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No.35無機排水処理

危険な重金属6価クロムの処理方法
KCRセンター坂倉徹
【解説者】

栗田工業株式会社KCRセンター

坂倉徹

栗田工業/KCRセンターの坂倉です。№35の水処理教室では、「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。

KCRセンター坂倉徹
【解説者】
  • 栗田工業株式会社
  • KCRセンター
  • 坂倉徹

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

還元法による6価クロム処理の流れ

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)

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