危険な重金属６価クロムの処理方法
排水 凝集分離「危険な重金属6価クロムの処理方法」についてお話いたします。毒性の強い重金属として知られるクロムは、クロム酸という液体の状態で利用されています。この液体は他の重金属と異なり、そのままでは沈殿分離することはありません。そこで利用されている特殊な処理方法について解説いたします。
解説
危険な重金属として知られているクロムは、産業ではクロム酸という液体の状態で利用されています。クロム酸が含まれる排水をそのまま放流することはできず、処理しなくてはなりません。ただクロム酸中のクロムは、電子を6個失った状態のCr6+として表されます。そしてこの毒性の強い6価クロムは、他の重金属とは異なり、水酸化物になりません。つまりそのままでは沈殿分離することができないのです。そこで還元剤を使って6価クロムを3価クロムにします。この3価クロムは、他の重金属と同様にアルカリ剤の添加によって水酸化クロムとして沈殿除去することができます。
還元剤との反応はpH調整が必要
6価クロムを含む排水は、還元槽、中和槽、凝集槽、沈殿槽の順で処理されますが、6価クロムを3価クロムにする還元剤には、一般的に重亜硫酸ソーダか硫酸第一鉄が用いられます。このうちの重亜硫酸ソーダによる還元反応は、ORP(酸化還元電位)計によって監視します。ただしORP計は酸性領域でしか反応しないため、薬品投入と同時に酸を注入するなどしてpH値を制御する必要があります。いっぽう硫酸第一鉄による還元法はDO(溶存酸素)計によって制御されます。投入した硫酸第一鉄が酸素を消費して第三鉄になるときのDOの値の変化、すなわち過剰の硫酸第一鉄がDOと反応し、DOの消費が起きる点をもって反応の終了としてとらえます。この方法はpH中性域でも還元が可能で、酸洗工程をもつ工場では廃液が還元剤として使用可能です。ちなみに6価のクロムと重亜硫酸ソーダの反応式は、次のようになります。4H2CrO4+6NaHSO3+3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+10H2O
用語解説
クロム酸
強力な酸化剤で、クロム酸カリ、重クロム酸ソーダなどがある。
CHECK POINT!
- 水中のクロムは、毒性の強い6価クロムの形で存在しています。
- 6価クロムは、3価クロムにしてから沈殿分離させます。
出典：よくわかる水処理技術（株式会社日本実業出版社発行）
-
水処理教室
加圧浮上装置
「加圧浮上装置」についてお話いたします。水より比重が軽い物質というと油が代表的です。このような比重の小さい物質を水面に浮かせて分離する方法を浮上処理と言います。しかし、水と比重の差が非常に小さい物質では空気を加圧して浮上させる方法を使います。その時に用いる加圧浮上装置について解説します。
-
水処理教室
汚泥を高密度にして体積を減らすＨＤＳ法
「汚泥を高密度にして体積を減らすHDS法」についてお話いたします。汚泥は埋め立てなど投棄処理しなければなりませんが、多量の水分を含んでいると体積も重量も大きく、搬送・投棄に大きな負担がかかります。その対策として開発されたHDS法について解説いたします。
-
水処理教室
懸濁物質を沈降させて集める沈殿処理装置
「沈殿処理装置」についてお話いたします。凝集処理を施し、粗大化した懸濁物質のうち、比重の大きなものは沈降させ固液分離します。この固液分離を効率化するため、沈降処理装置にはいろいろな種類があります。それぞれの仕組みを解説いたします。
-
水処理教室
置換法による重金属錯体の処理
「置換法による重金属錯体の処理」についてお話いたします。排水中に含まれる重金属が他の種類の化合物と結合している状態を錯体といいます。その錯体の中でもキレートという安定した形を形成している場合は置換法を用います。その置換法や、その他の処理方法について解説いたします。
-
基礎学習動画
排水処理フロー
排水処理の仕組みと流れを説明した動画です。一般的な排水処理方法の概念を部屋の掃除に例えて説明しています。また、排水処理の流れを簡単なフロー図で説明しています。
-
水処理教室
凝集処理とは
凝集とは、排水中に分散している懸濁物質が相互に引き合い、吸着・集合してより大きなかたまりとなり、沈降することをいいます。自然界に存在する微細粒子は、一般的にマイナスに帯電しているため、互いに反発して凝集しません。そこで、プラス荷電をもつ凝集剤を添加すると中和され凝集が起こります。その凝集の方法などについて解説します。
解説者
栗田工業株式会社
坂倉徹