater after the removal of the COD component with iron, Selenium removing means for precipitating and removing the selenium contained in the selenium-containing wastewater together with the iron sludge oxidized during the reduction,
In the COD component removing means, a heating oxidation process is performed in which the selenium-containing wastewater is heated with an acid to oxidize the COD component,
A part of the sludge generated in the selenium removing means is circulated between the selenium removing means and the COD component removing means by introducing the sludge generated in the selenium removing means into the selenium-containing wastewater. A selenium-containing wastewater treatment system.
前記COD成分除去手段では、前記加熱酸化工程後に、前記セレン含有排水に過酸化水素と硫酸鉄を加えて前記COD成分を酸化するCOD成分除去工程行われ、前記スラッジは、前記加熱酸化工程で前記セレン含有排水に投入されることを特徴とする請求項1に記載のセレン含有排水の処理システム。 In the COD component removing means, after the heating and oxidizing step, a COD component removing step of oxidizing the COD component by adding hydrogen peroxide and iron sulfate to the selenium-containing wastewater is performed, and the sludge is formed in the heating and oxidizing step. The selenium-containing wastewater treatment system according to claim 1, wherein the selenium-containing wastewater is introduced into the selenium-containing wastewater. 前記セレン含有排水から前記COD成分を除去する前に、前記セレン含有排水に含まれて、前記セレンの除去を阻害する硫酸イオンを除去する硫酸除去手段を備え、
前記硫酸除去手段では、前記セレン含有排水にカルシウムイオンを投入し、前記硫酸イオンを硫酸カルシウムである石膏として沈殿させて除去し、
前記COD成分除去手段は、前記COD成分であるジチオン酸イオンを酸化することにより硫酸イオンとし、この硫酸イオンを前記硫酸除去手段で投入されて前記セレン含有排水に含まれる前記カルシウムイオンにより前記石膏として沈殿させて除去することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセレン含有排水の処理システム。
Before removing the COD component from the selenium-containing wastewater, comprising sulfuric acid removal means for removing sulfate ions contained in the selenium-containing wastewater and inhibiting the removal of the selenium,
In the sulfuric acid removing means, calcium ions are added to the selenium-containing waste water, and the sulfate ions are precipitated and removed as gypsum which is calcium sulfate.
The COD component removing means oxidizes the dithionate ion, which is the COD component, to make a sulfate ion, and the sulfate ion is added by the sulfuric acid removing means to form the gypsum by the calcium ion contained in the selenium-containing wastewater. The selenium-containing wastewater treatment system according to claim 1 or 2, wherein the selenium-containing wastewater treatment system is removed by precipitation.
セレン含有排水からのセレンの除去を阻害するCOD成分を除去するCOD成分除去工程と、前記COD成分の除去後に前記セレン含有排水に含まれる前記セレンのうちの被還元性セレンを鉄により還元し、この還元に際し酸化された前記鉄のスラッジとともに前記セレン含有排水に含まれる前記セレンを沈殿させて除去するセレン除去工程とを備え、
前記COD成分除去工程では、前記セレン含有排水を酸性で加熱して前記COD成分を酸化する加熱酸化工程が行われ、
前記セレン除去工程で生じた前記スラッジの一部を、前記COD成分除去工程において、前記セレン含有排水に投入することにより前記鉄を前記セレン除去工程と前記COD成分除去工程との間で循環させることを特徴とするセレン含有排水の処理方法。
A COD component removal step for removing a COD component that inhibits the removal of selenium from the selenium-containing wastewater; and reduction of the selenium contained in the selenium-containing wastewater after the removal of the COD component with iron, A selenium removal step of precipitating and removing the selenium contained in the selenium-containing wastewater together with the iron sludge oxidized during the reduction,
In the COD component removal step, a heating oxidation step of oxidizing the COD component by heating the selenium-containing wastewater with an acid is performed,
Circulating the iron between the selenium removal step and the COD component removal step by putting a part of the sludge generated in the selenium removal step into the selenium-containing wastewater in the COD component removal step. A method for treating selenium-containing wastewater.
前記COD成分除去工程では、前記加熱酸化工程後に、前記セレン含有排水に過酸化水素と硫酸鉄を加えて前記COD成分を酸化するCOD成分除去本工程とが行われ、前記スラッジは、前記加熱酸化工程で前記セレン含有排水に投入されることを特徴とする請求項4に記載のセレン含有排水の処理方法。 In the COD component removal step, after the heating oxidation step, a COD component removal main step is performed in which hydrogen peroxide and iron sulfate are added to the selenium-containing wastewater to oxidize the COD component, and the sludge is heated and oxidized. The method for treating selenium-containing wastewater according to claim 4, wherein the selenium-containing wastewater is introduced into the selenium-containing wastewater in a step. 前記セレン含有排水から前記COD成分を除去する前に、前記セレン含有排水に含まれて、前記セレンの除去を阻害する硫酸イオンを除去する硫酸除去工程が行われ、
前記硫酸除去工程では、前記セレン含有排水にカルシウムイオンを投入し、前記硫酸イオンを硫酸カルシウムである石膏として沈殿させて除去し、
前記COD成分除去工程は、前記COD成分であるジチオン酸イオンを酸化することにより硫酸イオンとし、この硫酸イオンを前記硫酸除去工程で投入されて前記セレン含有排水に含まれる前記カルシウムイオンにより前記石膏として沈殿させて除去することを特徴とする請求項4または請求項5に記載のセレン含有排水の処理方法。
Before removing the COD component from the selenium-containing wastewater, a sulfuric acid removal step is performed to remove sulfate ions that are contained in the selenium-containing wastewater and inhibit the removal of the selenium,
In the sulfuric acid removal step, calcium ions are added to the selenium-containing waste water, and the sulfate ions are precipitated and removed as gypsum which is calcium sulfate.
In the COD component removal step, the dithionate ion, which is the COD component, is oxidized into sulfate ions, and the sulfate ions are added in the sulfuric acid removal step, and the calcium ions contained in the selenium-containing wastewater serve as the gypsum. The method for treating selenium-containing wastewater according to claim 4 or 5, wherein the selenium-containing wastewater is removed by precipitation.
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