JPH0379079B2 - - Google Patents
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- JPH0379079B2 JPH0379079B2 JP63060935A JP6093588A JPH0379079B2 JP H0379079 B2 JPH0379079 B2 JP H0379079B2 JP 63060935 A JP63060935 A JP 63060935A JP 6093588 A JP6093588 A JP 6093588A JP H0379079 B2 JPH0379079 B2 JP H0379079B2
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- JP
- Japan
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- exchange resin
- ion exchange
- hexavalent chromium
- treatment method
- amount
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は、六価クロムを含有する廃水の処理方
法に関する。この方法は、廃水が六価クロムとと
もに放射性物質を含有している場合に、とくに有
意義である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for treating wastewater containing hexavalent chromium. This method is particularly useful when the wastewater contains radioactive substances as well as hexavalent chromium.
六価クロムは、呼吸器障害や皮膚障害をひきお
こす有害物質であつて、そのような六価クロム化
合物を含有する廃水は、主としてクロムメツキの
工程や亜鉛メツキに伴うクロメート処理の工程か
ら排出される。原子力発電所においても、機器と
くに圧力抑制プール水の容器や配管の防錆剤の成
分にクロム酸カリが含まれている。この廃水は、
さらに放射性物質を含有していることが多い。
六価クロムを含有する廃水を処理するには、以
前からイオン交換樹脂が使用されている。その方
法は、六価クロムは廃水中でクロム酸またはその
塩の形で存在することから、クロム酸のイオン
CrO4 2-をアニオン交換樹脂に吸着させ、吸着後
カセイソーダで溶離し、溶離後をカチオン交換樹
脂で精製してクロム酸を回収する、というもので
ある。クロム酸やその塩自体は安価であるから、
この方法は、有価物の回収というよりは、有害廃
棄物をクローズドシステムで再利用することに目
的がある。
再利用をしない場合には、上記した溶離液を、
NaHSO3のような還元剤で処理して六価クロム
を無害な三価クロムに変え、アルカリを加えて中
和し、三価クロムを水酸化物の形で沈でんさせる
という手法もとれる。この沈でんは、さらにセメ
ントなどで固化して廃棄するわけで、無害化はで
きるが、廃棄物の容積が増大するのがこの方法の
難点である。
よく知られているとおり、クロム酸は強力な酸
化作用があるから、上記いずれの方法によるにし
ても、イオン交換樹脂が酸化されて劣化しやす
く、使用寿命が短い。原子力施設からの廃水は、
前記したように六価クロムのほかに放射性物質も
含まれていることが多いから、その処理の問題も
ある。
そこで、六価クロムの含有量が高い場合を除い
て、廃水を処理したイオン交換樹脂を再使用せ
ず、そのまま固化処理する方法がとられている。
しかし、これでは廃棄物の容積が大きいから、何
とも減容をはからなければならない。
Hexavalent chromium is a harmful substance that causes respiratory disorders and skin disorders, and wastewater containing such hexavalent chromium compounds is mainly discharged from the chromium plating process and the chromate treatment process associated with galvanizing. At nuclear power plants, potassium chromate is also included in rust preventive agents for equipment, especially pressure suppression pool water containers and piping. This wastewater is
Furthermore, they often contain radioactive materials. Ion exchange resins have long been used to treat wastewater containing hexavalent chromium. The method is based on the fact that hexavalent chromium exists in the form of chromic acid or its salts in wastewater, so chromic acid ions are
CrO 4 2- is adsorbed on an anion exchange resin, eluted with caustic soda after adsorption, and purified with a cation exchange resin to recover chromic acid. Since chromic acid and its salts themselves are inexpensive,
This method aims to reuse hazardous waste in a closed system rather than recovering valuables. If you do not want to reuse the eluent described above,
Another method is to treat hexavalent chromium with a reducing agent such as NaHSO 3 to convert it to harmless trivalent chromium, then add an alkali to neutralize it and precipitate the trivalent chromium in the form of hydroxide. This precipitate is further solidified with cement and then disposed of, making it harmless, but the drawback of this method is that it increases the volume of waste. As is well known, chromic acid has a strong oxidizing effect, so no matter which method is used, the ion exchange resin is likely to be oxidized and deteriorated, resulting in a short service life. Wastewater from nuclear facilities is
As mentioned above, in addition to hexavalent chromium, radioactive substances are also often included, so there is also the problem of how to dispose of them. Therefore, unless the content of hexavalent chromium is high, the ion exchange resin that has been treated with wastewater is not reused, but a method is used in which it is directly solidified.
However, since the volume of waste is large, we must try to reduce the volume.
本発明の一般的な目的は、六価クロム含有廃水
のイオン交換樹脂を使用した処理に当つて、最終
的な廃棄物の量が少ない処理方法を提供すること
にある。
本発明の特別な目的は、六価クロムとともに放
射性物質を含有する廃水のイオン交換樹脂を使用
した処理に当つて、安全で、しかも最終的な廃棄
物の量が少ない処理方法を提供することにある。
A general object of the present invention is to provide a method for treating hexavalent chromium-containing wastewater using an ion exchange resin, resulting in a small amount of final waste. A special object of the present invention is to provide a safe method for treating wastewater containing radioactive substances as well as hexavalent chromium using an ion exchange resin, which is safe and produces a small amount of final waste. be.
本発明の六価クロム含有廃水の処理方法は、六
価クロムを含有する廃水をイオン交換樹脂と接触
させて六価クロムをこれに吸着させることにより
除去し、使用ずみのイオン交換樹脂を酸素抑制雰
囲気中で焼却することにより六価クロムを三価ク
ロムに還元して無害化するとともに、イオン交換
樹脂を減容することからなる。
酸素抑制雰囲気中での焼却とは、イオン交換樹
脂の燃焼に必要な量に達しない酸素を供給して行
なう不完全焼燃から、実質上酸素の供給がない条
件下でイオン交換樹脂を加熱して分解させる熱分
解まで包含する。多くの場合、部分的な燃焼と熱
分解とが相次いで、あるいは並行して起るのであ
ろう。
限られた量の酸素の存在下に燃焼を行なうので
あるが、酸化は焼却の対象とするイオン交換樹脂
に関してなるべく均質に進むことが好ましいか
ら、重油のような補助燃料を、イオン交換樹脂に
対して重量で10〜40%程度加えるとよい。LPG
を導入してもよい。
実際の操業は、下記の式で定義される総合空気
比mが1.5以下となるように
m=A/(A0+A1)
〔式中、Aは焼却装置に導入する実際の空気
量、A0は補助燃料の燃焼に理論的に必要な空気
量、A1はイオン交換樹脂の燃焼に理論的に必要
な空気量を、それぞれあらわす。〕
焼却装置に導入する空気量を調節することによつ
て、酸素抑制雰囲気を形成して行なうとよい。
焼却炉は、固定火格子炉、傾斜火格子炉、サイ
クロン炉、ロータリーキルンなど任意のものをえ
らんで使用できる。
焼却により生じた焼却灰は、固化処理すること
が好ましい。それには、アスフアルト固化、プラ
スチツク固化(熱硬化樹脂による)、ガラス固化
のいずれかの手段が好適である。セメント固化に
よることもできる。
The method for treating wastewater containing hexavalent chromium of the present invention is to remove wastewater containing hexavalent chromium by bringing it into contact with an ion exchange resin and adsorbing hexavalent chromium onto it, and to suppress oxygen in the used ion exchange resin. This process consists of reducing hexavalent chromium to trivalent chromium to render it harmless by incinerating it in an atmosphere, and reducing the volume of the ion exchange resin. Incineration in an oxygen-suppressed atmosphere ranges from incomplete combustion, which is performed by supplying less than the amount of oxygen required for combustion of the ion exchange resin, to heating the ion exchange resin under conditions where there is virtually no oxygen supply. It also includes thermal decomposition. In many cases, partial combustion and pyrolysis will occur one after the other or in parallel. Although combustion is carried out in the presence of a limited amount of oxygen, it is preferable that oxidation proceed as homogeneously as possible with respect to the ion exchange resin to be incinerated. It is recommended to add about 10 to 40% by weight. LPG
may be introduced. In actual operation, the total air ratio m defined by the following formula is 1.5 or less m = A / (A 0 + A 1 ) [In the formula, A is the actual amount of air introduced into the incinerator, A 0 represents the amount of air theoretically required for combustion of the auxiliary fuel, and A 1 represents the amount of air theoretically required for combustion of the ion exchange resin. ] It is preferable to form an oxygen-suppressed atmosphere by adjusting the amount of air introduced into the incinerator. Any incinerator can be selected and used, such as a fixed grate furnace, inclined grate furnace, cyclone furnace, or rotary kiln. The incineration ash produced by incineration is preferably subjected to solidification treatment. For this purpose, any one of asphalt solidification, plastic solidification (using a thermosetting resin), and vitrification is suitable. It can also be done by cement solidification.
イオン交換樹脂(および補助燃料を使用する場
合はそれも)を投入した焼却装置は、O2,CO,
CO2などの濃度をチエツクしながら空気量を微調
整し、炉内O2濃度を適切な低いレベルに保つて、
酸素抑制雰囲気を形成する。それによりイオン交
換樹脂の不完全燃焼が起り、炉内が還元雰囲気に
なつて、Cr(→)の変化が行なわれる。い
ま、イオン交換樹脂をアニオン交換基を含めて
R2+であらわせば、クロム酸イオンの吸着反応は
つぎのようにあらわされ、
R2+−(OH-)2+CrO4 2-→
R2+−CrO4 2-+2OH-
焼却時の還元反応はつぎのとおり考えられる。
R2+−CrO4 2-+xO2→
yCr2O3+zCO2+aH2O
+bNOx
この反応は、前記のように総合空気比1.5以下
の条件下に進む。通常の実質上完全な燃焼が行な
われる場合の総合空気比は、おおよそ2またはそ
れ以上であつて、上記の反応を期待することがで
きない。
生成したCr2O3は水に難溶性のきわめて安定な
物質であつて、安定に固化処理できる。
Incinerators loaded with ion exchange resin (and auxiliary fuel, if used) emit O 2 , CO,
Finely adjust the air volume while checking the concentration of CO 2 , etc., and keep the O 2 concentration in the furnace at an appropriately low level.
Create an oxygen-suppressed atmosphere. As a result, incomplete combustion of the ion exchange resin occurs, the inside of the furnace becomes a reducing atmosphere, and Cr(→) is changed. Now, the ion exchange resin including the anion exchange group is
Expressed in R 2+ , the adsorption reaction of chromate ions is expressed as follows, and the reduction reaction during incineration is as follows: R 2+ −(OH − ) 2 +CrO 4 2− → R 2+ −CrO 4 2− +2OH − It can be considered as follows. R 2+ −CrO 4 2− +xO 2 → yCr 2 O 3 +zCO 2 +aH 2 O +bNO x As mentioned above, this reaction proceeds under the condition of a total air ratio of 1.5 or less. In the case of normal substantially complete combustion, the total air ratio is approximately 2 or more, and the above reaction cannot be expected. The produced Cr 2 O 3 is an extremely stable substance that is hardly soluble in water, and can be stably solidified.
純水にK2CrO4を溶解して、CrO4 2-の濃度が
500ppmの水溶液を用意した。
アニオン交換樹脂「アンバーライト IRA−
400B」0.9を径3cm×長さ130cmのカラムに充
填し、上記のK2CrO4溶液を流速5/hの割合
で通過させ、カラム出口のCrO4 2-濃度を測定し
た。
給液量200で、カラム出口のCrO4 2-濃度が
0.5ppmに達したので、給液を停止してイオン交
換樹脂をとり出した。
使用ずみのイオン交換樹脂を100gずつ、大型
の燃焼用ボートにのせ、横型筒状の電気炉に入れ
て加熱しながら、一方の端から空気を導入し、そ
の量を調節して酸素抑制雰囲気を形成し、不完全
燃焼させた。
3回の燃焼実験を行ない、それぞれの総合空気
比を、1.2,0.8,0.5と変化させた。
燃焼残渣を分析して、下の表に示す結果を得
た。
By dissolving K 2 CrO 4 in pure water, the concentration of CrO 4 2-
A 500 ppm aqueous solution was prepared. Anion exchange resin “Amberlite IRA−”
400B"0.9 was packed into a column with a diameter of 3 cm and a length of 130 cm, the above K 2 CrO 4 solution was passed through the column at a flow rate of 5/h, and the CrO 4 2- concentration at the column outlet was measured. At a feed volume of 200, the CrO 4 2- concentration at the column outlet is
When the concentration reached 0.5 ppm, the liquid supply was stopped and the ion exchange resin was taken out. 100g of used ion-exchange resin is placed in a large combustion boat and placed in a horizontal cylindrical electric furnace to heat it, while air is introduced from one end and the amount is adjusted to create an oxygen-suppressed atmosphere. formation and incomplete combustion. Three combustion experiments were conducted, each with a total air ratio of 1.2, 0.8, and 0.5. The combustion residue was analyzed with the results shown in the table below.
【表】【table】
【表】【table】
本発明の処理方法によれば、有害な六価クロム
を含有する廃水をイオン交換樹脂で処理して六価
クロムを除去し、無害にして再使用または放流す
る処理において、発生する使用ずみイオン交換樹
脂を安全に焼却して減容するとともに、六価クロ
ムを三価クロムに還元して無害化することができ
る。
この還元は、とりたてて還元剤を添加して行な
うわけではないから、減容効果がそのまま得られ
る。
生じた焼却灰は、既知の固化手段により、安全
に固化処理し廃棄することができる。
According to the treatment method of the present invention, wastewater containing harmful hexavalent chromium is treated with an ion exchange resin to remove the hexavalent chromium and rendered harmless for reuse or discharge. The resin can be safely incinerated to reduce its volume, and hexavalent chromium can be reduced to trivalent chromium to render it harmless. Since this reduction is not carried out by adding a reducing agent, the volume reduction effect can be obtained as is. The generated incineration ash can be safely solidified and disposed of by known solidification means.
Claims (1)
と接触させて六価クロムをこれに吸着させること
により除去し、使用ずみのイオン交換樹脂を酸素
抑制雰囲気中で焼却することにより六価クロムを
三価クロムに還元して無害化するとともに、イオ
ン交換樹脂を減容することからなる六価クロム含
有廃水の処理方法。 2 酸素抑制雰囲気の形成を、下記の式で定義さ
れる総合空気比mが1.5以下となるように m=A/(A0+A1) 〔式中、Aは焼却装置に導入する実際の空気
量、A0は補助燃料の燃焼に理論的に必要な空気
量、A1はイオン交換樹脂の燃焼に理論的に必要
な空気量を、それぞれあらわす。〕 焼却装置に導入する空気量を調節することによつ
て行なう請求項1の処理方法。 3 六価クロムを含有する廃水が放射性物質をも
含有し、その放射性物質もまたイオン交換樹脂で
吸着除去する請求項1の処理方法。 4 焼却により生じた焼却灰を、アスフアルト固
化、プラスチツク固化、ガラス固化およびセメン
ト固化からえらんだ手段で固化する工程を含む請
求項1の処理方法。[Claims] 1. Removing wastewater containing hexavalent chromium by contacting it with an ion exchange resin so that the hexavalent chromium is adsorbed thereon, and incinerating the used ion exchange resin in an oxygen-suppressed atmosphere. A method for treating wastewater containing hexavalent chromium, which comprises reducing hexavalent chromium to trivalent chromium to render it harmless, and reducing the volume of ion exchange resin. 2. Form an oxygen-suppressed atmosphere so that the total air ratio m defined by the following formula is 1.5 or less: m = A / (A 0 + A 1 ) [In the formula, A is the actual air introduced into the incinerator] A 0 represents the amount of air theoretically required for combustion of the auxiliary fuel, and A 1 represents the amount of air theoretically required for combustion of the ion exchange resin. ] The treatment method according to claim 1, wherein the treatment method is carried out by adjusting the amount of air introduced into the incinerator. 3. The treatment method according to claim 1, wherein the wastewater containing hexavalent chromium also contains radioactive substances, and the radioactive substances are also removed by adsorption with an ion exchange resin. 4. The treatment method according to claim 1, comprising the step of solidifying the incineration ash produced by the incineration by a means selected from asphalt solidification, plastic solidification, vitrification, and cement solidification.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060935A JPH01236988A (en) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Method for treating waste water containing hexavalent chromium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060935A JPH01236988A (en) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Method for treating waste water containing hexavalent chromium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01236988A JPH01236988A (en) | 1989-09-21 |
| JPH0379079B2 true JPH0379079B2 (en) | 1991-12-17 |
Family
ID=13156732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060935A Granted JPH01236988A (en) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | Method for treating waste water containing hexavalent chromium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01236988A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159178A (en) * | 2004-11-15 | 2006-06-22 | Kazutoshi Igarashi | Soil countermeasure method mainly using ground bark |
| JP2012149168A (en) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Toshiba Corp | Method of treating waste ion exchange resin containing chromium |
| JP6483356B2 (en) * | 2014-06-16 | 2019-03-13 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | Method and apparatus for treating cation exchange resin containing trivalent chromium |
-
1988
- 1988-03-15 JP JP63060935A patent/JPH01236988A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01236988A (en) | 1989-09-21 |
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