廃水微排出リサイクル設備

廃水微排出リサイクル設備：

重要な考慮事項と設備の選択のポイント：

1. 水質水量：排水中のリン形態（正リン、次リン、有機リン？）、フッ素濃度、pH、共存イオン（カ²⁺、Mg²⁺アル³⁺フェ³⁺、SO₄²⁻、Cl𔓓など）、有機物含有量、水量及び変動状況。これは選択プロセスと設備規模の基礎である。

2. 排出基準：達成する必要があるフッ化物と総リンの排出制限値、及びその他の指標（COD、SS、pHなど)。

3. コアプロセスの選択：

カルシウム塩沈殿法（石灰法）：常用し、コストが低く、同時にリンとフッ素を除去することができる。しかし汚泥の生産量は大きく、pH制御要求が高く、発生する可能性があるCaSOタップなどは沈殿効果に影響する。

アルミニウム塩/鉄塩沈殿法：リン除去効率が高く、フロック沈降性が良く、pH適応範囲が広い。フッ素には一定の除去効果があるが、カルシウム塩ほどではない。鉄塩は色度を導入する可能性がある。

組み合わせプロセス：例えば「カルシウム塩によるフッ素除去+アルミニウム/鉄塩のリン除去または化学沈殿+きゅうちゃく/膜処理」により、より厳しい基準を満たす。

4. 自動制御：

キー：pHオンラインモニタリングと制御、ORP（二次リン処理時などの酸化還元電位）、薬剤投与量自動制御（流量、pH、フッ素/リンオンラインモニタフィードバック）、液位制御、設備連動。高いレベルの自動化は、処理効果の安定した達成を保証し、ランニングコストと人手による介入を低減する鍵である。

5. デバイスマテリアル：

防腐は極めて重要である：廃水は通常酸、アルカリ、フッ素イオン（腐食性が強い）、塩分を含む。一般的なマテリアル：PP/PE/PVC/FRP（ダクト、タンク、攪拌パドル）、316Lステンレス鋼（キー部品）、炭素鋼ライニングゴム/ライニング/エポキシを塗る。通常の炭素鋼やガラスの使用は避ける。

6. ランニングコスト：薬剤費（石灰、カルシウム塩、アルミニウム/鉄塩、PAM、酸塩基）、電気料金（攪拌、ポンプ、ファン、脱水機）、汚泥処理費（危険廃棄処理コストが高い）、人件費、維持費。設備の選択とプロセスの最適化の際に総合的に考慮する必要がある。

7. 敷地面積：現場条件に応じて適切な設備の組み合わせ（例えば、高効率沈殿池は従来の沈殿池よりも省地）を選択する。

廃水微排出リサイクル設備コアプロセスとデバイス構成

1. 分質前処理ユニット

-ニッケル含有廃水処理：

-設備：均質槽（耐食性鋼混合+ガラス鋼ライニング）、混合池（pHコントローラーNaOH投与システム）、フロックプール（PAM薬を加える)、ニッケル沈殿池。

-機能：化学沈殿（pH 9〜10）水酸化ニッケル汚泥を生成し、ニッケルの基準達成を確保する（≦0.05 ミリグラム/L）。

-油分を含む/酸アルカリ廃水処理：

-設備：油隔て池（密度分離）、調節池（水質均衡）。

-機能：浮遊油及び懸濁物を除去し、後続負荷を低減する。

-リン含有廃水処理：

-設備：専用凝固池（カルシウム塩またはアルミニウム塩を投入）+沈殿池は、化学研磨廃水の特性に合わせて設計されている。

2. 深さ処理と再利用ユニット

-膜分離システム：

-限外ろ過（UF）：PP材質中空糸膜（0.1 μm精度）、コロイド及び乳化油を除去する。

-逆浸透（RO):2レベルROシステム（例えば8040型膜モジュール）、脱塩率>95%、実装70%中水再利用（電気伝導率≦30 μS/センチメートル）。

-生化学処理：

-生物接触酸化池：押流式設計+弾性立体フィラー、耐衝撃荷重、COD除去率が高く、発生泥量が少ない（90天排泥1回）。

3. 末端保障と汚泥処理

-エアフロート+砂ろ過：残留懸濁物を除去し、基準達成排出を確保する。

-汚泥脱水：板枠フィルタープレス（泥ケーキ含水率<60%）又は遠心分離機、ニッケル含有汚泥は危険廃棄物（HW32 の）を処分する。

設備の特徴と型式選択のポイント

1. 統合化設計

-埋立式構造：地表空間を節約し、緑化被覆ができ、保温性がよく、低温環境に適している。

-全自動制御：PLC のシステムリアルタイム監視pH、増量、膜圧差、故障警報は人工介入を低減する。

3. コストとメンテナンス

-投資：膜システムの占有率が高い（約40%）を使用しますが、リターン・サイクルは短縮されます。

-運行次元：UF/RO定期的な化学洗浄が必要であり、充填剤は5年替わり、薬剤（NaOH の、PAC、PAM）がランニングコストを占める60%。

まとめ：設備の型式選択の提案

-高ニッヶル/高リン廃水：「化学沈殿」を選択する+膜濃縮」の組み合わせ（例えば康正DF-ROプロセス）、重金属が基準を達成することを確保する。

-高いCOD／油類廃水：生物接触酸化+エアフロートを優先し、有機負荷を低減する。

-排出要件：MVR の蒸発により塩分結晶資源化を実現する。

汚泥処理と資源回収

汚泥の分類：シアン含有汚泥、クロム含有汚泥、ニッケル含有汚泥などは分類収集し、危険廃棄物として資格のある単位で処理する。

資源回収：

ニッケル含有汚泥は火法製錬により金属ニッケルを回収することができる、

クロム含有汚泥はクロム鉄合金の製造やガラス着色剤として使用することができる、

酸性廃水処理による石膏（カソ4)は建材業界に利用できる。

排出基準：『めっき汚染物質排出基準』（GB 21900-2008年）、重点指標：

総六価クロム≤0.5mg/L、総ニッケル≤0.5mg/L（直接排出）、

下水処理場に排出する場合は、受け入れ側と協議して前処理基準を確定する必要がある。

オンラインモニタリング：インストールpH、重金属（Cr⁶⁺、Ni²⁺など）オンラインモニタ、リアルタイムで水質を監視する。