めっき排水は亜鉛だけでなく、シアンや六価クロムも一緒に流れる？水酸化物沈殿のしくみと、pHやキレート剤の注意点を解説します。
電気めっき業の排水には、亜鉛のほか、シアン、六価クロム、ほう素、ふっ素などが共存する場合が多くあります。シアン系は分解、クロム系は還元と、系統を分けて前処理することもあります。重金属の主な処理方法は次のとおりです。 1.凝集沈殿法：水に溶けにくい形に変えて沈める 2.吸着法：溶けたまま樹脂などに吸着させる 操作や設備が簡単な凝集沈殿法が、広く使われています。 ■水酸化物沈殿とは？ 苛性ソーダや消石灰、ソーダ灰といったアルカリ剤で排水をアルカリ性にすると、多くの重金属は水酸化物などの形で析出します。この細かな粒を凝集剤でまとめ、沈めて取り除くのが水酸化物沈殿です。 ■なぜよく使われる？ 長所として、次の3つが挙げられます。 1.pH計を使って薬品の注入量を制御できる 2.薬品を入手しやすい 3.運転にかかる費用が安い ■細かな粒は残るもの 一方で、凝集沈殿では小さなフロックが必ずできるため、流れ出る分を捕まえるろ過設備が要ります。まずはお気軽にご相談ください。
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基本情報
■上げすぎると溶ける！ 亜鉛の水酸化物は、酸にもアルカリにも溶ける性質(両性)を持っています。そのため、pHを高くしすぎると、いったん沈んだ亜鉛がまた溶け出します。 ■亜鉛に適したpHは？ 析出に適した範囲は「9〜10.5」とも、「9.0〜9.5程度と狭い」ともいわれ、幅があります。そのため、実際の排水で試験をして確かめることが大切です。 ■理論上はどこまで下がる？ 亜鉛の水酸化物が溶けにくい度合い(溶解度積)から計算すると、理論上の最低濃度は約0.033mg/Lです。一律排水基準の2mg/Lと比べると、約60分の1です。 ■理論値どおりにはいかない 実際の排水には、ほかの金属や有機物がまざっているため、実際の挙動は理論とは異なります。計算値はあくまで目安の一つと考え、実際の排水で確かめます。 ■まざると沈みやすくなる 一方で、2〜3種類以上の金属がまざった排水では、共沈などの働きで、計算で見込むよりも低いpHのうちに沈殿ができることもあります。
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■キレート剤が沈殿を邪魔する？！ めっき液などには、金属と結びつきやすいキレート剤が使われています。亜鉛がキレート剤と結びつく(錯体になる)と、本来沈むpHでもフロックになりにくく、溶けたまま流れ出ることがあります。 ■錯体にはどう対処する？ 1.置換法：カルシウムなどを加えて重金属と入れ替え、水酸化物として沈める 2.液体キレート法：pH4〜10の広い範囲で使え、中性付近で処理できる 3.硫化物法：水酸化物より溶けにくい硫化物にする ただし硫化物法は、硫化水素の毒性や臭いのため、使われる例は少なくなっています。また液体キレート剤は補足的に使うもので、最初から入れず、鉄などで濃度を十分に下げてから加えます。 ■まず確かめたいこと 基準を超えたら、亜鉛が溶けた「溶存態」なのか、フロックのまま流れ出た「SS態」なのかを見極めることが大切です。孔径0.45μm程度の膜でろ過し、前後の濃度を比べれば見分けられます。SS態なら沈降やろ過の条件を、溶存態ならキレート剤を減らしたうえで凝集沈殿の条件を見直します。まずはお気軽にご相談ください。
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企業情報
当社は創業以来、時代の変化と消費者ニーズの多様化に対応した多彩な 取扱品目を、用途やニーズに合わせ的確に供給することをモットーに、 柔軟なサービスを提供し続けております。 「ケミカル・エンジニアリング・パートナー」を企業スローガンに、 化学技術の専門家集団として、国内外の先進技術の中からお客様の問題を 解決するアイデアを発見し、アクティブにご提案いたします。
