TW202446743A - 有害物質去除劑及使用其之有害物質之處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之有害物質去除劑包含以氧化鈰換算為10~50質量%之鈰離子。
Description
本發明係關於一種有害物質去除劑及使用其之有害物質之處理方法。
關於包含重金屬等有害物質之廢水,由環境標準及廢水標準規定其所應遵守之標準值。先前,作為包含該等有害物質之廢水之處理方法,已知有利用離子交換體所進行之吸附法、利用化學品及電解所進行之還原處理法、利用鐵鹽所進行之共沈澱法、利用鋁鹽及鈣鹽所進行之凝集沈澱法等。
關於包含該等有害物質之廢水之處理方法,例如日本專利特開2016-198740號公報(專利文獻1)中揭示有一種有害物質之處理方法,該方法係藉由向廢水中添加鈰化合物,並使用pH值調整劑將pH值調整為8~10而使廢水凝集沈澱。又,日本專利特開2010-253462號公報(專利文獻2)中揭示有一種有害物質之不溶處理方法,該方法係向包含含氟及重金屬之有害物質之處理對象物中添加氫氧化鈣之後,添加氯化鈰而產生含有害物質之沈澱。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-198740號公報
[專利文獻2]日本專利特開2010-253462號公報
[發明所欲解決之問題]
於專利文獻1及專利文獻2中,藉由添加鈰化合物而可有效率地將有害物質去除,但有害物質去除能力難言充分。
本發明係鑒於上述問題而成者,其目的在於提供一種具有優異之有害物質去除能力之有害物質去除劑及使用其之有害物質之處理方法。
[解決問題之技術手段]
本發明之有害物質去除劑包含以氧化鈰換算為10~50質量%之鈰離子。
又,本發明之有害物質之處理方法包括如下步驟:準備有害物質去除劑;及
向含有害物質之被處理水中添加上述有害物質去除劑,並使用pH值調整劑將pH值調整為7~9,使有害物質以不溶性沈澱物之形式產生。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種具有優異之有害物質去除能力之有害物質去除劑及使用其之有害物質之處理方法。
以下對本發明之實施方式進行說明。但是,以下說明並不對申請專利範圍進行限定。
≪有害物質去除劑≫
本發明中之有害物質去除劑包含以氧化鈰(CeO
2)換算為10~50質量%之鈰(Ce)離子。有害物質去除劑係溶解有鈰離子之溶液。
<鈰>
上述有害物質去除劑包含Ce離子。Ce離子存在3價及4價離子,較佳為3價離子。鈰於上述有害物質去除劑中以Ce離子之形式存在,可與有害物質結合而有效率地產生不溶性沈澱物。其原因在於,Ce離子發揮作為有害物質之固定劑之作用。
包含Ce離子之Ce化合物並無特別限定,例如可例舉:Ce之氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、鹵化物等,較佳為氯化鈰、碳酸鈰,更佳為併用氯化鈰及碳酸鈰。藉由併用氯化鈰及碳酸鈰,容易獲得濃度更高之包含Ce離子之有害物質去除劑。於併用氯化鈰及碳酸鈰之情形時,比率以質量比計較佳為60:40~20:80,更佳為55:45~25:75。
有害物質去除劑中之上述包含Ce離子之Ce化合物之含量可根據有害物質之種類及含量進行調整。一般而言,較佳為於有害物質之含量較多之情形時,增加Ce化合物之含量,於有害物質較少之情形時,減少Ce化合物之含量。上述有害物質去除劑中之Ce離子之含量以CeO
2換算為10~50質量%,較佳為15~48質量%,更佳為20~46質量%,進而較佳為20~45質量%,進而更佳為25~45質量%,尤佳為30~45質量%。其原因在於,於上述有害物質去除劑中之Ce離子之含量較多之情形時,有害物質之處理能力提昇。
<溶劑>
上述有害物質去除劑中使用之溶劑並無特別限定,例如可例舉:水、鹽酸、硝酸等,較佳為使用硝酸。藉由使用硝酸,上述包含Ce離子之Ce化合物之溶解性提昇,從而容易獲得濃度更高之包含Ce離子之有害物質去除劑。於使用硝酸之情形時,上述有害物質去除劑較佳為包含5~50質量%之硝酸,更佳為包含10~40質量%之硝酸,進而較佳為包含15~35質量%之硝酸。
<其他含有元素>
上述有害物質去除劑較佳為包含選自由鎂(Mg)及鈣(Ca)所組成之群中之至少1種,更佳為包含Mg及Ca。其原因在於,藉此會使有害物質去除劑之處理能力提昇。
包含Mg之Mg化合物並無特別限定,例如可例舉Mg之氯化物、氧化物、氫氧化物等。上述有害物質去除劑較佳為包含1~100 mg/L之Mg,更佳為包含5~80 mg/L之Mg,進而較佳為包含10~60 mg/L之Mg。其原因在於,於上述有害物質去除劑中之Mg之含量較多之情形時,有害物質之處理能力提昇。
包含Ca之Ca化合物並無特別限定,例如可例舉Ca之氯化物、氧化物、氫氧化物等。上述有害物質去除劑較佳為包含1~250 mg/L之Ca,更佳為包含5~230 mg/L之Ca,進而較佳為包含10~210 mg/L之Ca。其原因在於,於上述有害物質去除劑中之Ca之含量較多之情形時,有害物質之處理能力提昇。
≪有害物質之處理方法≫
本發明中之有害物質之處理方法包括:準備上述有害物質去除劑之步驟(準備步驟);及向含有害物質之被處理水中添加上述有害物質去除劑,並使用pH值調整劑將pH值調整為7~9,使有害物質以不溶性沈澱物之形式產生之步驟(沈澱步驟)。以下對各步驟進行說明。
<準備步驟>
準備步驟係製作上述有害物質去除劑之步驟。上述有害物質去除劑例如可藉由使上述包含Ce離子之Ce化合物溶解於上述溶劑中而獲得。
於使用氯化鈰作為包含Ce離子之Ce化合物,且使用水作為溶劑之調整方法中,有害物質去除劑中之Ce離子之以CeO
2換算之濃度僅可提高至30質量%。
相對於此,藉由使用(i)碳酸鈰或併用(ii)氯化鈰及碳酸鈰作為包含Ce離子之Ce化合物,並使用硝酸作為溶劑,可將有害物質去除劑中之Ce離子之CeO
2換算濃度提高至30~40質量%。
又,於併用氯化鈰及碳酸鈰作為包含Ce離子之Ce化合物之情形時,較佳為於添加碳酸鈰及硝酸並進行攪拌之後,添加氯化鈰。藉此,可更加提高有害物質去除劑中之Ce離子之CeO
2換算之濃度。
<沈澱步驟>
沈澱步驟為如下步驟:向含有害物質之被處理水(以下亦稱為「被處理水」)中添加上述準備步驟中準備之有害物質去除劑,並使用pH值調整劑將pH值調整為7~9,使有害物質以不溶性沈澱物之形式產生。
對被處理水添加上述有害物質去除劑之量為0.1體積%~5.0體積%,較佳為0.4體積%~4.0體積%,更佳為0.8體積%~3.0體積%,進而較佳為1.2體積%~2.5體積%。又,於被處理水中之Ce離子之濃度相同之情形時,上述有害物質去除劑之Ce離子之含量越多,則上述有害物質去除劑之有害物質去除能力越高。其原因在於,藉由以高含量保持Ce離子,可發揮較高之反應性。
(pH值調整)
藉由添加上述有害物質去除劑之後,將被處理水之pH值調整為7~9,於被處理水中單獨存在或2種以上混合存在之有害物質與Ce離子有效率地結合而產生不溶性沈澱物。又,無需將pH值調整為高鹼性區域,故而沈澱物之產生量變少。被處理水之pH值較佳為調整為7.5~9,更佳為調整為8~9。
pH值調整所使用之pH值調整劑並無特別限定,例如可例舉鹼金屬之氫氧化物、無機酸等。作為鹼金屬之氫氧化物,較佳為氫氧化物鈉、氫氧化鉀等,作為無機酸,較佳為鹽酸、硫酸、硝酸等。於例如使用氫氧化鈣、氫氧化鎂等鹼土金屬之氫氧化物作為pH值調整劑之情形時,處理污泥量變多。
(有害物質)
作為上述有害物質之處理方法中之有害物質,可例舉:硒(Se(VI))、砷(As)、六價鉻(Cr(VI))、氟(F)、硼(B)、磷(P)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、銻(Sb)等,藉由使用本發明之處理方法對至少包含選自由該等所組成之群中之1種或2種以上之被處理水進行處理,可將有害物質單獨去除或同時去除2種以上。尤其藉由使用本發明之處理方法對至少包含選自由硒、六價鉻、氟、硼及鎘所組成之群中之1種或2種以上之被處理水進行處理,可高效率地將有害物質單獨去除或同時去除2種以上。又,藉由使用本發明之處理方法對至少包含選自由硒、硼及鎘所組成之群中之1種或2種以上之被處理水進行處理,可更高效率地將有害物質單獨去除或同時去除2種以上。
作為本發明中之被處理水,可例舉:燃煤火力發電站之脫硫廢水或廢處理場之滲出水、琺瑯製造業或電鍍業等之工廠廢水等。該等被處理水因排出場所不同,而所含之有害物質之種類或含量不同,又,涵蓋多種有害物質,水量亦多,但藉由本發明之處理方法,可合理並高效率地將有害物質同時去除。
(其他)
於本步驟中,可視需要使用凝集劑以加快所產生之沈澱物之沈降速度。於被處理水中之懸浮物質多之情形時,所產生之沈澱物之沈降速度快,分離所需之時間短,故多數情況下無需凝集劑。另一方面,於被處理水中之懸浮物質少之情形時,多數情況下所產生之沈澱物之沈降速度慢,分離所需之時間長,此時可併用凝集劑。凝集劑並無特別限定,例如利用一般的陰離子系高分子凝集劑便可充分加快沈降速度。
<其他步驟>
本發明之有害物質之處理方法較佳為於上述沈澱步驟之後具有將所產生之不溶性沈澱物分離並進行脫水之步驟。作為分離,例如可例舉固液分離。固液分離可藉由通常之方法進行,例如可例舉過濾分離、離心分離、沈降分離等,通常藉由利用重力所進行之沈降分離可實現充分之固液分離。所分離之沈澱物可予乾燥。
[實施例]
以下對實施例進行說明。但是,以下示例並不對申請專利範圍進行限定。
<有害物質去除劑之製作>
藉由以表1所示之調配組成向溶劑中添加Ce化合物,使用凝集試驗器(jar tester)於以下條件下進行攪拌,獲得試樣1~試樣9。再者,試樣1及試樣2係藉由加熱至60℃並進行攪拌而獲得。又,試樣9係藉由如下方式獲得,即,向硝酸中添加碳酸鈰並於以下條件下進行攪拌,其後添加氯化鈰,並再次於以下條件下攪拌。
[攪拌條件]
速度:100 rpm~300 rpm
時間:30分鐘~180分鐘
溫度:10℃~30℃
[表1]
試樣 | 調配組成 | Ce離子之CeO 2換算濃度 (質量%) | ||||
Ce化合物 | 溶劑 | |||||
碳酸鈰 (質量%) | 氯化鈰 (質量%) | 水 (質量%) | 鹽酸 (質量%) | 硝酸 (質量%) | ||
1 | 20 | 53 | 27 | - | - | 27.9 |
2 | 33 | 44 | 22 | - | - | 24.0 |
3 | 60 | - | - | 40 | - | 28.0 |
4 | 17 | 46 | 23 | 13 | - | 29.6 |
5 | 32 | 29 | 14 | 25 | - | 29.8 |
6 | - | 67 | 33 | - | - | 30.0 |
7 | 67 | - | - | - | 33 | 33.9 |
8 | 34 | 30 | 15 | - | 20 | 29.4 |
9 | 25 | 58 | - | - | 17 | 40.0 |
<模擬廢水之製作>
製備包含表2所示之各有害物質之模擬廢水作為處理廢水。關於上述模擬廢水,一般假定發電站中所產生之脫硫廢水或化學工業、非鐵金屬製造業、金屬製品製造業、電機械器具製造業等之洗淨處理、加工處理等中所產生之廢液而製作。再者,表2之「廢水標準」表示防水質污濁法中規定之處理廢水所含之各元素之廢水標準。
[表2]
空白樣品 | 濃度(mg/L) | 廢水標準(mg/L) |
Se(VI) | 4.6 | 0.1 |
As | 0.84 | 0.1 |
Cr(VI) | 1.78 | 0.5 |
F | 55.5 | 8 |
B | 396.6 | 10 |
P | 49.4 | 8 |
Cd | 3.821 | 0.03 |
Pb | 3.56 | 0.1 |
Mn | 53.5 | 10 |
Cu | 38.9 | 3 |
Zn | 41.7 | 2 |
Sb | 26.3 | 0.02 * |
*基於自來水法之水質管理目標設定項目之標準 |
≪評價試驗≫
<試驗1>
試驗1中,向包含表2所示之各有害物質之模擬廢水中添加0.4體積%~1.6體積%之上述試樣9,並利用25質量%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為8~9,使用凝集試驗器於以下條件下進行攪拌(實施例1~4)。又,向上述模擬廢水中添加0.4體積%~2.4體積%之上述試樣6,並利用25質量%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為8~9,使用凝集試驗器於以下條件下進行攪拌(實施例5~10)。
[攪拌條件]
速度:100 rpm~300 rpm
時間:10分鐘~15分鐘
溫度:20℃~25℃
比較例1及比較例2係向上述模擬廢水中添加1.6體積%~2.4體積%之硫酸鋁水溶液(試劑A),並利用20質量%氫氧化鈣水溶液將pH值調整為12以上,使用凝集試驗器於上述攪拌條件下進行攪拌,上述硫酸鋁水溶液(試劑A)含有8質量%之氧化鋁。又,比較例3及比較例4係向上述模擬廢水中添加1.6體積%~2.4體積%之38質量%氯化鐵水溶液(試劑B),並利用25質量%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為7~8,使用凝集試驗器於上述攪拌條件下進行攪拌。
攪拌後使沈澱物沈降,並採集上清溶液,實施所獲得之處理廢水中之組成分析。將其結果示於表3及表4。再者,本試驗中之各有害物質之組成分析之方法如下。
[組成分析方法]
Se(VI)、Cd、Pb:電加熱原子吸光法(日立高新技術股份有限公司製造之電加熱原子吸光裝置Z-2710)
B、P、Mn、Cu、Zn:ICP(inductively coupled plasma,感應耦合電漿)發射光譜分析法(Rigaku股份有限公司製造之ICP發射光譜分析裝置CIROS CCD)
As、Sb:氫化物產生ICP發射光譜分析法(ThermoFisherScientific股份有限公司製造之氫化物產生裝置HYD-10)
Cr(VI):二苯卡肼(diphenyl carbazid)吸光光度法(日立高新技術股份有限公司製造之分光光度計UH5300)
F:離子電極法(實施蒸餾分離後)(堀場製作所股份有限公司製造之水質分析計F-73)
[表3]
單位 | 空白樣品 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | |
藥劑種類 | - | - | 試劑9 | 試劑9 | 試劑9 | 試劑9 | 試劑6 | 試劑6 | 試劑6 | 試劑6 |
藥劑添加量 | 體積% | - | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 |
pH值調整劑 | - | - | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH |
調整pH值 | - | - | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 |
Se(VI) | mg/L | 4.60 | 0.36 | 0.24 | <0.05 | <0.05 | 1.25 | 0.54 | 0.36 | 0.23 |
As | mg/L | 0.84 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
Cr(VI) | mg/L | 1.78 | 0.07 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | 0.16 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
F | mg/L | 55.5 | 9.4 | 3.0 | <1 | <1 | 11.1 | 8.7 | 2.9 | <1 |
B | mg/L | 396.6 | 124.3 | 31.0 | 14.8 | 8.2 | 179.3 | 64.7 | 28.4 | 15.2 |
P | mg/L | 49.4 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Cd | mg/L | 3.821 | 0.311 | 0.113 | 0.016 | <0.01 | 0.356 | 0.186 | 0.179 | 0.116 |
Pb | mg/L | 3.56 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
Mn | mg/L | 53.5 | 2.5 | <1 | <1 | <1 | 3.7 | <1 | <1 | <1 |
Cu | mg/L | 38.9 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Zn | mg/L | 41.7 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Sb | mg/L | 26.3 | <1 | <1 | <1 | <1 | 2.1 | <1 | <1 | <1 |
沈澱物產生量 | g/L | 0 | 27 | 40 | 50 | 61 | 30 | 42 | 50 | 60 |
[表4]
單位 | 實施例9 | 實施例10 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | |
藥劑種類 | - | 試劑6 | 試劑6 | 試劑A | 試劑A | 試劑B | 試劑B |
藥劑添加量 | 體積% | 2.0 | 2.4 | 1.6 | 2.4 | 1.6 | 2.4 |
pH值調整劑 | - | NaOH | NaOH | Ca(OH) 2 | Ca(OH) 2 | NaOH | NaOH |
調整pH值 | - | 8~9 | 8~9 | >12 | >12 | 7~8 | 7~8 |
Se(VI) | mg/L | 0.13 | <0.05 | 4.12 | 4.04 | 4.24 | 4.13 |
As | mg/L | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
Cr(VI) | mg/L | <0.05 | <0.05 | 0.99 | 0.93 | 0.71 | 0.60 |
F | mg/L | <1 | <1 | 34.0 | 28.0 | 36.0 | 33.0 |
B | mg/L | 10.5 | 7.8 | 163.0 | 75.0 | 201.0 | 185.0 |
P | mg/L | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Cd | mg/L | 0.055 | <0.01 | <0.01 | <0.01 | 0.511 | 0.358 |
Pb | mg/L | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
Mn | mg/L | <1 | <1 | <1 | <1 | 10.8 | 8.9 |
Cu | mg/L | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Zn | mg/L | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Sb | mg/L | <1 | <1 | 3.5 | 3.3 | 4.2 | 3.8 |
沈澱物產生量 | g/L | 69 | 84 | 92 | 107 | 38 | 37 |
又,利用濾紙回收上述沈澱物之後,進行脫水,並利用定溫乾燥機進行乾燥,對乾燥後之沈澱物之重量進行測定,將沈澱物之產生量換算為含水率60質量%而求出。將其結果示於表3及表4之「沈澱物產生量」。
如表3及表4所示,可確認,實施例1~10中,模擬廢水之各有害物質被同時去除。另一方面,比較例1及比較例2中,有害物質之去除不充分,沈澱物之產生量亦增大。比較例3及比較例4中,沈澱物之產生量較少,但有害物質之去除不充分。
又,可確認的是,與其他實施例及比較例相比,實施例3、實施例4及實施例10之有害物質去除能力更高。尤其是實施例3之硒及鎘之去除能力較高,實施例4及實施例10之硼之去除能力較高。
又,由於實施例3係向模擬廢水中添加1.2體積%之包含以CeO
2換算為40質量%之Ce離子之試樣9,實施例8係向模擬廢水中添加1.6體積%之包含以CeO
2換算為30質量%之Ce離子之試樣6,故可認為Ce離子之含量相同。若對實施例3及實施例8之有害物質去除能力進行確認,則可確認,與有害物質去除劑中之Ce離子之濃度較低之實施例8相比,有害物質去除劑中之Ce離子之濃度較高之實施例3之硒及鎘之去除能力更高。
<試驗2>
試驗2中,準備上述試樣9及以下說明之試樣10及11。試樣10藉由以下方式獲得,即,以與表1所示之試樣9相同之調配組成向硝酸中添加碳酸鈰,並於與上述<有害物質去除劑之製作>相同之條件下進行攪拌之後,添加氯化鈰、氯化鎂及氯化鈣,然後再次於相同之條件下進行攪拌。又,試樣11係以如下條件製作,該條件除不添加氯化鎂及氯化鈣以外,其他與試樣10相同。將所製作之試樣9~11之Mg及Ca之濃度示於表5。再者,試樣9中不可避免地存在表5所示之濃度之Mg及Ca。
[表5]
試樣 | Mg(mg/L) | Ca(mg/L) |
9 | 24 | 14 |
10 | 52 | 210 |
11 | 0 | 0 |
其次,向包含表2所示之各有害物質之模擬廢水中添加0.4體積%~0.8體積%之試樣9~11,並利用25質量%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為8~9,使用凝集試驗器於與上述<試驗1>之攪拌條件相同之條件下進行攪拌(實施例1、2、11及12、比較例5及6)。
攪拌後使沈澱物沈降,並採集上清溶液,實施所獲得之處理廢水中之組成分析。將其結果示於表6。又,利用濾紙回收上述沈澱物之後,進行脫水,並利用定溫乾燥機進行乾燥,對乾燥後之沈澱物之重量進行測定,將沈澱物之產生量換算為含水率60質量%而求出。將其結果示於表6之「沈澱物產生量」。
[表6]
單位 | 空白樣品 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例11 | 實施例12 | 比較例5 | 比較例6 | |
藥劑種類 | - | - | 試劑9 | 試劑9 | 試劑10 | 試劑10 | 試劑11 | 試劑11 |
藥劑添加量 | 體積% | - | 0.4 | 0.8 | 0.4 | 0.8 | 0.4 | 0.8 |
pH值調整劑 | - | - | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH |
調整pH值 | - | - | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 | 8~9 |
Se(VI) | mg/L | 4.60 | 0.36 | 0.24 | 0.35 | 0.23 | 0.38 | 0.25 |
As | mg/L | 0.84 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
Cr(VI) | mg/L | 1.78 | 0.07 | <0.05 | 0.07 | <0.05 | 0.07 | <0.05 |
F | mg/L | 55.5 | 9.4 | 3.0 | 7.8 | 2.5 | 10.5 | 3.3 |
B | mg/L | 396.6 | 124.3 | 31.0 | 115.8 | 28.9 | 131.1 | 32.8 |
P | mg/L | 49.4 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Cd | mg/L | 3.821 | 0.311 | 0.113 | 0.297 | 0.102 | 0.319 | 0.124 |
Pb | mg/L | 3.56 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
Mn | mg/L | 53.5 | 2.5 | <1 | 2.5 | <1 | 2.7 | <1 |
Cu | mg/L | 38.9 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Zn | mg/L | 41.7 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
Sb | mg/L | 26.3 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 | <1 |
沈澱物產生量 | g/L | 0 | 27 | 40 | 28 | 42 | 27 | 39 |
如表6所示,可確認,與比較例5及6相比,實施例1、2、11及12之氟及硼之去除能力較高。又,亦可確認,氟及硼之去除能力與試樣中之Mg及Ca之含量成正比地提高。認為其原因在於,Mg及Ca與氟及硼結合,成為污泥而沈降。又,關於硼認為,於將pH值提高至10以上之情形時,利用Mg及Ca所獲得之硼之去除能力變得更高。
<試驗3>
試驗3中,向包含表2所示之各有害物質之模擬廢水中添加0.8體積%之上述試樣9~11,於以下條件下攪拌5分鐘,其後利用25質量%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為8~9,並再次於以下條件下攪拌10~15分鐘。
[攪拌條件]
速度:100 rpm~300 rpm
溫度:10℃~30℃
攪拌後,對所產生之沈澱物之平均沈降速度進行測量。平均沈降速度係根據攪拌停止後之沈澱物表面(沈澱物之最表面)之沈降距離而求出。將結果示於表7及圖1。
[表7]
時間(秒) | 試樣9 | 試樣10 | 試樣11 | |||||||||
沈澱物表面高度(cm) | 沈澱距離 (cm) | 沈澱速度(cm/秒) | 平均沈澱速度 (cm/秒)* | 沈澱物表面高度 (cm) | 沈澱距離 (cm) | 沈澱速度(cm/秒) | 平均沈澱速度 (cm/秒)* | 沈澱物表面高度(cm) | 沈澱距離(cm) | 沈澱速度(cm/秒) | 平均沈澱速度 (cm/秒)* | |
0 | 7.0 | 0.0 | 0.00 | - | 7.0 | 0.0 | 0.00 | - | 7.0 | 0.0 | 0.00 | - |
10 | 6.0 | 1.0 | 0.10 | 0.08 | 4.5 | 2.5 | 0.25 | 0.21 | 6.3 | 0.7 | 0.07 | 0.06 |
20 | 5.2 | 1.8 | 0.09 | 3.5 | 3.5 | 0.18 | 5.7 | 1.3 | 0.07 | |||
30 | 4.5 | 2.5 | 0.08 | 3.5 | 3.5 | 0.12 | 5.1 | 1.9 | 0.06 | |||
40 | 3.9 | 3.1 | 0.08 | 3.5 | 3.5 | 0.09 | - | 4.4 | 2.6 | 0.07 | ||
50 | 3.5 | 3.5 | 0.07 | 3.5 | 3.5 | 0.07 | - | 3.8 | 3.2 | 0.06 | ||
60 | 3.5 | 3.5 | 0.06 | - | 3.5 | 3.5 | 0.06 | - | 3.5 | 3.5 | 0.06 | |
70 | 3.5 | 3.5 | 0.05 | - | 3.5 | 3.5 | 0.05 | - | 3.5 | 3.5 | 0.05 | - |
80 | 3.5 | 3.5 | 0.04 | - | 3.5 | 3.5 | 0.04 | - | 3.5 | 3.5 | 0.04 | - |
*對至沈澱物結束沈澱(沈澱物表面高度:3.5 cm)之時點為止之沈澱速度進行平均所得者 |
如表7及圖1所示,可確認,於向上述模擬廢水中添加試樣9及10之情形時,與添加試樣11之情形相比,平均沈降速度增加。又,亦可確認,沈降速度與試樣中之Mg及Ca之含量成正比地增加。認為其原因在於,由Ce離子產生之不溶性沈澱物中Mg及Ca以氫氧化物之形式析出並附著,由此不溶性沈澱物之比重增加,從而平均沈降速度增加。
應認為本次所揭示之實施方式及實施例於所有方面均為例示,並非限制性者。本發明之範圍並非由上述所說明表示,而由申請專利範圍表示,意欲包含與申請專利範圍均等之意義及範圍內所有變更。
圖1係表示所產生之沈澱物之沈降時間與沈降距離之關係之曲線圖。
Claims (5)
- 一種有害物質去除劑,其係用以去除有害物質者, 上述有害物質去除劑包含溶劑及鈰化合物, 上述溶劑至少包含選自由水、鹽酸及硝酸所組成之群中之1種, 上述鈰化合物至少包含選自由氯化鈰及碳酸鈰所組成之群中之1種, 上述有害物質去除劑包含以氧化鈰換算為10~50質量%之鈰離子, 上述有害物質去除劑包含鎂及鈣, 上述有害物質至少包含選自由硒、砷、六價鉻、氟、硼、磷、鎘、鉛、錳、銅、鋅及銻所組成之群中之1種。
- 如請求項1之有害物質去除劑,其包含10~60 mg/L之鎂及10~210 mg/L之鈣。
- 如請求項1之有害物質去除劑,其中上述鈰化合物包含氯化鈰及碳酸鈰,並以質量比55:45~25:75包含氯化鈰及碳酸鈰。
- 一種有害物質之處理方法,其同時處理選自由硒、砷、六價鉻、氟、硼、磷、鎘、鉛、錳、銅、鋅及銻所組成之群中之2種以上,且包括如下步驟: 準備如請求項1至3中任一項之有害物質去除劑; 向含有害物質之被處理水中添加上述有害物質去除劑,並使用pH值調整劑將pH值調整為7~9,使上述有害物質以不溶性沈澱物之形式產生,該有害物質包含選自由硒、砷、六價鉻、氟、硼、磷、鎘、鉛、錳、銅、鋅及銻所組成之群中之2種以上;及 將上述不溶性沈澱物分離並脫水。
- 如請求項4之有害物質之處理方法,其中相對於上述被處理水之上述有害物質去除劑之添加量為0.4~4.0體積%。
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