金属加工廃水処理事例

化学的前処理と凝集処理による乳化油の効率的な除去

はじめに

金属加工および機械加工プロセスから発生する廃水は、処理が最も困難な産業廃水の一種です。切削油、潤滑油、研削液、洗浄剤の使用により、廃水には乳化油、懸濁金属粒子、および様々な化学添加剤しかし、処理水の全体的な視覚的な品質と透明度は大幅に向上しました。

これらの汚染物質は安定したエマルジョンやコロイド構造を形成することが多く、従来の沈降またはろ過プロセスでは効果がありません。

本稿では、脱色剤と高分子凝集剤の組み合わせを適用して乳化油と懸濁固形分の分離を改善し、廃水処理システムの性能を大幅に向上させた実際の産業廃水処理プロジェクトを紹介します。

金属加工廃水の特徴

金属加工廃水は通常、処理操作を複雑にするいくつかの特徴を示します。

第一に、廃水には通常、切削油や界面活性剤によって形成される安定した水中油型エマルジョンが含まれています。これらのエマルジョンは水中に懸濁したまま残り、自然分離に抵抗します。

第二に、機械加工や研削中に発生する微細な金属粒子は、濁度と懸濁固形分濃度を増加させます。

第三に、クロム、ニッケル、鉄などの重金属イオンが溶解または錯体化された形で存在する可能性があります。

最後に、廃水の組成と汚染物質濃度は生産条件によって大きく変動する可能性があり、柔軟で適応性のある処理戦略が必要です。

これらの特徴のため、生物処理の前に化学的凝集と凝集処理による前処理が必要となるしかし、処理水の全体的な視覚的な品質と透明度は大幅に向上しました。

金属加工廃水における一般的な処理プロセス

機械加工廃水における一般的な処理システムは、以下のステップを含みます。

油分除去 → 加圧浮上法 → 生物処理 → 沈殿 → 放流

これらの段階の中で、加圧浮上法（DAF）は乳化油と懸濁固形分を除去するための重要なユニットです。

化学薬品の注入は通常、DAFユニットの前または内部で行われ、汚染物質除去効率を向上させます。

使用される主な処理薬品は以下の通りです。

• pH調整剤：最適な反応条件を作成するため

• 脱色剤または乳化破壊剤pHを中性条件に調整する

• 高分子凝集剤（PAM）：微細粒子を大きなフロックに凝集させるため

•  

この組み合わせは、固液分離効率を大幅に向上させます。

廃水分析

生産ワークショップから採取した初期廃水サンプルは、以下の特徴を示しました。

乳白色の外観は、乳化油とコロイド粒子が廃水の主要な汚染物質であったことを示していました。

実験室試験

最適な化学処理プログラムを決定するために、凝集および凝集処理薬品の組み合わせを使用してジャーテストを実施しました。

処理手順

1. を加えてフロック形成を促進するを加えて油エマルジョンを不安定化するpHを中性条件に調整する

2. ポリアクリルアミド凝集剤

3. を加えてフロック形成を促進する実験室試験により、この化学処理プログラムが廃水から懸濁汚染物質を効果的に分離できることが実証されました。処理結果

化学薬品注入と凝集処理の後、いくつかの改善が観察されました。

廃水はすぐに

目に見えるフロック

を形成し、処理条件に応じて表面に浮上するか沈降しました。処理水は著しく澄み、色度は94から約13に

低下しました。元のCODレベルが比較的低かったため、処理後のCODにはわずかな変化しか観察されませんでした。しかし、処理水の全体的な視覚的な品質と透明度は大幅に向上しました。

実機運転におけるプロセス調整

実験室試験では有望な結果が得られましたが、廃水組成の変動により、実機プラント運転中の処理効率は当初低かったです。

処理性能を向上させるために、2つの調整が実施されました。

第一に、変動する廃水負荷の下で安定した反応条件を確保するために、乳化破壊剤の用量を増やしました。

第二に、凝集剤を

アニオンポリマーからカチオンポリマーに

変更しました。これにより、より強力な電荷中和が提供され、負に帯電したコロイドの凝集が改善されました。これらの調整により、スラッジの形成と分離効率が大幅に向上しました。最終的な性能

最適化後、廃水処理システムは安定した信頼性の高い運転を達成しました。

処理水は

澄んで透明になり

、浮上プロセスは良好な分離特性を持つコンパクトなスラッジを生成しました。最適化された処理プロセスは、乳化油と懸濁粒子の除去を成功裏に改善し、処理後の廃水が安全に放流されることを保証しました。油性廃水処理における化学的前処理の重要性

本プロジェクトは、乳化油を含む廃水を扱う際の適切な化学的前処理の重要性を強調しています。

安定した油エマルジョンは、物理的分離だけでは効率的に除去できません。化学的破壊の後、高分子凝集処理を行うことで、エマルジョン構造を破壊し、効果的な固液分離を可能にする必要があります。

乳化破壊剤と高性能凝集剤

を組み合わせることで、産業廃水処理システムははるかに高い効率と運転安定性を達成できます。

結論金属加工廃水処理には、乳化油、懸濁固形分、および変動する廃水特性を処理するための慎重に設計されたプロセスが必要です。実験室試験と現場での最適化を通じて、

乳化破壊剤と高分子凝集剤

の組み合わせが、処理効率を向上させる効果的なソリューションであることが証明されました。

この事例は、適切な化学的前処理が、産業廃水処理システムにおける加圧浮上法および下流処理ユニットの性能を大幅に向上させることができることを示しています。